塔架式烟囱安装施工方案 塔架式烟囱设计规范

塔架式烟囱安装施工方案 塔架式烟囱设计规范

目前，国内多个已建的垃圾电厂及化工、石油企业中采用塔架式钢烟囱或自立式钢烟囱，外形美观于结构简洁，已经成为城市的一个亮点，且在韩国和日本的大参数、高容量电厂也已经采用这种烟囱。传统塔架式钢烟囱的主要特点是采用三角型或多边性对称塔架作为承受外荷载的主要承力构件，自立式排烟筒立于塔架中间，不承担侧向水平荷载、与外塔架采用滑动连接，与套简式或多管集束式烟囱类似，只不过钢筋混凝土外筒改成了钢构塔架，外型简化，造型漂亮。

以往的电厂不采用这种塔架式烟囱的主要原因是经济因素，一座钢烟囱，高达数千万乃至上亿元。近来随着科技的发展和大容量机组的出现，排烟筒成为承力结构构件成为了可能，其主要下面的三个原因：第一，随着机组容量的增加，排烟筒直径也在不断增加，如本期工程的排烟筒钢筒内直径达76m(未含内衬)，排烟筒自身的强度有了很大的提高；第二，当采用海水脱疏不上GGH方案，对于电厂正常运行时，脱硫后烟气温度比较低，一般在40一60℃，烟温较低：第三，近几年烟囱内衬材料有了很大的发展，开发出了很多新型材料，如泡沫玻璃砖，这种材料贴在钢排烟筒的内壁，即保温又防腐，施工相对于钢排烟筒外做保温层、内做防腐层的方案要简单的多。应用这种材料，钢筒壁的内外温差不到20℃（详见受力分析部分），结构产生的温度次生应力非常力，综上所述采用新型的塔架式钢烟囱成为一种可能。  

结构方案选型三角形塔架具有风阻力小、节省材料（比正方形塔架节省10%）等优点”，是小型塔架优选的结构型式，但这种结构在多数风向下其截面不称，有着易产生风载扭振的特点，严重时将导致结构损坏，详见文献[2]。塔架的边数越多，耗用钢材越多，但四边形的侧向刚度与抗扭性能都比较好，而且多边型的外型较美观。

对于这种承受外力的高大钢烟囱，国内、外还没有应用实例，其防腐设计参照华东电力设计院起草的《多管式钢内筒烟囱设计导则》对于强腐蚀式气体，推荐的方案：方案一采用镍基耐蚀合金或者衬钛板，这种结构耐蚀性好，维护工作量小但是成本非常高，且需作外保温；方案二采用耐硫酸露点腐蚀低合金钢内衬耐蚀鳞片胶泥，这种方案耐蚀性好，但使用寿命短，运行中维护的工作量达，且需做外保温；方案三采用普通钢板内贴发泡玻璃砖的方案，这种方案耐蚀性好，质轻兼做保温，维护工作量小。由于排烟囱成为结构受力构件，其作用更重要，且耐酸露点耐腐蚀低合金钢与普通钢材的价格差距不是很大，因此，可以采用耐酸露点耐腐蚀低合金钢内衬50mm厚发泡玻璃砖方案，玻璃砖建议选用质量较好的进口玻璃砖。我们将排烟筒作为两个塔柱，在塔柱的两侧分别加斜支撑系统，开创性提出新型的四边形塔架式钢烟囱，排烟囱内贴50mm厚泡沫玻璃砖作为防腐保温层，结构外型详见附图1。  

烟囱结构方案排烟囱作为结构构件后，可以充分利用材料特性，减少结构耗钢量，降低造价；由于钢结构的预加工性以及塔架式烟的整体安装性，因此建设周期短、结构挡风面小，自重轻，因而风、地震等主要水平荷载较小，从而使得基础工程量较多管式烟囱小很多。  

2、塔架式钢烟囱结构荷载作用分析塔架式烟囱的主要荷载作用：风荷载、裹冰荷载及地震荷载以及温度次生应力等。  

211温度次生应力的分析  

本工程中，由于内外径的比值为1101<111，钢筒壁内外温差采用平壁法计算即可取得较好的精度，平壁法温差计算公式如下：  

总热阻，m2·KWW:R第i层热阻。烟气温度取值；在计算烟囱的受热温度和筒壁温度差时，烟囱内的烟气温度采用不脱硫使用时的最高烟气温度111℃，外部最低温度取冬季极端最低温度-1718℃。排烟筒内表面：热阻Rm=1/38=01026