[实用新型]火力发电厂中烟道与烟囱的连接机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及火力发电厂烟囱设备研究领域，特别涉及一种火力发电厂中烟道与烟囱的连接机构。

背景技术

火力发电厂中的燃煤、燃气或者燃油发电机组在发电过程中，会由于燃料的燃烧产生大量的烟气。机组燃烧所产生的烟气，会在引风机的驱动下依次通过脱硝、除尘和脱硫等烟气处理设备，在满足国家环保部门制定的火力发电厂大气污染物排放标准的要求后，最终通过烟囱排向大气。近年来电力工业的火力发电机组的建设向着高参数、大容量发展，大型火力发电机组运行时产生的烟气量越来越大，烟囱所需通流面积越来越大，如单台600MW～1000MW燃煤火力发电机组的烟囱的内径已经达到了6.8m～9m。随着环保排放要求的提高，烟囱出口的高度也越来越高，如600MW～1000MW燃煤火力发电机组的烟囱出口高度都已经达到了240m。

另外，国内绝大多数的燃煤火力发电机组均采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺，该工艺的脱硫效率很高，脱硫后的烟气中SO₂的含量会大大减少，但该工艺对烟气中造成腐蚀的主要成分SO₃脱除效率并不高，效率约20％左右。脱硫处理后的烟气一般还含有氟化氢和氯化物等，在饱和烟气中，它们是腐蚀强度高、渗透性强、且较难防范的低温高湿稀酸型物质。若脱硫系统后不设置烟气加热装置，则烟气进入烟囱的温度只有约50℃，湿度很大并处于饱和状态(简称湿烟气)。烟囱运行时由于脱硫后烟气的含水量增大，温度低于酸露点温度，在烟气上升过程中，烟囱内壁极易出现结露，结露后形成具有强腐蚀性水液。这些水液主要依附于烟囱内侧壁流下来，对筒壁有流淌和冲刷作用(这种情况下的烟囱简称为湿烟囱)。同时，烟气密度增加，烟气自拔力减弱，烟囱内的烟气压力升高。含有腐蚀性介质的湿烟气在烟气压力和湿度梯度的双重作用下，其腐蚀性更强，因此，对烟囱内壁的防腐蚀措施也要求更高。

因此，对于高参数、大容量，以及采用了石灰石-石膏湿法脱硫工艺的大型燃煤火力发电机组来说，烟囱的设计按强腐蚀性考虑，再综合考虑烟囱的安全耐久性、运行维护条件和施工等方面的因素，烟囱的结构选型一般采用钢筋混凝土外筒和排烟筒脱开布置的套管式或多管式烟囱。而对于燃气轮机、燃油锅炉等火力发电机组，随着机组容量和环保要求的提高，也有不少机组淘汰了传统的砖烟囱或者单套筒式钢筋混凝土烟囱的设计，而直接采用钢烟囱，或者采用钢筋混凝土外筒和排烟筒脱开布置的套管式或多管式烟囱。

对于常规的火力发电机组，烟囱前的烟道一般有两种结构，一种是图1、2、3所示的矩形截面的烟道，一种是图4、5、6所示的圆形烟道。对于矩形烟道，参见图1、2、3，为了使得矩形烟道与圆形钢烟囱连接，在圆形钢烟囱的侧方开有一个矩形开孔，并在该矩形开孔处设有一段矩形烟道，形成一个矩形和圆形混合的三通结构。三通结构的一端为矩形烟道接口，通过一个矩形变径管与烟囱入口的矩形烟道连接。另一端与圆形钢烟囱相同，上方通向烟囱出口，下方安装有一块倾斜的钢板起封堵及导流作用。矩形变径管的两端接口尺寸与烟囱前烟道及圆形钢烟囱上的矩形烟道接口的尺寸匹配。采用这种结构一般需要设置大量内撑杆和加固肋，参见图5，加工复杂，且零件耗材量大。同时矩形烟道与圆形钢烟囱的连接形式本质上是一个直三通，烟气流动不顺畅，对烟气流动阻力值较大。另外，由于该连接机构中需要设置大量的支撑杆，因此也不便于进行防腐，防腐效果无法得到保证。

对于圆形烟道，参见图4、5、6，为了使圆形烟道与圆形钢烟囱连接，在圆形钢烟囱的侧方开一个圆形开孔，并在开孔处设一段圆形烟道，形成一个圆形等径三通结构。三通结构的一端为圆形烟道接口，通过一个圆形变径管与烟囱入口圆形烟道连接。三通的另外两端为圆形钢烟囱，上端通向烟囱出口，下端安装一块圆形钢板进行封堵。圆形变径管的两端接口尺寸与烟囱前烟道及圆形钢烟囱上的圆形烟道接口的尺寸匹配。采用这种结构时，为了保证用于进行封堵的圆形钢板在流动烟气中不发生变形和振动，需要增大钢板厚度，且在钢板上使用大量的工字钢进行加固，零件耗材量较大。同时，圆形烟道与圆形钢烟囱的连接形式本质上是一个直三通，烟气流动不顺畅，对烟气流动阻力值较大。另外，饱和湿烟气在烟囱内壁结露后形成的具有强腐蚀性水液会流淌和积聚在钢烟囱底部的封堵钢板处，不利于防腐蚀措施的实施。

因此，寻求一种结构简单、零件耗材量小、烟气阻力小且便于实施防腐蚀措施的连接机构具有重要实用价值。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种火力发电厂中烟道与烟囱的连接机构，该机构结构简单，零件耗材量小，且烟气阻力小，便于实施防腐蚀措施。