專利名稱：發(fā)電廠四管自立式鋼煙囪的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及發(fā)電廠中一種煙氣排放裝置(構筑物)，更具體 地說它是一種四管自立式鋼煙向。
技術背景煙囪作為發(fā)電廠中重要的煙氣排放裝置，也是發(fā)電廠中最高和 最具標志性的建筑物。隨著我國國民經(jīng)濟和電力工業(yè)不斷發(fā)展，我國 已建成或正在建設發(fā)電廠煙囪，無論是單筒還是多管式的套筒煙囪， 其煙囪混凝土外筒選型都普遍采用了常規(guī)的圓形截面。隨著國家環(huán)保標準的提高和大眾環(huán)境意識的增強，自2002年開 始國內新建火力發(fā)電廠都要求進行煙氣脫硫處理，致使煙囪的運行條 件更為惡劣，新建工程中釆用濕法脫硫丁藝的脫硫煙囪大都采用了套 筒式煙囪，鋼內筒、多管式套筒煙囪逐漸成為發(fā)展的主流。隨著發(fā)電 廠機組單機容量的提高，相應煙囪的鋼內筒直徑越來越大，對于 2x 1000MW機組其雙鋼內筒套筒煙囪頂部直徑大的己經(jīng)達到18m多，從煙囪整體外形來看高寬比嚴重不協(xié)調，因此從建筑景觀設計創(chuàng)新的 需求來考慮應進行優(yōu)化創(chuàng)新設計使發(fā)電廠中最高的煙氣排放裝置在 滿足其使用功能的前提下，在電廠設計中注入現(xiàn)代氣息和建筑美學的 設計理念；并全面考慮其在整個電廠中的景觀作用和服從周邊建筑景 觀的要求，更加有效地服務于全廠的視覺和造型需要。隨著發(fā)電/ '機組單機容量的提高，相應煙囪的鋼內筒直徑越來越 火，占地面積加大， --定程度上限制了發(fā)電廠主廠房用地指標的優(yōu)化； 同時煙囪底部占地面積的增加也使其與周邊設備的布置(如電除塵基 礎)存在一定的碰撞和沖突，從而制約和影響了發(fā)電廠爐后的工藝布 置，限制了發(fā)電廠系統(tǒng)布置和輸煤通道的優(yōu)化。另一方面，對于發(fā)電廠中的雙鋼內筒套筒煙囪中主要功能為排放煙氣的鋼排煙筒，一般其直徑與卨度相比較而言顯得細小，因此鋼內 筒S身單獨無法承受水平的風荷載，地震荷載的影晌，需要在鋼排煙 筒的外側增加一個抵抗水平荷載作用的維護結構，也就是我們說的鋼 筋混凝土外筒；也有采用鋼結構塔架作為支撐結構的塔架式煙囪。無 論是采用鋼筋混凝土外筒還是采用鋼塔架，作為鋼排煙筒的鋼內筒均 考慮僅承受自身的重量作用，都不考慮它直接作為結構受力構件直接 參與抵抗風荷載，地震荷載的水平作用，鋼內筒結構剛度沒有被有效 利用，材料特性沒有完全發(fā)揮。隨著發(fā)電廠機組單機容量的不斷提高， 套筒煙囪的排煙筒直徑不斷增加，從而使取消鋼筋混凝土外筒后的鋼 排煙內筒直接承受煙囪外部荷載成為 一種可能；通過優(yōu)化排煙筒的數(shù) 量和采用合理的結構型式，充分發(fā)揮鋼排煙內筒的材料特性使其成為 A立式鋼結構煙囪成為可能。此外，對于環(huán)保要求日益提高和大眾的 環(huán)保意識日益增強，日益強調資源節(jié)約的今天，對于大力倡導創(chuàng)新發(fā) 展和可持續(xù)發(fā)展的今天，進行鋼內筒套筒煙囪的創(chuàng)新設計和優(yōu)化設計 具有非常重要的時代意義。 發(fā)明內容本實用新型的目的在于克服了上述現(xiàn)有發(fā)電廠煙氣排放裝置的 不足之處，而提供一種發(fā)電廠四管自立式鋼煙囪。本實用新型的H的是通過如下措施來達到的發(fā)電廠四管自立式 鋼煙囪，其特征在于它包括位于四個鋼煙囪1和連接鋼煙囪1的連接 鋼結構件2，所述鋼煙囪1和連接鋼結構件2之間呈方形布置，四個 鋼煙囪1位于呈方形布置的四個點上。在上述技術方案中，所述鋼煙囪1與連接鋼結構件2的內側有檢 修電梯3。在上述技術方案中，它還包括二個Y型煙道4，每個Y型煙道4 分別通入兩個相鄰的鋼煙肉1。在上述技術方案中，所述在二個相對的連接鋼結構件2的下方有輸煤棧橋5 ，所述輸煤棧橋5兩端布置有轉運站6和煤倉間7 。在上述技術方案中，所述在二個相對的連接鋼結構件2的下方有 輸煤棧橋5 ，所述輸煤棧橋5兩端布置有轉運站6和煤倉間7 ，所述 輸煤棧橋5布置于二個Y型煙道4之間。本實用新型發(fā)電廠四管自立式鋼煙囪具有如下優(yōu)點① 、通過對鋼煙囪的結構優(yōu)化選型，釆用四管自立式鋼煙囪后整 個鋼煙囪為-個整體空間塔架結構，且結構體系平面和立面形體規(guī) 則，整個結構形式沿兩個方向的中心線對稱布置，結構在每個方向受 力均勻、合理。② 、通過系統(tǒng)研究和分析工藝系統(tǒng)布置可知，對于高參數(shù)和大容 量機組(如2x600MW， 2xl000MW等)發(fā)電廠創(chuàng)新地采用四個鋼 煙筒完全能夠實現(xiàn)其使用功能和結構功能的協(xié)調統(tǒng)一，充分體現(xiàn)設計 作為電廠建設的優(yōu)勢和優(yōu)化作用。③ 、四管自立式鋼煙囪取消了常規(guī)鋼內筒套筒煙囪中的整個鋼筋 混凝土外筒，各個鋼煙筒間的有效連接結構采用經(jīng)濟性佳的鋼桁架， 支撐結構優(yōu)選截面性能優(yōu)良的鋼管，可有效控制煙囪的上部結構造 價，同時由于煙囪整體自重的極大降低能夠優(yōu)化和降低基礎工程量， 從而實現(xiàn)整個煙囪工程造價的降低，取得較好的經(jīng)濟效益。④ 、由四管自立式鋼煙囪完全取消了常規(guī)鋼內筒套筒煙囪的鋼筋 混凝土外筒，由此整個煙囪底部外直徑一般從28 35m(2xl000MW機 織)縮減到23.5 25.5m，實現(xiàn)主廠房A排到煙囪中心的距離相應縮小 5m左右，同時，煙囪底部外直徑沿主廠房縱向同樣的優(yōu)化，實現(xiàn)了 通過煙囪整體優(yōu)化設計為工藝的爐后布置預留更加充裕的空間，有效 地避免煙囪基礎對電除塵器基礎等周邊基礎的影響，整體上對發(fā)電/— 主廠房的占地指標起到了很好的優(yōu)化作用。⑤ 、通過對四管自立式鋼煙囪的中心距進行優(yōu)化，可以更加完美 地實現(xiàn)發(fā)電廠中采用的側煤倉爐后上煤方案，可以實現(xiàn)采用普通膠帶輸送機輸煤棧橋順利在煙囪的排煙筒之間通過，可以實現(xiàn)轉運站到煤 倉間之間輸煤通道的優(yōu)化，提高輸煤效率的同時能夠節(jié)省輸煤系統(tǒng)的:.i.:程投資；同時，四管自立式鋼煙囪結構方案的創(chuàng)新設計也為爐后工 藝系統(tǒng)的優(yōu)化和創(chuàng)新提供的新思路和新環(huán)境。⑥ 、對于四管自立式鋼煙囪，整個鋼筋混凝土外筒的取消后整個 煙囪上部結構采用了可循環(huán)利用的鋼結構，其環(huán)保的優(yōu)點對于大力提 倡可持續(xù)發(fā)展的今天，對于大力提倡發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的今天，具有非常 寬要的社會效益和時代意義。⑦ 、整個鋼筋混凝土外筒的取消后整個煙囪上部結構采用了鋼結 構，能夠很好地保證整個煙囪的施工質量，同時國內的施工水平完全 可以實現(xiàn)，從綜合分析看能夠降低煙囪的總體施工難度，能夠有效地 加快煙囪實際的施工:r.期和縮短煙囪總體的施工周期。⑧ 、四管自立式鋼煙囪全新結構形式的提出，突破了國內雙鋼內 筒套筒煙囪常規(guī)結構選型的特點，打破了發(fā)電廠煙囪外形過于單一的 現(xiàn)狀，為煙囪在滿足其使用功能的前提下建筑設計人員充分展示電廠 中的景觀設計和創(chuàng)意設計提供了一個很好的平臺，將有力推動電廠設 計中不斷融入現(xiàn)代氣息和建筑美學的設計理念。


圖i為本實用新型四管自立式鋼煙囪的結構方案平面簡圖。圖2為本實用新型四管fe立式鋼煙囪的工藝優(yōu)化方案平面簡圖。 圖3為圖- 的A-A剖示圖。 圖4為圖一的B-B剖示圖。圖中l(wèi).鋼排煙筒、2.連接鋼結構、3.檢修電梯、4.煙道、5.輸煤棧 橋、6.轉運站、7.煤倉間。
具體實施方式
以下結合附圖詳細說朋本實用新型的實施情況，但它們并不構成 對本實用新型的限定，同時通過說明本實用新型的優(yōu)點將變得更加清楚和容易理解。本實用新型發(fā)電〗'四管自立式鋼煙囪，它包括位于四個鋼煙囪1和連接鋼煙囪1的連接鋼結構件2 ， 二個Y型煙道4 ，每個Y型煙道 4分別通入兩個相鄰的鋼煙囪1 (如圖2所示)。所述鋼煙囪1和連 接鋼結構件2之間呈方形布置，四個鋼煙囪1位于呈方形布置的四個 點上(如圖1所示)，鋼煙囪1與連接鋼結構件2的內側有檢修電梯 3 ，在二個相對的連接鋼結構件2的下方有輸煤棧橋5 ，所述輸煤棧 橋5布置有轉運站6和煤倉間7 ，所述輸煤棧橋5布置于二個Y型煙 道4之間(如圖2所示)。我院結合多個科研項目和施工圖項目執(zhí)行的成功經(jīng)驗，開展多 種條件下的風洞模型試驗和數(shù)模分析，并進行針對性的對比和分析， 給出四管自立式鋼煙囪風荷載體形系數(shù)、風振系數(shù)等參數(shù)在結構設計 中的正確和合理取值。運用如ANSYS， STAAD. Pro等國內外先進的有限元分析計算程序 對四管自立式鋼煙囪方案進行整體有限元和空間作用等分析和研究， 針對結構受力進行詳細的計算分析，對風荷載、地震荷載、溫度荷載、 基礎傾斜等荷載作用效應進行詳細的分析和研究，給出溫度荷載、基 礎傾斜等荷載的計算分析方案，明確其結構設計屮的控制性因素并提 出相應的解決方案，提出相應的設計指導原則，并與常規(guī)的鋼內筒套 筒煙囪進行對比和論證，實現(xiàn)優(yōu)化設計的目標，為其安全經(jīng)濟設計提 供依據(jù)，利于其在今后同類工程設計中的推廣和應用。需要說明的是對于所屬領域的技術人員來說，在不改變本實用 新型原理的前提下還可以對本實用新型技術做出若干的改變或變形， 這同樣屬于本實用新型技術的保護范圍。本實用新型同樣適用于其它 需設置煙氣排放裝置(構筑物)煙囪的領域。
權利要求1、發(fā)電廠四管自立式鋼煙囪，其特征在于它包括位于四個鋼煙囪(1)和連接鋼煙囪(1)的連接鋼結構件(2)，所述鋼煙囪(1)和連接鋼結構件(2)之間呈方形布置，四個鋼煙囪(1)位于呈方形布置的四個點上。
2、 根據(jù)權利要求i所述的發(fā)電r四管自立式鋼煙囪，其特征在于所述鋼煙囪(])與連接鋼結構件(2 )的內側有檢修電梯(3 )。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的發(fā)電廠四管自立式鋼煙囪，其特 征在于它還包括二個Y型煙道(4)，每個Y型煙道(4)分別通入兩個相鄰的鋼煙囪(1 )。
4、 根據(jù)權利要求.1或2所述的發(fā)電廠四管自立式鋼煙囪，其特 征在于在二個相對的連接鋼結構件(2 )的下方有輸煤棧橋(5 )， 所述輸煤棧橋(5 )兩端布置有轉運站(6 )和煤倉間(7 )。
5、 根據(jù)權利要求3所述的發(fā)電廠四管自立式鋼煙囪，其特征在 于在二個相對的連接鋼結構件(2 )的下方有輸煤棧橋(5 )，所述 輸煤棧橋(5 )兩端布置有轉運站(6 )和煤倉間(7 )，所述輸煤 棧橋(5 )布置于二個Y型煙道(4 )之間。
專利摘要發(fā)電廠四管自立式鋼煙囪，它包括位于四個鋼煙囪(1)和連接鋼煙囪(1)的連接鋼結構件(2)，所述鋼煙囪(1)和連接鋼結構件(2)之間呈方形布置，四個鋼煙囪(1)位于呈方形布置的四個點上。它克服了現(xiàn)有的發(fā)電廠鋼煙囪占地面積大、投資高等不足。本實用新型發(fā)電廠四管自立式鋼煙囪具有占地面積小、投資低等優(yōu)點。
文檔編號E04H5/00GK201172986SQ20082006561
公開日2008年12月31日 申請日期2008年2月3日 優(yōu)先權日2008年2月3日
發(fā)明者國茂華, 欣 張, 張江霖, 超 沈, 范振中, 陳一軍 申請人:中國電力工程顧問集團中南電力設計院