[发明专利]一种竖向烟道结构

说明书

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域，特别是火力发电厂锅炉燃烧后的大量烟气需经烟囱排至大气的过程中锅炉省煤器至脱硝反应器进口前的这段竖向钢制烟道结构。

背景技术

现有技术中，锅炉省煤器至脱硝反应器进口前的这段竖向钢制烟道如图1至图3所示，基本采用水平设置的加劲肋2来满足烟道1的强度、刚度等要求。当烟道1截面尺寸较大时，在加劲肋2内加设内撑杆3。竖向烟道1的垂直荷载包括烟道板、加劲肋2及保温材料等重量通过下部的二根加劲肋2间伸出的挑梁5支承在结构承重梁6上，挑梁5自二加劲肋2间的竖杆4上挑出。挑梁5的数量根据烟道1的宽度而定，其间距一般为2m左右。上述方案需要加设的承重梁6的截面很大，以及这种密布槽钢或工字钢框架的结构，都使得此方案钢材消耗量较大。此外，两侧各挑梁5承受的荷载由于烟道板平面内的刚度与承重梁6的相差悬殊，各挑梁5承受的荷载很不均匀，侧边挑梁5的安全度不高。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种竖向烟道结构。它具有结构简单、节省钢材且受力明确、安全可靠的特点。

为了达到上述发明目的，本发明的技术方案以如下方式实现：

一种竖向烟道结构，它位于锅炉省煤器至脱硝反应器进口之间。它包括横截面为矩形的烟道和设置在烟道外围的结构主梁。烟道的外壁上水平间布多根加劲肋。其结构特点是，所述烟道的壁板与位于下部的两根加劲肋组合成联合承重结构并纵向挑出架于结构主梁上。烟道的外壁上纵向间布多根与反应器立柱对应的烟道立柱，各烟道立柱沿高度方向间设内撑杆。加劲肋采用分段的角铁材料支撑在烟道立柱上。

在上述竖向烟道结构中，所述各加劲肋之间的间距为0.7~0.9m，各烟道立柱之间的间距约为2m。

本发明由于采用了上述结构，利用烟道壁板竖向巨大的强度和刚度储备与下部两加劲肋组合成一联合承重结构，并在两端挑出，将烟道的所有垂直荷载直接传至结构主梁上，受力简单明确，消除了各挑梁受力不均的缺点，并可省去承重钢梁。同时，将现有技术中密布槽钢或工字钢框架的结构改为分段的角铁，在保证原有的烟道强度、安全性的前提下，节约了材料、节省了投资、简化了结构布置。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图说明

    图1为现有技术中烟道横截面的结构示意图；

图2为图1的A-A向结构示意图；

图3为图1的B-B向结构示意图；

图4为本发明烟道横截面的结构示意图；

图5为图4的A-A向结构示意图；

图6为图4的B-B向结构示意图。

具体实施方式

参看图4至图6，本发明包括横截面为矩形的烟道1和设置在烟道1外围的结构主梁7。烟道1的外壁上水平间布多根加劲肋2。烟道1的壁板与位于下部的两根加劲肋2组合成联合承重结构并纵向挑出架于结构主梁7上。烟道1的外壁上纵向间布多根与反应器立柱对应的烟道立柱8，各烟道立柱8沿高度方向间设内撑杆3。加劲肋2采用分段的角铁材料支撑在烟道立柱8上。各加劲肋2之间的间距为0.7~0.9m，各烟道立柱8之间的间距约为2m。

本发明应用中，当竖向的烟道1顶部出口与反应器进口端相距较大时。现有技术烟道结构需从伸上的结构柱上挑出托梁，以支承此部分的烟道荷载，结构较复杂，需耗用一定钢材。本发明则可简便地在烟道立柱8与对应的反应器立柱间加设托梁即可，具有简化结构布置和减少用钢量的优点。此外当竖向烟道下部支承点以上的高度较大时，烟道向上的热膨胀量会较大，与从结构柱上伸出的托架间会产生一定的间隙；而支承在竖向烟道和反应器立柱上的托梁则会随之抬高，因此间隙量几可消除，改善了烟气的流通条件。

现有技术中，除在烟道1下部设置导向点外，还需在烟道1的上部设置导向点，为此，需将烟道1四周的结构梁、柱伸至上部导向层，需耗用一定的钢材。本发明根据理论和大量工程实践，取消了烟道1上部的导向点。火电厂脱硝竖向烟道的截面宽度一般在1.5~2.0m以上，竖向高度则一般在15m以内，烟道1由四周钢板和加劲肋组成，具有非常大的强度和刚度，完全有能力将上部高度作用的水平荷载如风力、地震荷载等传递到下部导向点上，如同一个独立的钢烟囱。基础是它的下部导向点，上部悬臂几十米甚至百米以上，未见有在其上部四周立柱加设导向点以控制其位移者。因为未设置柱间支撑的立柱，其水平刚度远小于烟囱的，因此，它不可能对上部烟囱起到限位作用。本发明节约了导向点和立柱的材料（实施本发明后可减少立柱高度）。

本发明烟道结构还可方便地将烟道1与反应器连成一体，提高设备的抗震能力，烟道立柱8还可为反应器设置平台提供支点。