CN102661074B - 一种烟囱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烟囱，包括内筒、外筒、以及设置在所述内筒与所述外筒之间的止晃层，所述止晃层内间隔设置有2~15个阻尼器，且所述阻尼器的一端通过连接件与所述内筒外壁连接；所述阻尼器的另一端与所述外筒相接，或通过止晃平台与所述外筒相接。本发明的烟囱，内筒可以得到可靠的侧向支撑，在运行状态下变形自由，不产生附加应力，不会发生碰撞、卡死。在外界的风、地震等荷载作用下，烟囱内筒与烟囱外筒间均匀传力、变形协调一致、不发生碰撞。

Description

一种烟囱

技术领域

本发明涉及火力发电技术领域，具体涉及一种火力发电用烟囱。

背景技术

目前，一般的火力发电厂都会使用到烟囱。锅炉燃料燃烧产生的烟气通过烟囱将烟气排放到大气层中。各种类型的烟囱被使用，按材质分有金属材质（如钢烟囱）、钢筋混凝土烟囱和砌体烟囱等。按形式有塔架式、单筒式、套筒式、多管式等。

烟囱内筒是烟气向上排放的通道。烟囱的外筒或支（塔）架是承载部分，与烟气通过的内筒是互相隔离的，内外筒之间沿高度设置检修楼梯、通道、平台等。内筒可以由金属材料（如钢板、钛钢复合板）、非金属材料（如玻璃钢）或金属与非金属材料组合物（钢板内表面粘玻璃、陶瓷类材料）制成，通常形状为圆筒状。内筒可以是自立式的自承重构件，也可以悬挂于烟囱外筒或支（塔）架。外筒或支（塔）架作为承载部分，通常钢筋混凝土结构制成外筒或采用钢结构制成支（塔）架，承受荷载、地基沉降等作用。

由于烟气的运行和地震等荷载会使得烟囱内筒产生位移、变形或失稳；外界的风、地震等荷载及地基沉降等作用会使得烟囱外筒或支（塔）架产生水平位移、变形，因此，烟囱内筒与外筒或支（塔）架间变形协调，才能确保烟囱内筒的正常使用。

因此，本领域迫切需要研发一种新型的烟囱，在外界的风、地震等荷载作用下可以使得烟囱内筒与烟囱外筒或支（塔）架间均匀传力、变形协调一致、不发生碰撞。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的烟囱，在外界的风、地震等荷载作用下，烟囱内筒与烟囱外筒或支（塔）架间均匀传力、变形协调一致、不发生碰撞。

本发明提供的烟囱，包括内筒和外筒，还包括：

止晃层，设置在所述内筒与所述外筒之间，所述止晃层内间隔设置有2~15个阻尼器，

且所述阻尼器的一端通过连接件与所述内筒外壁连接；所述阻尼器的另一端与所述外筒相接，或通过止晃平台与所述外筒相接。

在另一优选例中，所述阻尼器选自：机械阻尼器、弹簧阻尼器、液压阻尼器、脉冲阻尼器、旋转阻尼器、风阻尼器、粘滞阻尼器、磁流变阻尼器。

在另一优选例中，所述内筒与所述外筒之间具有1~10层止晃层，相邻止晃层之间的距离为10~200m。

在另一优选例中，所述内筒与所述外筒之间具有2~8层止晃层，相邻止晃层之间的距离为20~150m。

在另一优选例中，所述内筒与所述外筒之间具有4~6层止晃层，相邻止晃层之间的距离为50~100m。

在另一优选例中，各止晃层内布置的阻尼器的数量相同。

在另一优选例中，各止晃层内布置的阻尼器的数量不同。

在另一优选例中，所述连接件为内筒加强环梁或连接支座。

在另一优选例中，所述阻尼器的一端与所述内筒通过螺栓、销栓或焊接连接；所述阻尼器的另一端与所述外筒或与所述止晃平台通过螺栓、销栓或焊接连接。

在另一优选例中，所述阻尼器的一端与所述内筒通过螺栓连接；所述阻尼器的另一端与所述外筒或与所述止晃平台通过螺栓连接。

在另一优选例中，所述阻尼器所承受的最大力为150吨，行程为0.05-1米。

在另一优选例中，所述内筒与所述外筒之间的距离为0.1-3.0米。

在另一优选例中，所述内筒与所述外筒之间的距离为0.5-2.5米。

在另一优选例中，所述内筒与所述外筒之间的距离为0.8-1.5米。

在另一优选例中，所述阻尼器均匀布置在所述止晃层内，各相邻阻尼器之间的间距相同。

在另一优选例中，所述止晃层内间隔设置有3、4、5、6、7或8个阻尼器。

在另一优选例中，所述止晃层内均匀地间隔设置有3、4、5、6、7或8个阻尼器，各相邻阻尼器之间的间距相同。

在另一优选例中，所述内筒为玻璃钢内筒、钛钢复合内筒或钢内筒；和/或

所述外筒或所述止晃平台为钢筋混凝土结构或由钢制成的支架结构。

本发明的烟囱，烟囱内筒可以得到可靠的侧向支撑，在运行状态下变形自由，不产生附加应力，不会发生碰撞、卡死。在外界的风、地震等荷载作用下，烟囱内筒与烟囱外筒或支（塔）架间均匀传力、变形协调一致、不发生碰撞。并且本发明的烟囱具有减震能力。

应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。

附图说明

图1为本发明的烟囱的平面结构示意图。

图2为图1中的A位置的放大结构、本发明的止晃层的局部结构示意图。

图3为本发明的变形行程范围示意图。

图4为对比例的止晃层的局部结构示意图。

图5为对比例的变形行程范围示意图。

具体实施方式

本申请的发明人经过广泛而深入的研究，设计出一种新型的烟囱，在内筒外壁和外筒之间设置止晃层，止晃层布置数个阻尼器，使得在外界的风、地震等荷载作用下，烟囱内筒与烟囱外筒或支（塔）架间均匀传力、变形协调一致、不发生碰撞。在此基础上完成了本发明。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。

除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。

实施例

如图1和图2所示，本发明的烟囱，包括内筒1和外筒2，在烟囱的高度方向，在所述内筒1与所述外筒2之间设置止晃层3，所述止晃层3内间隔设置有2~15个阻尼器4，且所述阻尼器4的一端通过连接件8与所述内筒1外壁连接；所述阻尼器4的另一端与所述外筒2相接，或通过止晃平台9与所述外筒2相接。

所述连接件8为内筒加强环梁或连接支座。在内筒1外壁相应于阻尼器4标高处设置内筒加强环梁，也可设置连接支座，起到增强承载力，加强内筒，分散应力分布等作用。

止晃平台9是在止晃层3内设置的，与外筒2固定连接在一起的平台结构，为受力结构。

本发明的烟囱，所述内筒1与所述外筒2之间的距离为0.1-3.0米，较佳为0.5~2.0米，更佳为1~1.5米。当内筒1、外筒2间距离过小（比如小于0.5m）无法设置止晃平台9时，阻尼器4就与外筒2直接连接。如对旧式烟囱改造时，由于内筒1、外筒2间距离过小，可将阻尼器4与外筒2直接相连。对于大多数的新建烟囱来说，加设阻尼器4可通过止晃平台9与所述外筒2连接。

本发明的烟囱，所述内筒1与所述外筒2之间具有1~10层止晃层3，优选为2~8层止晃层3，相邻止晃层3之间的距离为10~200m，可根据烟囱的高度和地理位置等进行设计，可以有效减少外力对烟囱的冲击。

所述阻尼器4优选均匀布置在所述止晃层3内，各相邻阻尼器4之间的间距相同，这种布置方式能够控制内筒1在水平各方向上的受力，在受到风力或地震作用时，阻尼器4可以将作用的外力平衡掉。该种结构可以应用在9级以上的地震环境中，较好的保护了内筒1和外筒2。较佳地，所述止晃层3内间隔设置有2、3、4、5、6、7或8个阻尼器4。各止晃层3内布置的阻尼器4的数量可以相同也可以不相同，根据实际需要进行设计。

在大型发电厂领域，由于烟囱规模很庞大，需采用简单可靠的连接方式来保障连接的强度和安全性。较佳地，本发明的烟囱，所述阻尼器4与所述内筒1采用螺栓连接；所述阻尼器4与所述外筒2或与所述止晃平台9也采用螺栓连接，安装方式简单。当然，在本发明的某些其他实施方式中，也可以采用焊接或销栓等其他方式连接。

所述阻尼器4在止晃层3内与所述内筒1和所述外筒2直接或间接相接，为永久连接，能够给内筒1提供可靠的侧向支撑。

所述阻尼器4可以采用各种已知的各种阻尼器，包括但不限于：机械阻尼器、弹簧阻尼器、液压阻尼器、脉冲阻尼器、旋转阻尼器、风阻尼器、粘滞阻尼器、磁流变阻尼器。

所述阻尼器4所承受的最大力为150吨，所述阻尼器4的行程为0.05-1.5米，较佳地为0.1-0.7米，较佳为0.3-0.5米，如图3所示，内筒1的变形行程d为0.03-1米，较佳地为0.1-0.7米，较佳为0.3-0.5米，内筒1在运行状态下变形自由，不产生附加应力，不会发生碰撞、卡死。在外界的风、地震等荷载作用下又可以使得烟囱内筒1与烟囱外筒2间均匀传力、变形协调一致、不发生碰撞，并且有一定的减震作用。

本发明的烟囱，所述外筒2没有特别的限制，可以采用本领域已知的各种外筒，如，采用钢筋混凝土结构或由钢制成的支架（塔架）结构。如本文所用，设置在烟囱的内筒外周的、钢筋混凝土结构的外筒或由钢制成的支架（塔架）均称为“外筒”。所述止晃平台9也可采用采用钢筋混凝土结构或由钢制成的支架结构。

本发明的烟囱，所述内筒1没有特别的限制，可以采用本领域已知的各种内筒，如，玻璃钢内筒、钛钢复合内筒或钢内筒，钢内筒的表面还可以粘有玻璃、陶瓷等材料。

本发明的烟囱，可以为直立式、塔架式、单筒式、套筒式、或多管式烟囱。

对比例

如图4和图5所示，止晃层3设置卡件30、卡槽31，其中，钢制卡件30通过连接件8设置在内筒1的外壁上，外筒2的对应位置设置钢制卡槽31，或通过止晃平台（图未示）与钢制卡槽31相接。

或者，钢制卡槽31通过连接件8设置在内筒1的外壁上，外筒2的对应位置设置钢制卡件30，或通过止晃平台（图未示）与钢制卡件30相接。

卡件30与卡槽31之间预留有空隙32。

该种配合方式简单，当外筒2承受外界的风、地震等荷载及地基沉降等作用变形时，通过卡件30与卡槽31传递荷载。当烟囱内筒1在高度方向上变形时，形变量d’在卡槽31的范围内，水平方向变形时，变形量在卡件30与卡槽31底部预留的空隙32范围内。

现在一般火力发电厂使用的烟囱规模都很庞大，内筒的直径多在4米以上，8.5米的直径也很常见，外筒或支（塔）架的直径就更大，多在十几米以上。烟囱高度多在150米以上，240米高度的烟囱也很常见。烟囱在运行时的变形和位移多在几厘米到几十厘米之间。采用卡件与卡槽结构传递荷载，但难以保持变形协调。如果卡槽缝隙过小，则很容易由于制造、安装误差使得卡槽被卡死，而且烟囱内筒实际的变形也是有偏差的，不可能都按同心对称，这样就会一边卡死，一边脱离，给内筒及外筒带来附加应力，当变形过大时会对内筒或外筒造成损坏。

本发明采用阻尼器连接外筒和内筒，低速时允许移动，在速度或加速度超过相应的值时闭锁，形成刚性支撑。安装简单，传力可靠、明确，保证外筒、内筒间变形协调，不会碰撞、不会发生卡死现象。

本发明提到的上述特征，或实施例提到的特征可以任意组合。本案说明书所揭示的所有特征可与任何组合物形式并用，说明书中所揭示的各个特征，可以被任何提供相同、均等或相似目的的替代性特征取代。因此除有特别说明，所揭示的特征仅为均等或相似特征的一般性例子。

应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种烟囱，包括内筒和外筒，其特征在于，所述烟囱还包括：

止晃层，设置在所述内筒与所述外筒之间，所述止晃层内间隔设置有2～15个阻尼器，

且所述阻尼器的一端通过连接件与所述内筒外壁连接；所述阻尼器的另一端与所述外筒相接、或通过止晃平台与所述外筒相接，

所述内筒与所述外筒之间具有1～10层止晃层，相邻止晃层之间的距离为10～200m，

所述阻尼器所承受的最大力为150吨，行程为0.05-1米，

所述内筒与所述外筒之间的距离为0.1-3.0米。

2.如权利要求1所述的烟囱，其特征在于，所述阻尼器选自：机械阻尼器、弹簧阻尼器、液压阻尼器、脉冲阻尼器、旋转阻尼器、风阻尼器、粘滞阻尼器、磁流变阻尼器。

3.如权利要求1所述的烟囱，其特征在于，所述内筒与所述外筒之间具有2～8层止晃层，相邻止晃层之间的距离为20～150m。

4.如权利要求1所述的烟囱，其特征在于，所述连接件为内筒加强环梁或连接支座。

5.如权利要求1所述的烟囱，其特征在于，所述阻尼器的一端与所述内筒通过螺栓、销栓或焊接连接；所述阻尼器的另一端与所述外筒或与所述止晃平台通过螺栓、销栓或焊接连接。

6.如权利要求1所述的烟囱，其特征在于，所述阻尼器的行程为0.1-0.7米。

7.如权利要求1所述的烟囱，其特征在于，所述内筒与所述外筒之间的距离为0.5-2.5米。

8.如权利要求1所述的烟囱，其特征在于，所述阻尼器均匀布置在所述止晃层内，各相邻阻尼器之间的间距相同。

9.如权利要求1所述的烟囱，其特征在于，所述止晃层内间隔设置有3、4、5、6、7或8个阻尼器。

10.如权利要求1所述的烟囱，其特征在于，所述内筒为玻璃钢内筒、钛钢复合内筒或钢内筒；和/或

所述外筒或所述止晃平台为钢筋混凝土结构或由钢制成的支架结构。