专利名称：发电厂三管自立式钢烟囱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及发电厂中一种烟气排放装置(构筑物)，更具体 地说它是一种发电厂三管自立式钢烟囱。
背景技术：
烟自作为发电厂中重要的烟气排放装置，也是发电厂中最高和最 具标志性的建筑物。随着我国国民经济和电力工业不断发展，我国已 建成或正在建设发电厂烟囱，无论是单筒还是多管式的套筒烟囱，其 烟囱混凝土外筒选型都普遍采用了常规的圆形截面。
随着国家环保标准的提高和大众环境意识的增强，自2002年开 始国内新建火力发电厂都要求进行烟气脱硫处理，致使烟自的运行条 件更为恶劣，新建工程中釆用湿法脱硫工艺的脱硫烟囱大都采用了套 筒式烟囱，钢内筒、多管式套筒烟囱逐渐成为发展的主流。随着发电 厂机组单机容量的提高，相应烟自的钢内筒直径越来越大，对于 2xl000丽机组其双钢内筒套筒烟囱顶部直径大的已经达到18m多， 从烟囱整体外形来看高宽比严重不协调，因此从建筑景观设计创新的 需求来考虑应进行优化创新设计使发电厂中最高的烟气排放装置在 满足其使用功能的前提下，在电厂设计中注入现代气息和建筑美学的 设计理念；并全面考虑其在整个电厂中的景观作用和服从周边建筑景 观的要求，更加有效地服务于全厂的视觉和造型需要。
随着发电厂机组单机容量的提高，相应烟囱的钢内筒直径越来越 大，占地面积加大， 一定程度上限制了发电厂主厂房用地指标的优化； 同时烟自底部占地面积的增加也使其与周边设备的布置(如电除尘基础)存在一定的碰撞和冲突，从而制约和影响了发电厂炉后的工艺布 置，限制了发电厂系统布置和输煤通道的优化。
另 一方面，对于发电厂中的双钢内筒套筒烟囱中主要功能为排放 烟气的钢排烟筒， 一般其直径与高度相比较而言显得细小，因此钢内 筒自身单独无法承受水平的风荷载，地震荷载的影响，需要在钢排烟 筒的外侧增加一个抵抗水平荷载作用的维护结构，也就是我们说的钢 筋混凝土外筒；也有采用钢结构塔架作为支撑结构的塔架式烟囱。无 论是采用钢筋混凝土外筒还是采用钢塔架，作为钢排烟筒的钢内筒均 考虑仅承受自身的重量作用，都不考虑它直接作为结构受力构件直接 参与抵抗风荷载，地震荷载的水平作用，钢内筒结构刚度没有被有效 利用，材料特性没有完全发挥。随着发电厂机组单机容量的不断提高， 套筒烟自的排烟筒直径不断增加，从而使取消钢筋混凝土外筒后的钢
排烟内筒直接承受烟囱外部荷载成为一种可能；通过优化排烟筒的数 量和釆用合理的结构型式，充分发挥钢排烟内筒的材料特性使其成为 自立式钢结构烟囱成为可能。此外，对于环保要求日益提高和大众的 环保意识日益增强，日益强调资源节约的今天，对于大力倡导创新发 展和可持续发展的今天，进行钢内筒套筒烟囱的创新设计和优化设计
具有非常重要的时代意义。 发明内容
本实用新型的目的在于克服了上述现有发电厂烟气排放装置的 不足之处，而提供一种发电厂三管自立式钢烟囱。
本实用新型的目的是通过如下措施来达到的发电厂三管自立式 钢烟囱，其特征在于它包括三个钢烟囱、三个钢结构件，所述钢结构 件钢烟囱之间并连接三个钢烟自，钢烟囱和连接钢结构件之间呈等边 三角形布置，三个钢烟自位于呈等边三角形布置的三个角点上。
4在上述技术方案中，所述钢烟囱与连接钢结构件的内侧有^f企修电梯。
在上述4支术方案中，它还包括二个烟道，二个烟道分别通入两个 相邻的钢烟自内。
在上述技术方案中，三个被连接钢结构件连接的三个钢烟囱中仅 有两个和烟道连4妄。
在上述技术方案中，三个钢烟自的外侧从上到下沿圆周布置有H型钢。
本实用新型发电厂三管自立式钢烟自具有如下优点 ①、 通过对钢烟自的结构优化选型，采用三管自立式钢烟囱后整 个钢烟囱为 一个整体空间塔架结构，且结构体系平面和立面形体规 则，整个结构形式沿受力均匀、合理。
② 、通过系统研究和分析工艺系统布置可知对于高参数和大容 量机组(如2x600MW， 2xl000匿等)发电厂创新地采用三个钢烟筒 完全能够实现其使用功能和结构功能的协调统一，充分体现设计作为 电厂建设的优势和优化作用。
③ 、三管自立式钢烟囱取消了常规钢内筒套筒烟囱中的整个钢筋 混凝土外筒，各个钢烟筒间的有效连接结构采用经济性佳的钢衔架， 支撑结构优选截面性能优良的钢管，可有效控制烟囱的上部结构造 价，同时由于烟囱整体自重的极大降低能够优化和降低基础工程量， 从而实现整个烟囱工程造价的降低，取得较好的经济效益。
④ 、由三管自立式钢烟囱完全取消了常规钢内筒套筒烟囱的钢筋 混凝土外筒，由此整个烟囱底部外直径一般从28-35m (2xl000MW机 组)缩减到20m-24m,实现主厂房A排到烟自中心的距离相应缩小8m 左右，同时，烟囱底部外直径沿主厂房纵向同样的优化，实现了通过 烟自整体优化设计为工艺的炉后布置预留更加充裕的空间，有效地避免烟囱基础对电除尘器基础等周边基础的影响，整体上对发电厂主厂 房的占地指标起到了很好的优化作用。
、对于三管自立式钢烟自，整个钢筋混凝土外筒的取消后整个 烟囱上部结构采用了可循环利用的钢结构，其环保的优点对于大力提 倡可持续发展的今天，对于大力提倡发展循环经济的今天，具有非常 重要的社会效益和时代意义。
、整个钢筋混凝土外筒的取消后整个烟囱上部结构采用了钢结 构，能够很好地保证整个烟自的施工质量，同时国内的施工水平完全 可以实现，从综合分析看能够降低烟自的总体施工难度，能够有效地 加快烟自实际的施工工期和缩短烟自总体的施工周期。
⑦ 、三管自立式钢烟自的三个钢烟囱的外侧从上到下沿圆周均匀
布置四个H型钢(或称H型钢柱)，主要有三个方面的作用第一H型 钢柱与支撑钢桁架有效连接构成整体结构的支撑体系，利于计算分析 和设计的经济性；第二H型钢柱能够起到破风环的效果，减少风荷载 的作用效应，利于计算分析和设计的经济性；第三H型钢柱和支撑体 系联系成一个整体结构，作为3个钢排烟筒的施工支撑结构方便施工 的同时也可作为钢排烟筒施工中的有效限位装置，以保证施工质量。
⑧ 、三管自立式钢烟自全新结构形式的提出，突破了国内双钢内 筒套筒烟自常规结构选型的特点，打破在盘了发电厂烟囱外形过于单 一的现状，为烟囱在满足其使用功能的前提下建筑设计人员充分展示 电厂中的景观设计和创意设计提供了 一个很好的平台，将有力推动电 厂设计中不断融入现代气息和建筑美学的设计理念。
图1为本实用新型三管自立式钢烟自的平面结构示意图。
图2为本实用新型三管自立式钢烟囱的工艺优化方案平面简图。
6图3为图1的A-A剖示图。
图4为图1的B-B剖示图。
图中l.钢烟筒、2.钢结构件、3JM多电梯、4.烟道、5. H型钢(或 称H型钢柱)。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本实用新型的实施情况，但它们并不构成 对本实用新型的限定，仅作举例而已。同时通过说明本实用新型的优 点将变得更加清楚和容易理解。
参阅附图可知本实用新型发电厂三管自立式钢烟囱，它包括位 于三个钢烟囱1和连接钢烟自1的钢结构件2 , 二个烟道4 ,每个烟 道4分别通入两个相邻的钢烟自1 (如图2所示)。钢烟囱1和钢结 构件2之间呈等边三角形布置，三个钢烟囱l位于呈等边三角形布置 的三个点上(如图1所示)，钢烟囱1与钢结构件2的内侧有4企^修电 梯3 (如图2所示)。每个钢烟囱1四周对称布置有外贴的H型钢5 (如图1、图2、图3、图4所示)。
我院结合多个科研项目和施工图项目执行的成功经验，开展多 种条件下的风洞模型试验和数模分析，并进行针对性的对比和分析， 给出三管自立式钢烟自风荷载体形系数、风振系数等参数在结构设计 中的正确和合理耳又值。
运用如ANSYS， STAAD. Pro等国内外先进的有限元分析计算程序 对三管自立式钢烟自方案进行整体有限元和空间作用等分析和研究， 针对结构受力进行详细的计算分析，对风荷载、地震荷载、温度荷载、 基础倾斜等荷载作用效应进行详细的分析和研究，给出温度荷载、基 础倾斜等荷载的计算分析方案，明确其结构设计中的控制性因素并提 出相应的解决方案，提出相应的设计指导原则，并与常规的钢内筒套筒烟囱进行对比和论证，实现优化设计的目标，为其安全经济设计提 供依据，利于其在今后同类工程设计中的推广和应用。
需要说明的是对于所属领域的技术人员来说，在不改变本实用 新型原理的前提下，还可以对本实用新型技术做出若干的改变或变 形，这同样属于本实用新型技术的保护范围。本实用新型同样适用于 其它需设置烟气排放装置(构筑物)的烟囱。
权利要求1、发电厂三管自立式钢烟囱，其特征在于它包括三个钢烟囱(1)、三个钢结构件(2)，所述钢结构件(2)钢烟囱(1)之间并连接三个钢烟囱(1)，钢烟囱(1)和连接钢结构件(2)之间呈等边三角形布置，三个钢烟囱(1)位于呈等边三角形布置的三个角点上。
2 、根据权利要求1所述的发电厂三管自立式钢烟自，其特征在 于所述钢烟自(1 )与连接钢结构件(2 )的内侧有4企^修电梯(3 )。
3 、根据权利要求1或2所述的发电厂三管自立式钢烟自，其特 征在于它还包括二个烟道(4 )， 二个烟道(4 )分别通入两个相邻 的钢烟囱(1 )内。
4 、根据权利要求1或2所述的发电厂三管自立式钢烟囱，其特 征在于三个被连接钢结构件(2)连接的三个钢烟囱(1)中仅有两 个和烟道(4 )连接。
5 、根据权利要求1或2所述的发电厂三管自立式钢烟囱，其特 征在于三个钢烟囱(1 )的外侧从上到下沿圆周布置有H型钢(5 )。
专利摘要发电厂三管自立式钢烟囱，它包括三个钢烟囱(1)、三个钢结构件(2)，所述钢结构件(2)钢烟囱(1)之间并连接三个钢烟囱(1)，钢烟囱(1)和连接钢结构件(2)之间呈等边三角形布置，三个钢烟囱(1)位于呈等边三角形布置的三个角点上。它克服了现有的发电厂钢烟囱占地面积大、投资高等不足。本实用新型发电厂三管自立式钢烟囱具有占地面积小、投资低等优点。
文档编号E04H12/00GK201367754SQ20092008342
公开日2009年12月23日 申请日期2009年1月15日 优先权日2009年1月15日
发明者张江霖, 范振中, 蒋代波, 陈一军 申请人:中国电力工程顾问集团中南电力设计院