火力发电厂中烟道与烟囱的连接机构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种火力发电厂中烟道与烟囱的连接机构，包括变径结构和一圆形弯管，所述变径结构一端与烟道连接，端口处横截面与烟道输入端口的横截面相同，变径结构另一端与圆形弯管连接，端口处的横截面为圆形，其外径与圆形弯管的外径相同；所述圆形弯管的末端与烟囱的底端连接，末端处的外径与烟囱的外径相同。若烟道为圆形烟道，则变径结构为一用于将烟道外径过渡到与烟囱的外径一致的圆形变径管。若烟道为矩形烟道，则变径结构为一用于将矩形烟道转变为圆形的方圆节。圆形弯管的外径与烟囱的外径一致。本实用新型专利技术结构简单，零件耗材量小，且烟气阻力小，便于实施防腐蚀措施。

【技术实现步骤摘要】

本技术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。
技术介绍
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， 最终通过烟肉排向大气。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，烟肉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S02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S0 3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°C，湿度很大并处于 饱和状态(简称湿烟气）。烟肉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，烟肉内壁极易出现结露，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，对烟肉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，烟肉的设计按强腐蚀性考虑，再综合考虑烟肉的安全耐久性、运行维护条 件和施工等方面的因素，烟肉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 管式或多管式烟肉。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 采用钢烟肉，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肉连接，在圆形钢烟肉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肉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 端为圆形钢烟肉，上端通向烟肉出口，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肉的连 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 在烟肉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肉底部的封堵钢板处，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。
技术实现思路
本技术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。 本技术的目的通过以下的技术方案实现:火力发电厂中烟道与烟囱的连接机 构，包括变径结构和一圆形弯管，所述变径结构一端与烟道连接，端口处横截面与烟道输入 端口的横截面相同，变径结构另一端与圆形弯管连接，端口处的横截面为圆形，其外径与圆 形弯管的外径相同；所述圆形弯管的末端与烟囱的底端连接，末端处的外径与烟囱的外径 相同。 优选的，所述烟道为圆形烟道时，变径结构为一圆形变径管，用于将烟道外径过渡 到与烟囱的外径一致，所述圆形弯管的外径也与烟囱的外径一致。 更进一步的，所述圆形弯管的弯曲半径是烟道直径的1~1.5倍。理论上来讲，圆形 弯管的弯曲半径越大则阻力越小，在考虑成本和加工方便角度，限定到1~1.5倍更便于实 际的应用。 更进一步的，所述变径结构前面的一段烟道向下倾斜1~2度。从而饱和湿烟气在 烟囱内壁结露后形成的具有强腐蚀性水液可顺着圆形弯管、圆形变径管、烟道流回脱硫系 统，不会造成囤积。优选的，所述烟道为矩形烟道时，变径结构为一方圆节，用于将矩形烟道转变为圆 形，并且其圆形的输出端的外径与烟囱的外径一致。 作为一种优选方案，所述变径结构与圆形弯管之间通过非金属织物补偿器连接， 烟道与变径结构之间、圆形弯管与烟囱之间均采用焊接的连接方式。该方案中采用非金属 织物补偿器连接可以吸收烟道和烟肉的热膨胀。 作为另一种优选方案，所述圆形弯管与烟囱之间通过非金属织物补偿器连接，烟 道、变径结构、圆形弯管三者依次采用焊接方式连接。同样的，该方案中采用非金属织物补 偿器连接可以吸收烟道和烟肉的热膨胀。 优选的，所述变径结构、圆形弯管内壁上设有内衬钛板或涂刷有玻璃鳞片等防腐 措施。 本技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果： 1、本技术采用圆形弯管将烟道和烟囱连接在一起，避免了现有技术中三通的 连接型式，可有效降低烟气在烟囱入口的局部阻力，流场顺畅，导流效果更好。 2、本技术中圆形弯管的结构承压能力强，刚度大，无需加固肋和内撑杆，加工 简单，且零件耗材量小。 3、本技术圆形弯管和变径结构中无内撑杆，且内壁光滑，非常便于实施内衬 钛板或涂刷玻璃鳞片的防腐措施。且实施防腐工艺耗时短，防腐质量高，有利于降低实施防 腐工艺的成本，也能有效保证烟道和钢烟囱的安全。 4、在烟道为圆形时，本技术提出将变径结构前面的一段烟道向下倾斜一定角 度，从而可以使烟囱中形成的具有强腐蚀性水液自动流淌和回用至脱硫系统中，不需要再 设置单独的排水管，一方面可以降低排水管道及其防腐措施的成本，另一方面也避免了排 本文档来自技高网...

【技术保护点】
火力发电厂中烟道与烟囱的连接机构，其特征在于，包括变径结构和一圆形弯管，所述变径结构一端与烟道连接，端口处横截面与烟道输入端口的横截面相同，变径结构另一端与圆形弯管连接，端口处的横截面为圆形，其外径与圆形弯管的外径相同；所述圆形弯管的末端与烟囱的底端连接，末端处的外径与烟囱的外径相同。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐斌，范旭，邓广义，杨培红，李耀能，伍文宇，
申请(专利权)人：中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44