鋼內(nèi)筒煙囪的設(shè)計與構(gòu)造有哪些？

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鋼內(nèi)筒煙囪的設(shè)計與構(gòu)造有哪些？

鋼內(nèi)筒煙囪的設(shè)計與構(gòu)造
2.1 設(shè)計原始資料
煙囪高度240 m, 一根排煙管, 排煙管凈直徑9.5 m。
煙氣溫度: 未安裝脫硫裝置前為121 ℃, 安裝后不設(shè)置煙氣加熱系統(tǒng)( GGH) 為40 ℃～50 ℃。
煙氣流速: 28.10 m/s。
燃煤含硫量: 設(shè)計煤種為1.89%; 校核煤種為2.15%。
燃煤灰分含量: 設(shè)計煤種為26.88%; 校核煤種為31.84%。
燃煤鈣性氧化物含量( 包括CaO, MgO, Na2O 和K2O 等) : 設(shè)計煤種為5.96%; 校核煤種為6.61%。
抗震設(shè)防烈度為7 度。
基本風壓為0.40 kN/m2。
地基類別為Ⅲ類。
 
2.2 鋼內(nèi)筒煙囪的設(shè)計與構(gòu)造
鋼內(nèi)筒管式煙囪由鋼筋混凝土外筒壁、5 層檢修平臺、吊裝平臺、頂部平臺、鋼內(nèi)筒、煙道接口和其他附屬設(shè)施等7 部分組成。
 
2.2.1 鋼筋混凝土外筒壁和基礎(chǔ)
鋼筋混凝土外筒壁是煙囪的主要承重結(jié)構(gòu), 采用C40 混凝土, 頂部壁厚300 mm, 整段采用圓錐體。筒壁頂部外直徑12.6 m, 根部外直徑24.3 m,壁內(nèi)配置雙層鋼筋網(wǎng), 鋼筋網(wǎng)間用橫向鋼筋拉結(jié), 筒壁含鋼量約為125 kg/m3。外筒壁與普通煙囪基本一致, 此處不再敘述, 但應(yīng)注意:由于鋼內(nèi)筒單管式煙囪內(nèi)部設(shè)有5 層鋼結(jié)構(gòu)檢修平臺和1 層吊裝平臺,且這些平臺都是以混凝土外筒壁作為支承點, 故要求外筒壁的施工必須達到一定的施工精度:任意水平截面的中心點飄移≤25 mm; 任意水平截面的內(nèi)直徑誤差≤25mm; 任意高度處外筒壁厚度誤差≤+25 且≤- 12.5 mm; 預(yù)埋件位置誤差≤20 mm。
225.0m平臺為吊裝平臺, 用以承受鋼內(nèi)筒安裝或檢修時的全部吊裝荷重( 包括動力荷重) , 支承平臺大梁在支承點處的外筒壁厚度僅300mm,所以設(shè)計時應(yīng)盡可能減少受力偏心距, 并注意局部應(yīng)力對外筒壁的影響。
煙囪基礎(chǔ): 根據(jù)工程的地質(zhì)條件, 地基處理采用打入式鋼筋混凝土預(yù)制樁, 環(huán)板基礎(chǔ), 注意避免差異沉降。
 
2.2.2 各層鋼結(jié)構(gòu)檢修( 吊裝) 
 
平臺各層平臺設(shè)置標高分別為30.0 m, 60.0 m, 100.0 m, 140.0 m, 180.0 m,225.0 m 和232.5 m。其中225.0m 平臺為吊裝平臺, 232.5 m 平臺為頂部平臺, 其余都是檢修平臺。225.0 m 吊裝平臺, 用以承受鋼內(nèi)筒的全部吊裝荷重, 一個鋼內(nèi)筒重約1 171t。平臺采用焊接H 型鋼梁體系, 鋼內(nèi)筒周圍的平臺面均鋪設(shè)鍍鋅鋼格柵板。
232.5 m 標高平臺為煙囪頂部平臺, H 型鋼梁體系, 壓型鋼板做底?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土板,板面設(shè)剛性防水層。該平臺上需設(shè)置清灰裝置、雨水落水管和高強光閃爍航空信號燈。各檢修平臺均由H 型鋼梁和鍍鋅鋼格柵板組成。
 
2.2.3 鋼內(nèi)筒
鋼內(nèi)筒采用爆炸—軋制鈦—鋼復(fù)合板以提高鋼內(nèi)筒的防腐蝕能力。鋼內(nèi)筒外面沿高度每7 m 左右間隔設(shè)置一個鋼性環(huán)( 加勁角鋼) 。在60.0m, 100.0 m, 140.0 m, 180.0 m 和225.0 m 檢修平臺和吊裝平臺標高處設(shè)有鋼內(nèi)筒穩(wěn)定裝置, 此處鋼內(nèi)筒外表面, 另設(shè)由鋼板焊接組成的鋼性環(huán),通過該鋼性環(huán)和橫向聯(lián)系桿, 與鋼筋混凝土外筒壁連接, 以保證鋼內(nèi)筒的橫向整體穩(wěn)定。
鋼內(nèi)筒外表面應(yīng)設(shè)置保溫層。保溫材料可采用容重約24 kg/m3～48kg/m3 的超細玻璃棉氈。保溫層分兩層, 每層厚40 mm,保溫黏結(jié)縫需縫合并用膠帶黏結(jié), 兩層保溫之間的接縫應(yīng)錯開。保溫層外表面包一層鋁箔和不銹鋼絲網(wǎng), 并用15×0.5 mm的不銹鋼帶沿高度每隔1 m左右綁扎固定。
 
2.2.4 連接煙道設(shè)計連接煙道有3 種做法:
一是架空煙道與鋼內(nèi)筒直角相交, 鋼內(nèi)筒在接口處留矩形孔, 孔底設(shè)煙氣導流板。該方案在國外火電廠煙囪工程中應(yīng)用較為普遍, 我國火電廠的鋼內(nèi)筒煙囪也幾乎都采用這種設(shè)計方案。這種做法的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)構(gòu)造比較簡單, 但是由于鋼煙道面積一般均大于鋼內(nèi)筒面積( 大約35%) , 使鋼內(nèi)筒上的矩形留孔非常高大( 本工程的矩形留孔高12.4 m, 寬約7.0 m) , 造成鋼內(nèi)筒留孔處的受力情況極為復(fù)雜, 需采取許多局部加固措施。另外架空煙道與鋼內(nèi)筒直角相交, 煙氣阻力也較大。
二是把鋼內(nèi)筒支承在中間平臺上, 鋼內(nèi)筒不落地而呈懸掛狀, 煙道沿水平方向進入煙囪外筒壁后, 呈圓弧形與鋼內(nèi)筒底部用法蘭直接連接。
三是把鋼內(nèi)筒支承于25 m標高平臺上, 煙道沿水平方向進入煙囪外殼后, 呈圓弧形與鋼內(nèi)筒底部法蘭直接連接, 該做法克服了第一種做法的不足,另一優(yōu)點是煙氣阻力小, 在國外的電廠煙囪中該方案已有成功實例。本工程采用常規(guī)的第一種方法稍做改進, 即非直筒的斜筒連接。