火力发电厂烟囱介绍.ppt

在系统不设置GGH（烟气加热系统）时，脱硫后的烟气温度一般在4050之间，且湿度很大并处于饱和状态，烟气易于冷凝结露并在潮湿环境下产生腐蚀性的水液液体，使烟囱内壁长期处于浸泡状态。系统设置GGH可升高脱硫处理后排放的烟气温度（约80及以上），以减缓烟气冷凝结露产生的腐蚀性水液液体（弱酸）。从理论上讲，采用GGH时能有利于减缓烟气的腐蚀（即提高烟气温度，减少结露），但烟气湿度、水分这些诱发腐蚀的因素依然存在，况且GGH的运行能否满足运行温度值的要求，尤其是在发电机组低负荷运行、机组开启和关停期间及其它不利工况时能否满足运行温度值的要求值得关注和重视。,3.2、套筒式烟囱的结构特点 钢筋混凝土套筒烟囱是将钢筋混凝土承重外筒与排烟内筒相互脱开的一种结构型式。承重外筒的直径及线型根据结构自身自振周期及变位限值，考虑风荷载与地震作用和检修空间、排烟内筒直径共同决定。由于其承重外筒与排烟筒脱开，承重外筒不直接受烟气的高温和腐蚀作用，而且具有检查、维修方便，可靠性高等特点，是火力发电厂烟气设置脱硫装置后较多采用的结构型式，目前被广泛地应用。,钢筋混凝土套筒烟囱在混凝土侧壁与内筒之间形成通风区域，该通风区的作用有：（1）有助于清除由于烟气弥漫或正压条件下有可能漏过内衬的烟气，避免其腐蚀烟囱主体结构；（2）降低可能漏入内衬的烟气的部分蒸汽压力，这样也降低了其酸露点并使酸在敏感表面上的沉积的可能性减到最小；（3）设置检修平台、楼梯，方便工作人员可以进入进行维护和检查。,从排烟筒的材质上可分为：砖套筒和钢套筒烟囱，烟囱砖内筒结构与钢内筒结构在支承体系上有较大差别，砖内筒为分段支承结构，分段支承在各层平台的环梁上。钢内筒有自立式、整体悬挂式、分段悬挂式的结构，同时还需设置一定数量的侧向支撑和检修平台（吊装平台）。,采用套筒烟囱具有检修和维护空间，一旦需要，可随时方便地对排烟筒实施维护和补强，更为安全可靠。在正常运行条件下，钢筋混凝土筒身承重结构不直接与烟气接触，基本处于常温条件下工作，其温度应力显著减少，避免了筒体由于温差过大造成裂缝的产生和腐蚀，延长烟囱寿命，保证电厂的安全运行。而且由于温度应力的显著减少，承重外筒钢筋用量相对低于单筒式烟囱。,3.3、砖排烟筒 砖排烟筒采用耐酸胶泥砌筑耐酸砖，排烟筒外形尽量做成等直径直段，这样可以增大烟气流速，减小烟气对排烟筒的压力，改善烟气的运行状况。砖排烟筒中的砖体本身耐腐蚀性和经济性都较好，但考虑到大面积的砌体间的砌筑缝在温度变化和长期作用下仍有可能会产生开裂，为防止这些裂缝在低温度和高湿度的烟气环境下引起渗漏，对钢筋混凝土承重外筒产生腐蚀；因此在砖排烟筒外侧加设耐酸水泥砂浆封闭层进行防护，并在耐酸水泥砂浆封闭层外侧做保温保护层，用以保证排放的烟气温度和降低检修维护空间的温度，使钢筋混凝土承重外筒温度应力显著减少。保温层采用岩棉或超细玻璃棉毡。 砖套筒烟囱承重外筒的钢筋混凝土工程量比单筒烟囱稍大些，但内衬砌体量要少些，采用砖套筒式烟囱，虽然相对于单筒式烟囱造价稍高，但是对承重外筒的裂缝和腐蚀等影响均得到很大的改善，其对于湿法脱硫并设置GGH后的烟气具有较强的适应性。,砖套筒烟囱承重外筒的钢筋混凝土工程量比单筒烟囱稍大些，但内衬砌体量要少些，采用砖套筒式烟囱，虽然相对于单筒式烟囱造价稍高，但是对承重外筒的裂缝和腐蚀等影响均得到很大的改善，其对于湿法脱硫并设置GGH后的烟气具有较强的适应性。,砖套筒烟囱基本形式详见下图：,3.4、钢排烟筒 钢内筒由于封闭性好、整体性强、无连接接头，其优势相对砖砌内筒就较为突出。钢内筒烟囱的基本型式见下图。,钢排烟筒有自承重式结构、整体悬挂式结构、分段悬挂式结构，沿高度每隔一定距离设一道止晃点。钢内筒的防腐内衬材料可以采用钛板内衬、进口泡沫玻璃砖内衬、国产泡沫玻璃砖内衬、国产泡沫玻化砖内衬、防腐涂料内衬的形式，其中，钛板内衬效果最好，但价格较贵，进口泡沫玻璃砖内衬价格也较高，国产泡沫玻璃砖内衬、国产泡沫玻化砖内衬、防腐涂料内衬价格适中。国产泡沫玻璃砖内衬与国产泡沫玻化砖内衬相比，两者价格相差不大，后者具有更好的耐久性、更好的耐冲刷性。,钢排烟筒外采用超细玻璃棉毡作保温层外包镀锌钢丝网。钢排烟筒防腐内衬可分为以下几种： 1) 钛钢复合板 钛板由于其特定的化学性能，有非常好的防腐效果，脱硫后的强腐蚀性烟气对钛板的腐蚀性很小，是国际工业烟囱协会推荐的FGD系统不设GGH情况下烟囱防腐内衬之一。 钛是一种非常活泼的金属，其平衡电位很低，在许多介质中很稳定。因为钛和氧的亲和力很大，在空气中或含氧介质中，钛表面生成一层致密的、附着力强、惰性大的氧化膜，保护了钛基体不被腐蚀。钛是具有强烈钝化倾向的金属。介质温度在315以下钛的氧化膜始终保持这一特性，完全满足钛在恶劣环境中的耐蚀性。由于钛的表面钝化膜的性质决定了钛对中性、氧化性、弱还原性的介质具有较好的耐蚀性。 目前国内已有多家电厂采用钛钢复合板钢套筒的烟囱。钛钢复合板是以低碳钢Q235B为基材，以钛板为复层的两层金属复合板，并将Q235B基材作为排烟筒受力支撑结构。钛钢复合板是一种成熟的组合材料，有专门的国家标准，但造价较高。,2) 耐酸钢+防腐涂料 各种钢材在不同温度和酸液浓度下抗腐蚀性能是变化的。普通碳素钢板在80以下时，钢板受酸腐蚀速度甚快；耐候钢抗酸腐蚀性能好于普通碳素钢，为普通钢材的24倍。所以可采用耐候钢增加钢板防腐蚀厚度，使钢内筒在使用期间，不因腐蚀而影响其安全使用。 国内设计中常采用的耐候钢一般选用“JNS耐硫酸露点防腐蚀钢板”，JNS耐候钢热轧板带试样在硫酸浓度50%，温度70环境下的腐蚀实验表明：其抗硫酸腐蚀能力是同等实验条件下CORTEN钢的1.52.0倍，1Cr18Ni9Ti的6.58倍，Q235A的6.21倍，20#钢的3.58倍。另外，“JNS耐硫酸露点防腐蚀钢板”也是目前国内烟囱常用的材料。,钢内筒内涂的防腐涂料包括RHF烟囱专用防腐涂料，聚脲等，经过几年的实际应用，在湿法脱硫不设置GGH烟囱中出现的问题很多，钢内筒的腐蚀也比较严重。这主要原因是因为国内烟囱的运行工况比较复杂，烟气通过旁路烟道绕过FGD系统直接进入烟囱排放时，烟气温度很高，在其他情况下烟气温度较低，出现冷热交替，内衬防腐涂料容易开裂、老化，且烟气的冲刷也加速了防腐涂料的腐蚀。 JNS钢内涂RHF烟囱专用防腐涂料是目前新出现的一种防腐形式，具有施工方便、施工质量易于保证的优点，目前在国内运用于设置GGH的工程较多，例如广西防城港电厂一期工程，但运用于不设置GGH的烟囱不多。目前，国内采用耐酸钢内涂防腐涂料的烟囱也出现了一些问题，防腐涂料本身具有较好的防腐性能，但由于涂料涂于钢内筒上后，厚度较薄，仅为80m左右，不具备保温隔热的性能，在烟气温度发生变化时，钢内筒随着产生变形，特别是在锅炉启动或烟气通过旁路进入时烟囱的变形很大，这时，内衬的防腐涂料就非常容易产生开裂、起皮、脱落等现象，从而造成烟气对钢内筒的腐蚀。由于防腐涂料耐高低温交替和烟气冲刷的能力不强，因此，JNS钢内涂RHF烟囱在不设置GGH的烟气湿法脱硫烟囱中运用成功的先例很少。 APC杂化聚合结构材料也是目前出现的一种新材料，但主要用于其他工业建筑的防腐，成功运用于电厂烟囱的实例很少。,3）内衬玻璃砖或内衬泡沫玻化砖 排烟筒使用Q235B或者JNS耐硫酸露点防腐蚀钢板作钢内筒，内部贴玻璃砖也是防腐的另一种方案。玻璃砖分国产和进口两类，比较有代表性的是美国宾高德玻璃砖。该砖是以泡沫硼硅玻璃结合人造橡胶技术形成防腐衬里，在化学环境与温度变化的情况下，或暴露于高温浓缩酸和脱硫系统酸冷液环境中，都具有特殊功效。宾高德砖通过宾高德胶粘材料粘于基底。其具有耐酸腐蚀、绝热、耐高温、低热膨胀系数等优点。 内部贴泡沫玻化砖是目前较为常用的一种排烟筒形式。泡沫玻化砖是一种集高强度、高效隔热保温、耐热、耐热冲击（冷热交替）、耐酸碱、防水抗渗等多项性能于一体，并具有保温、防腐、防水功能的新材料。泡沫玻化砖配合专用的防腐底漆及耐酸耐热弹性密封专用胶，具有较好的耐酸、耐热、耐老化、耐冲刷和密封性好的特点。 目前，国内采用内衬玻璃砖或内衬泡沫玻化砖的烟囱出现问题也出现了一些问题，主要原因有两个。一是目前国内生产的玻璃砖或玻化砖质量参差不齐，有的价格便宜但质量较差，不能满足湿烟囱的各种运行工况。二是玻璃砖或者玻化砖及其弹性密封胶本身均具有较强的防腐性能，但是，由于粘贴泡沫玻璃砖或泡沫玻化砖的工程量太大（约粘贴万块砖），我们国内施工单位人员的素质，很难保证每块砖都严实核缝，加之监理监督检查不到位一旦有缝，酸液就会渗入，腐蚀钢板导致停机,4）内衬镍基合金 镍基合金是国际工业烟囱协会推荐的FGD系统不设GGH情况下另一种烟囱防腐内衬。镍合金是最能适应各种严酷环境的优良耐蚀材料，是比钛板防腐性能更好的材料。但由于造价太高目前国内电厂还没有采用镍基合金作为烟囱防腐内衬的先例。,5）内衬耐酸钾基砂浆或者耐酸混凝土 钢内筒的内表面喷涂50mm厚的钾水玻璃耐酸砂浆防护层或者耐酸混凝土。,国内目前脱硫烟囱防腐出现问题的经验和教训也比较多。,4、烟囱选型 近年来，随着我国环保标准的逐步提高和公众环境保护意识的增强，新建火力发电厂都必须进行烟气脱硫。我国烟气脱硫还处于起步阶段，大多是新建工程，运行时间短。专项的腐蚀调查研究资料很少，经验也不多。在国家和电力行业烟囱的现行设计标准中，均未对脱硫处理的烟囱防腐设计做出具体规定，只是从烟气的腐蚀性等级等方面对烟囱的防腐设计作出了概念性的要求。,4.1、“国际工业烟囱协会（CICIND）”的设计标准 国际工业烟囱协会（CICIND）”的设计标准指出，燃煤电厂脱硫烟囱虽然在脱硫过程中已除去了大部分的二氧化硫，但在脱硫后，烟气湿度通常较大，温度很低，且烟气中单位体积的稀释硫酸含量相应增加。因而，处于脱硫系统下游的烟囱，其烟气通常被视为“高”化学腐蚀等级，即强腐蚀性烟气等级，故烟囱应按强腐蚀性类型设计。,4.2、烟囱设计规范和火力发电厂土建结构设计技术规定 按照国内现行烟囱设计规范GB50051-2002第10.2.2条和电力行业标准火力发电厂土建结构设计技术规定DL5022-93第7.4.4条的要求：当排放强腐蚀性烟气时，宜采用多管式或套筒式烟囱结构型式，即把承重的钢筋混凝土外筒和排烟内筒分开，使外筒受力结构不与强腐蚀性烟气相接触。,4.2、其他有关规定 电力行业标准火力发电厂土建结构设计技术规定DL5022-93第7.1.2条还要求：600MW机组宜采用一台炉配一座烟囱（一根排烟管）方案。,根据中国华电集团公司火力发电工程设计导则(A 版) 中关于烟囱的相关规定：15.5.2 结构形式：普通钢筋砼防腐型单筒式烟囱，可用于不上脱硫设施或干法脱硫工艺，排放弱腐蚀性烟气的烟囱；改进防腐性钢筋混凝土烟囱可以适用于干法脱硫、半干法脱硫工艺，排放弱腐蚀性、中等腐蚀性烟气的烟囱；对于设湿法脱硫装置的烟囱，排放强腐蚀性烟气，应采用套筒或多管式烟囱，内衬形式可按下列方式：15.5.2.1 对设置GGH 装置的烟囱内衬可采用耐酸砖砌内衬，经进一步技术经济比较可采用耐候钢（耐硫酸露点）内筒，内涂防腐涂料或Q235B+发泡玻璃砖衬。15.5.2.2 对于不设GGH 装置的烟囱内衬采用Q235B 钢+发泡玻璃砖内衬。,4.3、烟囱选型及技术经济比较 采用不同的烟囱型式，其相应的费用也不同，涉及到工程的整体投资。需要对各型烟囱的技术经济性能进行了进一步的分析比较。,火力发电厂的设计寿命一般在30年以上，烟囱作为火力发电厂的主要建（构）筑物，其排烟筒的使用寿命也应该与电厂的使用寿命相当，在所有的排烟筒类型中只有钛钢复合板钢内筒套筒式烟囱可以达到，同时，钢复合板钢内筒施工方便、工期短、施工质量容易保证。通过国内不设置GGH湿法脱硫烟囱几年的运行经验来看，钛钢复合板钢内筒套筒式烟囱是使用效果最好、评价最高、维护费用最低（几乎不用维护）、防腐性能最好的防腐结构形式。虽然，这类烟囱比其他类型的烟囱前期建设费用高出近千万，但从电厂的整个服务寿命和运行的维护费用来看，钛钢复合板钢内筒套筒式烟囱的总体费用比其他方案低。,个人觉得，对于湿法脱硫不设置GGH的烟囱，推荐采用钛钢复合板钢内筒套筒式烟囱的结构形式。也提出以下建议： （1）严格控制烟囱施工的各个环节，特别是钛钢板内衬的焊接需要重点控制。 （4）在烟囱投运后，应将烟囱的维护纳入设备的维护中，进行定期的检查和维护。,第二部分 烟囱设计流程介绍,1.烟囱设计所需要的资料,1.烟囱的高度（有由环保专业提供） 2.烟囱的出口内径，烟道接口的尺寸（锅炉专业提供） 3.烟气检测孔的设置（环保专业提供） 4.地勘资料（地质专业提供） 5.气象条件（勘察专业提供）,2.烟囱设计所需要进行的计算,1.烟囱钢内筒的计算 2.烟囱各层平台钢梁的计算 3.烟囱外筒的计算 4.烟囱基础的计算 5.烟囱附件的计算,3 多管式钢内筒烟囱设计要点 3.1 烟囱安全等级 3.1.1 烟囱高度200m或电厂单机容量200MW时，烟囱的安全等级为一级；烟囱高度200m且电厂单机容量200MW时，烟囱的安全等级为二级。一级安全等级烟囱的结构重要性系数为1.1；二级时为1.0。 3.1.2* 钢内筒的设计安全等级应与外筒相一致。依据烟气腐蚀性所采取的防腐措施，设计文件中应注明设计使用年限和检查维修要求。,3.2 采用钢内筒烟囱的条件 3.2.1 下列情况的烟囱可采用钢內筒烟囱： 排放中等和高腐蚀性烟气的烟囱； 大容量发电机组的电厂烟囱； 电厂烟气脫硫烟囱； 要求烟气稳定排放的其它烟囱。 3.2.2 钢內筒烟囱的采用尚应结合工程的地基条件和抗震要求等综合确定。,3.3 钢内筒烟囱排烟筒的结构形式选择 3.3.1 多管式烟囱可分为自承重式和悬挂式，悬挂式又可分为分段悬挂和整体悬挂两种。 3.3.2 钢内筒烟囱可依据工程实际情况，选择钢内筒结构支承形式。 3.4* 钢內筒烟囱的总体布置 3.4.1 多管式烟囱宜采用一台炉一个排烟管。 3.4.2 多管式烟囱的钢內筒与外筒壁之间的净间距a（图3.4.2）和钢內筒之间的净间距b不宜小于750mm。其钢內筒髙出钢筋混凝土外筒的高度h宜为一个钢內筒的直径d。,3.4.3 套筒式烟囱的钢內筒与外筒壁之间的净间距a（图3.4.3）不宜小于1000mm。其钢內筒髙出钢筋混凝土外筒的高度h宜在2倍的内外筒净间距a至一个钢內筒的直径d范围内。,3.4.4 钢內筒一般为圆柱形结构。对于套筒式烟囱的钢內筒也可在烟道接口处做扩散头。 3.4.5 多管式钢内筒烟囱由钢筋混凝土外筒、钢内筒、结构平台、横向制晃装置、垂直交通和附属设施等部份组成。,3.5 钢內筒烟囱各种平台的布置 3.5.1 检修平台沿烟囱高度每隔2040m设置一个。 3.5.2 吊装平台用于吊装钢內筒，设置在烟囱外筒顶部标高以下210m处。 3.5.3 顶部平台为钢筋混凝土外筒顶部的封顶平台。 3.5.4 支承平台用于支承钢內筒，仅用于非自承重钢內筒烟囱。 3.5.5 烟囱内各层平台的通道宽度不宜小于750mm，洞口周围应设栏杆和护沿。各层平台应设置吊物孔。吊物孔尺寸，及吊物时承受的重力荷载，根据安装、检修方案确定。 3.5.6 筒壁顶部平台的活荷载应考虑积灰检修荷载，按标准值7kN/m2计算。用于施工吊装的平台结构计算时，平台结构应考虑711kN/m2的活荷载标准值。非承重的检修平台，活荷载标准值可取3kN/m2。,3.6 环向加劲肋布置 3.6.1* 钢内筒宜设置环向加劲肋。 3.6.2 环向加劲肋一般沿钢内筒全高设置。最大间距为1.5倍钢内筒直径，且不大于7.5m，一般采用一倍钢内筒直径。 3.6.3 通常采用等肢或不等肢角钢、T型钢作环向加劲肋，翼板向外，与钢内筒可用连接焊或间断焊焊缝焊接。 3.6.4 每个环所要求的最小截面积和截面惯性矩由计算确定，但不应小于表3.6.4中所列值。,3.7 钢內筒横向制晃装置布置 3.7.1 烟囱钢内筒横向制晃支承结构通常有平台制晃装置、柔性拉条或刚性撑杆。平台制晃装置以钢平台作支承点；刚性撑杆和柔性拉杆分别以设在平台上方刚性撑杆、扁钢或拉索拉杆支承或拉结于钢筋混凝土外筒。拉条或撑杆一般设置于平台上方约2.00m处。制晃装置处钢内筒拟宜设加强环。 3.7.2 横向制晃点沿烟囱高度分布为一个或二个平台间距，根据钢內筒结构计算而定。 3.7.3 在横向制晃装置设计中应考虑温度膨胀的影响，尤其是事故温度情况下的不利影响。,3.8 钢內筒烟囱的垂直交通 3.8.1 垂直交通种类有直爬梯、沿外筒壁设置的转梯、独立折梯、载货电梯和平台吊物孔等。 3.8.2 高度不超过100m的烟囱可采用直爬梯；超过100m的烟囱宜设置转梯（套筒式烟囱）或独立折梯（多管式烟囱）；高度超过200m的烟囱，可同时设置载货电梯和直爬梯。,3.9 钢筋混凝土外筒壁上留孔 3.9.1 人孔设置于0m标高处，尺寸一般为宽1.8m，高2.5m。 3.9.2 安装孔设置于0m标高处，作安装钢內筒之用，其尺寸应与安装单位共同商定。如选择在外筒外部焊接成筒的施工方案，安装孔宽度应大于钢内筒外径0.51.0m，孔的高度根据施工方案确定。吊装完成后，应用砖砌体将吊装孔封闭，并在其中一个孔处设检修大门。 3.9.3 烟道孔根据工艺资料设置。 3.9.4* 通风孔包括下部进风孔和上部排风孔，外筒可在下部第一层平台上部1.5m处，开设48个进风口。进风口的总面积约为外筒包围的平均水平面积（扣除排烟筒包围的水平面积）的5%。在顶层平台下设48个出风口，其面积略小于进风口面积。,3.9.5 航空信号灯孔根据航空部门要求设置，一般位于平台上部0.9m处。 3.9.6 平台采光孔一般位于平台上部0.9m处。 3.9.7 支承平台和吊装平台大梁支承孔按结构布置设置。 3.10 附属设施 3.10.1 排放湿烟气的烟囱或钢內筒钢板受热温度低于烟气露点温度的烟囱，在连接烟道或钢內筒的适当部位，应设置集液槽和排液装置。 3.10.2 按工程实际需要，在钢內筒和连接烟道的适当部位设置检查孔、测试孔。 3.10.3 按规定设置避雷接地装置、航空信号灯、航空标志、平台照明。,4.计算的内容可以看下面这张图：,烟囱计算主要的内容就是烟囱的承重结构的计算，就是混凝土筒壁的计算，烟囱筒壁的计算模型按照下图进行： 计算的方法就是糖葫芦串的计算形式，将烟囱质量集中到这些糖葫芦串的若干个节点上，每个节点上都会有一个竖向力，一个水平力，这些力需要考虑的荷载有：烟囱自重、附加弯矩、风荷载、安装检修荷载、地震作用、温度作用（单筒式烟囱）、裹冰荷载（塔架式烟囱）。 计算的节点一般设置在烟囱外筒的环向牛腿处，设置高度一般为1530m，根据排烟管的形式确定。,烟囱的计算模型如下：,现在我们的烟囱计算用的烟囱计算软件完成，也可以用PKPM的烟囱计算，但是只能计算单筒式烟囱。 下面是烟囱计算软件的计算内容的一些图片： 下面是一个210m高，7.5m出口内径单筒式烟囱的计算数据：,下面是一个210m高，双管套筒式烟囱的计算数据：,下面是一个240m高，单管套筒式烟囱的计算数据：,下面程序计算的其他一些计算数据：,根据计算结果，我们来绘制配筋图。这里要注意烟囱的构造做法，因为烟囱的构造做法和其他建筑是不一样的。 3.6、烟囱的附件 烟囱的附近很多，也很复杂。包括的内容有：平台（外平台，内平台）、爬梯（外爬梯、内爬梯）、积灰平台、隔烟墙、避雷装置、滴水板等等，特别是平台和爬梯的设置是很复杂。 单筒式烟囱的附件要少一些，套筒式烟囱的附近要多一些，下面是套筒式烟囱内部的一些照片,第三部分 几个典型烟囱实例介绍,第四部分 烟囱施工技术,1、烟囱的施工方法 单筒式烟囱的施工方法：混凝土筒壁的施工可以采用提模和滑模的施工方法，内衬砖和外筒同步施工。 砖套筒式烟囱的施工方法：外筒和单筒式烟囱的施工方法一样，内筒要在外筒施工完后再做一个平台施工。 钢套筒式烟囱的施工方法：外筒和单筒式烟囱的施工方法一样，钢内筒的施工方法有液压提升、液压顶升、气压顶升的施工方法。,2.气顶施工工艺 气顶倒装法工艺的原理如同“气缸与活塞”的关系。用常规的吊具组装好适当高度的钢内筒顶段(约10 m),在接近顶口处装上一个密封用的封头,这样构成一个敞口的“气缸体”,把它套在粗细圆柱构成的“内底座”外周。内底座的底部钢板固定在钢内筒基础上,这样在密封圈以上,封头以下,筒壁所包围的范围内构成了一个密闭腔。外部气源通过管道由底部向密闭腔通入压缩空气,当作用于封头空气压力超过已组对的上筒段(包括封头在内)的重量,并足以克服密封圈对简内壁的摩擦力时,钢内筒便开始上升。当气压顶升使上筒段的下口超过后续节的钢板宽度以后,便把已卷制好的弧形钢板(3块围成一个整圆)在“内底座”的周围合拢、组焊成后续筒节,再以适当的排气使上筒徐徐下降,并与后续筒节对接相焊,上筒节便接长了一节。再气顶上升,合围组焊后一新筒节,上筒段与新筒节对焊,如此一节复一节,使筒段累计接长到设计高度。,主要技术要求 气顶时压缩空气的压强与筒身增高的重量成正比,所以压强是逐步增加的,到顶时的气体压强为0.163MPa。经计算,此时最薄筒段的材料许用应力超过实际应力1倍以上,因而不会发生泄漏或爆炸可能,筒体是安全的。 内底座安装时垂直度控制在1/2 000以内,钢内筒中心偏差应控制在H/2 000且30 mm。,3、分段悬挂式烟囱的施工方法,以一个实际的工程为例来介绍施工方法 烟囱工程为两炉合用一座210m高钢套筒烟囱。钢内筒高210m，混凝土外筒高203m，外筒底部外直径25m，顶部外直径19m，钢内筒内直径7.5m。,钢内筒与钢筋混凝土外筒之间共设置5层钢平台，平台面标高分别为199.418m、164.038m、118.038m、70.038m和40.038m，钢内筒的分四节悬挂、支承与平台钢梁上。钢内筒筒体采用JNS耐酸钢和不锈钢材料，其余加劲附件材质为Q235B或Q345B。两只筒体包括加劲附件总重量为800t，筒体钢板主要为8m厚耐酸钢，在提升环梁位置加强为24mm厚耐酸钢，顶层平台以上筒体部分为8mm厚不锈钢。,钢内筒的吊装采取液压油缸倒装提升方案，每只钢筒分4段提升，各段标高分别为210m164m、164m118m、118m70m、70m40m，两只筒的提升方法基本相同，本方案仅以1#钢内筒的提升为主。,3.1 流程图（1号钢内筒） 施工准备（扒杆、施工平台、小车、轨道等）油缸安装穿钢绞线第1节钢筒运进烟囱提升第1节筒运进第2节筒1、2节对口、焊接第3节筒提升38节筒提升第9节筒提升（带提升环梁）拆除吊耳钢绞线下降至40m环梁上钢绞线正常提升至本段最后一节，同步安装保温第一段钢筒悬吊，拆除钢绞线，油缸移位下一段钢筒第一节就位（高3.8m），利用4只5吨链条葫芦起高2.5m第二节钢筒就位（带提升环梁），对口、焊接穿钢绞线提升重复提升至最后一节，同步安装保温,3.2 施工准备 3.2.1在40米层平台满铺10mm厚钢板，并布置轨道小车，作为钢内筒吊装作业平台附图2。 3.2.2钢内筒制作场地离烟囱较远，由铲车牵引的专用拖车进行水平运输。 3.2.3烟囱70m层采光孔位置，布置一根施工扒杆，并从120m层采光孔抛两根钢丝绳在扒杆端部，钢丝绳用10吨链条葫芦，用于钢内筒垂直运输。 3.2.4钢内筒焊接、保温外吊架拼装完成，用于钢内筒对口、焊接、保温，见附图3。 3.2.5提升箱梁安装完成，液压提升油缸安装完成。,3.3 液压装置 3.3.1液压装置系统由钢绞线、提升油缸和底锚三部分组成。根据计算，最重一段钢内筒提升重量约为120吨左右，采用4台100吨液压提升油缸，每台油缸的平均载荷为：30t，安全系数大于1.25，满足提升要求。 3.3.2提升前，在平台上须布置4根提升箱梁，用以放置油缸，见附图4。 3.3.3钢绞线选用直径15.24mm，左右捻，单长160m，每个油缸以10根钢绞线为一组，左右捻参半（左捻5根右捻5根），每组钢绞线重1.76t，每组钢绞线提升一只钢筒。 3.3.4先安装提升箱梁、油缸和导向架，再穿钢绞线。钢绞线成捆平放在在40m层，2根一组，由5t卷扬机从0米层抽出将钢绞线一端吊至200m小箱梁下，再逐根穿入油缸； 3.3.5油缸、泵站（约2t）的起吊、就位、移位用5t卷扬机及2吨卷扬机。钢筒提升结束后，仍用5t卷扬机将油缸、钢绞线、泵站等放至地面。 3.3.6整个传力机构为：钢内筒环梁钢绞线油缸箱梁平台梁砼外筒。,3.4 钢内筒提升步骤及工艺流程 两只钢内筒提升步骤基本相同，本方案以#1钢筒为例。 3.4.1单节钢内筒就位 3.4.1.1钢内筒筒体钢板在制作场地下料、卷制、喷砂、防腐完成后，用25吨汽车吊配合将两只2米的钢筒对接成4m高的钢筒。在每节钢筒外侧上下口200mm左右均应设置4个小吊耳，运至烟囱外#2烟道下方。 3.4.1.2在钢筒顶悬挂一个施工爬梯，作业人员通过爬梯上到钢筒顶将70m层扒杆的十字扁担吊钩穿好，起吊钢筒。用10t卷扬机通过70m层扒杆（钢丝绳走二）将钢筒吊至超过烟道口底标高，单节最大重量14t。 3.4.1.3 在十字扁担中心的吊耳上预设一对6米长左右的28mm短头钢丝绳，用于另一台10吨卷扬机将钢内筒接钩至烟囱内。,3.4.1.4 钢筒通过70m层扒杆起吊，在钢筒顶部刚好超过烟道口底部，此时，钢筒边距离混凝土筒壁约1.4m，将十字扁担上预设的28mm短头钢丝绳与烟囱内的10吨卷扬机钢丝绳（钢丝绳走二，端头吊点设置在120m层平台主梁）穿好，同时起吊两台卷扬机。 3.4.1.5 在钢筒底超过烟道口底标高时，收紧烟囱内的10吨卷扬机钢丝绳，同时缓慢放松70m层扒杆钢丝绳，将钢内筒接钩至烟囱内部。 3.4.1.6钢内筒外直径7.516m，烟道口宽度只有7.2m，壁厚8mm的钢筒如没有加劲环梁，可以直接通过用5吨链条葫芦水平牵引钢筒通过烟道口，其余有加劲环梁的钢筒，须在零米层将钢筒平放后再吊至烟囱内。 3.4.1.7单节钢内筒通过烟道口，吊至烟囱内部后，放在40m层平台上的平板车上，用2吨卷扬机将小车牵引至相应位置就位。 3.4.2第15节钢筒安装 3.4.2.1第15节钢内筒利用附加吊耳进行安装，高度16m总重量约34吨，在第1节钢内筒上部增加4只吊耳，吊耳见下图，设计承载力25t，用4根28mm短头钢丝绳连接吊耳，再通过四个底锚将钢丝绳与4组钢绞线连接。,3.4.2.2在70m层平台上悬挂8只5t链条葫芦、4只3t链条葫芦至40米层平台，其中4只5t链条葫芦用于钢筒对口，4只5t用于焊接外吊架，4只3t链条葫芦用于保温外吊架，见附图10。 3.4.2.3安装上部保温、不锈钢雨罩，并预留出钢内筒对口位置（上下各不小于500mm）,空档高度为不锈钢板宽度的模数（不锈钢为1500mm宽），吊耳连接处的不锈钢压顶暂不安装。 3.4.2.4 油缸将第1节钢内筒提升下一节钢筒的高度，第2节筒体就位后，焊接人员站在外吊架上进行焊接、保温。 3.4.2.5 两节钢内筒对接时严格以各节十字中线为基准，同时对称的向两边进行对口、点焊，严格控制错边量及对口间隙，当上、下节钢内筒对口焊接完毕后，提升4m，再下一节钢筒进行就位、对口、焊接。 3.4.2.6 焊接完成后，钢内筒环向焊缝需补漆。,3.4.2.7 第5节钢内筒焊接完成后，缓慢下降钢内筒至40m层平台面放平稳，作业人员站在吊篮上拆除第一节钢筒的吊耳钢丝绳，并下降钢绞线至40米层平台面。 3.4.3 第613节钢内筒提升： 3.4.3.1 第613节钢内筒采用环梁提升，环梁焊接在第5节钢内筒上。 3.4.3.2 下降钢绞线至40m层平台面，下降后拆除底锚。 3.4.3.3 穿环梁钢绞线,此时环