火力發(fā)電廠中煙道與煙囪的連接機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及火力發(fā)電廠煙囪設(shè)備研究領(lǐng)域，特別涉及一種火力發(fā)電廠中煙道 與煙囪的連接機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 火力發(fā)電廠中的燃煤、燃?xì)饣蛘呷加桶l(fā)電機(jī)組在發(fā)電過程中，會由于燃料的燃燒 產(chǎn)生大量的煙氣。機(jī)組燃燒所產(chǎn)生的煙氣，會在引風(fēng)機(jī)的驅(qū)動下依次通過脫硝、除塵和脫硫 等煙氣處理設(shè)備，在滿足國家環(huán)保部門制定的火力發(fā)電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的要求后， 最終通過煙肉排向大氣。近年來電力工業(yè)的火力發(fā)電機(jī)組的建設(shè)向著高參數(shù)、大容量發(fā)展， 大型火力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時產(chǎn)生的煙氣量越來越大，煙肉所需通流面積越來越大，如單臺 600MW~1000MW燃煤火力發(fā)電機(jī)組的煙囪的內(nèi)徑已經(jīng)達(dá)到了6.8m~9m。隨著環(huán)保排放要求 的提高，煙囪出口的高度也越來越高，如600MW~1000MW燃煤火力發(fā)電機(jī)組的煙囪出口高度 都已經(jīng)達(dá)到了 240m。
[0003] 另外，國內(nèi)絕大多數(shù)的燃煤火力發(fā)電機(jī)組均采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝，該工 藝的脫硫效率很高，脫硫后的煙氣中S02的含量會大大減少，但該工藝對煙氣中造成腐蝕的 主要成分S0 3脫除效率并不高，效率約20%左右。脫硫處理后的煙氣一般還含有氟化氫和氯 化物等，在飽和煙氣中，它們是腐蝕強(qiáng)度高、滲透性強(qiáng)、且較難防范的低溫高濕稀酸型物質(zhì)。 若脫硫系統(tǒng)后不設(shè)置煙氣加熱裝置，則煙氣進(jìn)入煙囪的溫度只有約50°C，濕度很大并處于 飽和狀態(tài)(簡稱濕煙氣）。煙肉運(yùn)行時由于脫硫后煙氣的含水量增大，溫度低于酸露點(diǎn)溫度， 在煙氣上升過程中，煙肉內(nèi)壁極易出現(xiàn)結(jié)露，結(jié)露后形成具有強(qiáng)腐蝕性水液。這些水液主要 依附于煙囪內(nèi)側(cè)壁流下來，對筒壁有流淌和沖刷作用(這種情況下的煙囪簡稱為濕煙囪）。 同時，煙氣密度增加，煙氣自拔力減弱，煙囪內(nèi)的煙氣壓力升高。含有腐蝕性介質(zhì)的濕煙氣 在煙氣壓力和濕度梯度的雙重作用下，其腐蝕性更強(qiáng)，因此，對煙肉內(nèi)壁的防腐蝕措施也要 求更高。
[0004] 因此，對于高參數(shù)、大容量，以及采用了石灰石-石膏濕法脫硫工藝的大型燃煤火 力發(fā)電機(jī)組來說，煙肉的設(shè)計(jì)按強(qiáng)腐蝕性考慮，再綜合考慮煙肉的安全耐久性、運(yùn)行維護(hù)條 件和施工等方面的因素，煙肉的結(jié)構(gòu)選型一般采用鋼筋混凝土外筒和排煙筒脫開布置的套 管式或多管式煙肉。而對于燃?xì)廨啓C(jī)、燃油鍋爐等火力發(fā)電機(jī)組，隨著機(jī)組容量和環(huán)保要求 的提高，也有不少機(jī)組淘汰了傳統(tǒng)的磚煙囪或者單套筒式鋼筋混凝土煙囪的設(shè)計(jì)，而直接 采用鋼煙肉，或者采用鋼筋混凝土外筒和排煙筒脫開布置的套管式或多管式煙囪。
[0005] 對于常規(guī)的火力發(fā)電機(jī)組，煙囪前的煙道一般有兩種結(jié)構(gòu)，一種是圖1、2、3所示的 矩形截面的煙道，一種是圖4、5、6所示的圓形煙道。對于矩形煙道，參見圖1、2、3,為了使得 矩形煙道與圓形鋼煙肉連接，在圓形鋼煙肉的側(cè)方開有一個矩形開孔，并在該矩形開孔處 設(shè)有一段矩形煙道，形成一個矩形和圓形混合的三通結(jié)構(gòu)。三通結(jié)構(gòu)的一端為矩形煙道接 口，通過一個矩形變徑管與煙囪入口的矩形煙道連接。另一端與圓形鋼煙囪相同，上方通向 煙囪出口，下方安裝有一塊傾斜的鋼板起封堵及導(dǎo)流作用。矩形變徑管的兩端接口尺寸與 煙囪前煙道及圓形鋼煙肉上的矩形煙道接口的尺寸匹配。采用這種結(jié)構(gòu)一般需要設(shè)置大量 內(nèi)撐桿和加固肋，參見圖5,加工復(fù)雜，且零件耗材量大。同時矩形煙道與圓形鋼煙囪的連接 形式本質(zhì)上是一個直三通，煙氣流動不順暢，對煙氣流動阻力值較大。另外，由于該連接機(jī) 構(gòu)中需要設(shè)置大量的支撐桿，因此也不便于進(jìn)行防腐，防腐效果無法得到保證。
[0006] 對于圓形煙道，參見圖4、5、6,為了使圓形煙道與圓形鋼煙囪連接，在圓形鋼煙囪 的側(cè)方開一個圓形開孔，并在開孔處設(shè)一段圓形煙道，形成一個圓形等徑三通結(jié)構(gòu)。三通結(jié) 構(gòu)的一端為圓形煙道接口，通過一個圓形變徑管與煙囪入口圓形煙道連接。三通的另外兩 端為圓形鋼煙肉，上端通向煙肉出口，下端安裝一塊圓形鋼板進(jìn)行封堵。圓形變徑管的兩端 接口尺寸與煙囪前煙道及圓形鋼煙囪上的圓形煙道接口的尺寸匹配。采用這種結(jié)構(gòu)時，為 了保證用于進(jìn)行封堵的圓形鋼板在流動煙氣中不發(fā)生變形和振動，需要增大鋼板厚度，且 在鋼板上使用大量的工字鋼進(jìn)行加固，零件耗材量較大。同時，圓形煙道與圓形鋼煙肉的連 接形式本質(zhì)上是一個直三通，煙氣流動不順暢，對煙氣流動阻力值較大。另外，飽和濕煙氣 在煙肉內(nèi)壁結(jié)露后形成的具有強(qiáng)腐蝕性水液會流淌和積聚在鋼煙肉底部的封堵鋼板處，不 利于防腐蝕措施的實(shí)施。
[0007] 因此，尋求一種結(jié)構(gòu)簡單、零件耗材量小、煙氣阻力小且便于實(shí)施防腐蝕措施的連 接機(jī)構(gòu)具有重要實(shí)用價值。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008] 本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種火力發(fā)電廠中煙道 與煙囪的連接機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，零件耗材量小，且煙氣阻力小，便于實(shí)施防腐蝕措施。
[0009] 本實(shí)用新型的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):火力發(fā)電廠中煙道與煙囪的連接機(jī) 構(gòu)，包括變徑結(jié)構(gòu)和一圓形彎管，所述變徑結(jié)構(gòu)一端與煙道連接，端口處橫截面與煙道輸入 端口的橫截面相同，變徑結(jié)構(gòu)另一端與圓形彎管連接，端口處的橫截面為圓形，其外徑與圓 形彎管的外徑相同；所述圓形彎管的末端與煙囪的底端連接，末端處的外徑與煙囪的外徑 相同。
[0010] 優(yōu)選的，所述煙道為圓形煙道時，變徑結(jié)構(gòu)為一圓形變徑管，用于將煙道外徑過渡 到與煙囪的外徑一致，所述圓形彎管的外徑也與煙囪的外徑一致。
[0011] 更進(jìn)一步的，所述圓形彎管的彎曲半徑是煙道直徑的1~1.5倍。理論上來講，圓形 彎管的彎曲半徑越大則阻力越小，在考慮成本和加工方便角度，限定到1~1.5倍更便于實(shí) 際的應(yīng)用。
[0012] 更進(jìn)一步的，所述變徑結(jié)構(gòu)前面的一段煙道向下傾斜1~2度。從而飽和濕煙氣在 煙囪內(nèi)壁結(jié)露后形成的具有強(qiáng)腐蝕性水液可順著圓形彎管、圓形變徑管、煙道流回脫硫系 統(tǒng)，不會造成囤積。
[0013]優(yōu)選的，所述煙道為矩形煙道時，變徑結(jié)構(gòu)為一方圓節(jié)，用于將矩形煙道轉(zhuǎn)變?yōu)閳A 形，并且其圓形的輸出端的外徑與煙囪的外徑一致。
[0014] 作為一種優(yōu)選方案，所述變徑結(jié)構(gòu)與圓形彎管之間通過非金屬織物補(bǔ)償器連接， 煙道與變徑結(jié)構(gòu)之間、圓形彎管與煙囪之間均采用焊接的連接方式。該方案中采用非金屬 織物補(bǔ)償器連接可以吸收煙道和煙肉的熱膨脹。
[0015] 作為另一種優(yōu)選方案，所述圓形彎管與煙囪之間通過非金屬織物補(bǔ)償器連接，煙 道、變徑結(jié)構(gòu)、圓形彎管三者依次采用焊接方式連接。同樣的，該方案中采用非金屬織物補(bǔ) 償器連接可以吸收煙道和煙肉的熱膨脹。
[0016] 優(yōu)選的，所述變徑結(jié)構(gòu)、圓形彎管內(nèi)壁上設(shè)有內(nèi)襯鈦板或涂刷有玻璃鱗片等防腐 措施。
[0017] 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：
[0018] 1、本實(shí)用新型采用圓形彎管將煙道和煙囪連接在一起，避免了現(xiàn)有技術(shù)中三通的 連接型式，可有效降低煙氣在煙囪入口的局部阻力，流場順暢，導(dǎo)流效果更好。
[0019] 2、本實(shí)用新型中圓形彎管的結(jié)構(gòu)承壓能力強(qiáng)，剛度大，無需加固肋和內(nèi)撐桿，加工 簡單，且零件耗材量小。
[0020] 3、本實(shí)用新型圓形彎管和變徑結(jié)構(gòu)中無內(nèi)撐桿，且內(nèi)壁光滑，非常便于實(shí)施內(nèi)襯 鈦板或涂刷玻璃鱗片的防腐措施。且實(shí)施防腐工藝耗時短，防腐質(zhì)量高，有利于降低實(shí)施防 腐工藝的成本，也能有效保證煙道和鋼煙囪的安全。
[0021] 4、在煙道為圓形時，本實(shí)用新型提出將變徑結(jié)構(gòu)前面的一段煙道向下傾斜一定角 度，從而可以使煙囪中形成的具有強(qiáng)腐蝕性水液自動流淌和回用至脫硫系統(tǒng)中，不需要再 設(shè)置單獨(dú)的排水管，一方面可以降低排水管道及其防腐措施的成本，另一方面也避免了排 水管道的薄弱部位容易發(fā)生腐蝕泄露的情況。
【附圖說明】
[0022] 圖1是常規(guī)600MW火力發(fā)電廠機(jī)組的矩形煙道和圓形鋼煙囪的連接機(jī)構(gòu)示意圖。 [0023]圖2是圖1所示連接機(jī)構(gòu)的截面圖。
[0024]圖3是圖1所示連接機(jī)構(gòu)的俯視圖。
[0025]圖4是常規(guī)600MW火力發(fā)電廠機(jī)組的圓形煙道和圓形鋼煙囪的連接機(jī)構(gòu)示意圖。 [002