用于大型电站机组脱硝斜烟道的支吊装置的制作方法

1.本发明属于火力发电厂技术领域，涉及大型火力发电厂锅炉尾部因增设脱硝装置后空间有限的不规则倾斜烟道的支吊装置，具体涉及用于大型电站机组脱硝斜烟道的支吊装置。


背景技术：

2.脱硝系统是国家新建火电厂的标配，其中脱硝烟道是火力发电站锅炉脱硝系统中的重要构件，用来承担并传递脱硝系统中介质为高尘高温并具有一定腐蚀性的烟气。反应器出口烟道的布置受限于空预器的位置，当空预器位置靠近省煤器出口时考虑经济性，反应器出口烟道通常为一段倾斜且跨度长的不规则走向烟道。烟道较长时就需要设置多组支吊装置，而当烟道倾斜时多组支吊之间会存在高度方向的膨胀位移差。解决这种膨胀位移差问题，常规方案一种为增加膨胀节，减小烟道跨度，这样能解决膨胀问题，但增加膨胀节后整段烟道支吊数量增加，成本增加；另一种方案为使用弹簧支吊架，也能解决膨胀问题但弹簧支吊架对刚性支吊架而言成本也增加不少，且稳定性较差。


技术实现要素：

3.本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
4.本发明还有一个目的在于提供用于大型电站机组脱硝斜烟道的支吊装置，本发明的支吊装置不仅能够解决大型斜烟道的受力分布均匀性要求，还能够不使用可变弹簧支吊架便可吸收大型斜烟道的热位移，满足膨胀系统合理性要求，从而可有效避免因烟道本身热膨胀使弹簧吊架产生对烟道的位移应力，提高烟道的安全性和稳定性，同时本发明方案相对更经济。
5.为此，本发明提供的技术方案为：
6.用于大型电站机组脱硝斜烟道的支吊装置，包括：
7.反应器出口烟道，其设置在脱硝反应器的出口和锅炉空气预热器的进口之间，所述反应器出口烟道；
8.刚性吊架，其固定在所述反应器出口烟道前端的上侧，所述刚性吊架与所述反应器出口烟道的接触点为膨胀死点a；
9.固定刚性支腿，其固定在所述反应器出口烟道前端的下侧，所述固定刚性支腿与所述反应器出口烟道的前端下侧的接触点为膨胀死点b，所述膨胀死点a和膨胀死点b处于同一水平面上。
10.优选的是，所述的用于大型电站机组脱硝斜烟道的支吊装置，还包括：
11.滑动刚性支腿，其滑动连接于所述反应器出口烟道后端的下侧，且所述滑动刚性支腿与所述反应器出口烟道的接触点为膨胀死点c。
12.优选的是，所述的用于大型电站机组脱硝斜烟道的支吊装置中，所述反应器出口
烟道内沿其径向设置有烟道加固筋；
13.所述反应器出口烟道与所述脱硝反应器的出口连通处设置有反应器出口膨胀节，所述反应器出口烟道与所述空气预热器的进口连通处设置有空预器入口膨胀节，且所述反应器出口烟道的前端设置有关闭挡板。
14.优选的是，所述的用于大型电站机组脱硝斜烟道的支吊装置中，所述固定刚性支腿包括：
15.支腿顶板，其抵接于所述反应器出口烟道的外壁上，且与烟道加固筋固接；
16.支腿型钢，其沿竖直方向设置，所述支腿型钢的一端固接于所述支腿顶板上。
17.优选的是，所述的用于大型电站机组脱硝斜烟道的支吊装置中，所述滑动刚性支腿包括：
18.支腿上顶板，其抵接于所述反应器出口烟道的外壁上，且与烟道加固筋固接；
19.支腿下顶板，其平行于所述支腿上顶板设置，并与所述支腿上顶板滑动连接；
20.支腿型钢，其沿竖直方向设置，所述支腿型钢的一端固接于所述支腿下顶板上。
21.优选的是，所述的用于大型电站机组脱硝斜烟道的支吊装置中，所述支腿上顶板和支腿下顶板之间设置有垫块，所述支腿上顶板上设置有长圆形安装孔，所述支腿下顶板设置有圆形安装孔，所述支腿上顶板、垫块和支腿下顶板通过穿过所述长圆形安装孔和圆形安装孔的螺栓滑动连接。
22.优选的是，所述的用于大型电站机组脱硝斜烟道的支吊装置中，所述支腿型钢内设置有加固肋板。
23.优选的是，所述的用于大型电站机组脱硝斜烟道的支吊装置中，所述刚性吊架、固定刚性支腿和滑动刚性支腿在满足钢架、脱硝系统要求的前提下按照等间距布置。
24.优选的是，所述的用于大型电站机组脱硝斜烟道的支吊装置中，所述垫块为铸铝锌铜垫块。
25.优选的是，所述的用于大型电站机组脱硝斜烟道的支吊装置中，所述反应器出口烟道与刚性吊架、固定刚性支腿和滑动刚性支腿的连接处均设置有横向加固筋和纵向加固筋，且在设置横向加固筋的位置处设置内撑杆。
26.本发明至少包括以下有益效果：
27.1、本发明所述烟道支吊装置结构简单、布局合理、使用安全经济可靠，具有广泛的使用前景。
28.2、本发明支吊装置不仅可以保证烟道受热后的垂直位移，同时可以满足烟道受热后的水平位移，从而可有效的避免选用常规弹簧吊架时对烟道产生的热位移应力。
29.3、本发明烟道支吊装置实现了大跨度斜烟道的荷载分布的均匀性，同时确保了整段烟道的膨胀系统的合理性，提高烟道的安全性和稳定性。
30.本发明的脱硝斜烟道支吊装置通过进行受力分析、确定膨胀死点，对大跨度的斜烟道设置刚性吊架、固定刚性支腿和滑动刚性支腿，这样既避免增加膨胀节或弹簧支吊架等其他设备，又能够满足烟道的荷载以及热位移需要，提高烟道及烟道支座的牢固性和稳定性，延长烟道及烟道支座的使用寿命。
31.本发明不仅能够解决大型斜烟道的受力分布均匀性要求，还能够不使用可变弹簧支吊架便可吸收大型斜烟道的热位移，满足膨胀系统合理性要求，从而可有效避免因烟道
本身热膨胀使弹簧吊架产生对烟道的位移应力，提高烟道的安全性和稳定性，同时本发明方案相对更经济。
32.本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
33.图1为本发明其中一种实施例中的用于大型电站机组脱硝斜烟道的支吊装置的布置图。
34.图2为本发明其中一种实施例中的固定刚性支腿的结构示意图。
35.图3为本发明其中一种实施例中的滑动刚性支腿的结构示意图。
具体实施方式
36.下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
37.应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
38.本发明提供用于大型电站机组脱硝斜烟道的支吊装置，包括：
39.反应器出口烟道4，其设置在脱硝反应器的出口和锅炉空气预热器的进口之间，所述反应器出口烟道4与空气预热器的连通的一端定义为其前端，而与脱硝反应器连通的一端定义为后端。
40.刚性吊架1，其固定在所述反应器出口烟道4前端的上侧，所述刚性吊架1与所述反应器出口烟道4的接触点为膨胀死点a。
41.固定刚性支腿2，其固定在所述反应器出口烟道4前端的下侧，所述固定刚性支腿2与所述反应器出口烟道4的前端下侧的接触点为膨胀死点b，所述膨胀死点a和膨胀死点b处于同一水平面上。通过对反应器出口烟道进行受力分析，确定刚性吊架、固定刚性支腿及滑动刚性支腿、膨胀死点等的位置。
42.本发明的脱硝斜烟道支吊装置通过进行受力分析、确定膨胀死点，烟道垂直方向以a
‑
b段为分界面分别向上和向下膨胀，对大跨度的斜烟道设置刚性吊架1、固定刚性支腿2，这样既避免增加膨胀节或弹簧支吊架等其他设备，又能够满足烟道的荷载以及热位移需要，提高烟道及烟道支座的牢固性和稳定性，延长烟道及烟道支座的使用寿命。
43.在本发明的其中一个实施例中，作为优选，还包括：
44.滑动刚性支腿3，其滑动连接于所述反应器出口烟道4后端的下侧，且所述滑动刚性支腿3与所述反应器出口烟道4的接触点为膨胀死点c。而b
‑
c段的膨胀方向如图1中箭头所示，即以b为死点分别向垂直于b
‑
c面和平行于b
‑
c面的两个方向膨胀。故b支腿形式为焊接连接，结构设计时按照图2所示固定连接，即为膨胀死点。而c支腿形式为滑动连接，结构设计时要特别注意按照图3所示的沿斜面滑动形式设计，以满足烟道两个方向的热位移。
45.本发明的技术核心是选择一个合理的膨胀死点。如图1所示，选择a
‑
b
‑
c剖面作为烟道垂直方向的膨胀死点：烟道垂直方向以a
‑
b段为分界面分别向上和向下膨胀，而b
‑
c段的膨胀方向如图中箭头所示，即以b为死点分别向垂直于b
‑
c面和平行于b
‑
c面的两个方向
膨胀。故b支腿形式为焊接连接，结构设计时按照图2所示固定连接，即为膨胀死点。而c支腿形式为滑动连接，结构设计时要特别注意按照图3所示的沿斜面滑动形式设计，以满足烟道两个方向的热位移。
46.其次为了保证烟道荷载分布的均匀性，作为优选，所述刚性吊架1、固定刚性支腿2和滑动刚性支腿3，即图1所示的a、b、c支吊架在满足钢架、脱硝系统要求的前提下要按照等间距布置。
47.在本发明的其中一个实施例中，作为优选，所述反应器出口烟道4内沿其径向设置有烟道加固筋9。
48.所述反应器出口烟道4与所述脱硝反应器的出口连通处设置有反应器出口膨胀节5，所述反应器出口烟道4与所述空气预热器的进口连通处设置有空预器入口膨胀节6，且所述反应器出口烟道的前端设置有关闭挡板7。
49.在本发明的其中一个实施例中，作为优选，如图2中所示，所述固定刚性支腿2包括：
50.支腿顶板10，其抵接于所述反应器出口烟道4的外壁上，且与烟道加固筋9固接。烟道加固筋9的一端固定在烟道壁板8上。
51.支腿型钢11，其沿竖直方向设置，所述支腿型钢11的一端固接于所述支腿顶板10上。
52.在本发明的其中一个实施例中，作为优选，如图3中所示，所述滑动刚性支腿3包括：
53.支腿上顶板14，其抵接于所述反应器出口烟道4的外壁上，且与烟道加固筋9固接。
54.支腿下顶板15，其平行于所述支腿上顶板14设置，并与所述支腿上顶板14滑动连接。
55.支腿型钢11，其沿竖直方向设置，所述支腿型钢11的一端固接于所述支腿下顶板15上。
56.在本发明的其中一个实施例中，作为优选，所述支腿上顶板14和支腿下顶板15之间设置有垫块，所述支腿上顶板14上设置有长圆形安装孔，所述支腿下顶板15设置有圆形安装孔，所述支腿上顶板14、垫块和支腿下顶板15通过穿过所述长圆形安装孔和圆形安装孔的螺栓13滑动连接。实现滑动刚性支腿3的滑动连接。
57.在本发明的其中一个实施例中，作为优选，所述支腿型钢11内设置有加固肋板12。进一步增强其稳固性。
58.在本发明的其中一个实施例中，作为优选，所述垫块为铸铝锌铜垫块16。
59.在本发明的其中一个实施例中，作为优选，所述反应器出口烟道4与刚性吊架1、固定刚性支腿2和滑动刚性支腿3的连接处均设置有横向加固筋和纵向加固筋，且在设置横向加固筋的位置处设置内撑杆。
60.为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，现提供如下的实施例进行说明：
61.用于大型电站机组脱硝斜烟道的支吊装置，包括：
62.反应器出口烟道4，其设置在脱硝反应器的出口和锅炉空气预热器的进口之间，所述反应器出口烟道4与空气预热器的连通的一端定义为其前端，而与脱硝反应器连通的一
端定义为后端。
63.刚性吊架1，其固定在所述反应器出口烟道4前端的上侧，所述刚性吊架1与所述反应器出口烟道4的接触点为膨胀死点a。
64.固定刚性支腿2，其固定在所述反应器出口烟道4前端的下侧，所述固定刚性支腿2与所述反应器出口烟道4的前端下侧的接触点为膨胀死点b，所述膨胀死点a和膨胀死点b处于同一水平面上。所述固定刚性支腿2包括：支腿顶板10，其抵接于所述反应器出口烟道4的外壁上，且与烟道加固筋固接。支腿型钢11，其沿竖直方向设置，所述支腿型钢11的一端固接于所述支腿顶板10上。
65.滑动刚性支腿3，其滑动连接于所述反应器出口烟道4后端的下侧，且所述滑动刚性支腿3与所述反应器出口烟道4的接触点为膨胀死点c。所述滑动刚性支腿3包括：支腿上顶板14，其抵接于所述反应器出口烟道4的外壁上，且与烟道加固筋固接。支腿下顶板15，其平行于所述支腿上顶板14设置，并与所述支腿上顶板14滑动连接。支腿型钢11，其沿竖直方向设置，所述支腿型钢11的一端固接于所述支腿下顶板15上。所述支腿上顶板14和支腿下顶板15之间设置有垫块，所述支腿上顶板14上设置有长圆形安装孔，所述支腿下顶板15设置有圆形安装孔，所述支腿上顶板14、垫块和支腿下顶板15通过穿过所述长圆形安装孔和圆形安装孔的螺栓13滑动连接。实现滑动刚性支腿3的滑动连接。
66.所述反应器出口烟道4内沿其径向设置有烟道加固筋9。所述反应器出口烟道4与所述脱硝反应器的出口连通处设置有反应器出口膨胀节5，所述反应器出口烟道4与所述空气预热器的进口连通处设置有空预器入口膨胀节6，且所述反应器出口烟道的前端设置有关闭挡板7。所述支腿型钢11内设置有加固肋板12。
67.如图1～图3所示，本发明的烟道支座主要应用于脱硝斜长烟道，包括设置在反应器出口烟道4前端的刚性吊架1、反应器出口烟道4斜段下面的刚性支腿2和刚性支腿3。
68.在反应器出口烟道4受热膨胀时，刚性吊架1与刚性支腿2之间组成的a
‑
b面将反应器出口烟道4划分为两部分，这上下两部分烟道在高度方向上均以a
‑
b面为零膨胀面分别向上和向下膨胀。刚性吊架1是通用的刚性吊架，能吸收烟道的水平热位移，也能承担脱硝烟道的部分竖直荷载。刚性支腿2与反应器出口烟道4焊接连接，即烟道加固筋9与支腿顶板10焊接，支腿顶板10再与支腿型钢11焊接以固定烟道，确保钢架通过刚性支腿2起到固定作用，防止脱硝烟道在水平荷载(风、地震)作用下发生较大位移，引起脱硝烟道错位，同时也分担脱硝烟道的部分荷载。
69.刚性支腿2与刚性支腿3之间组成的b
‑
c面也是零膨胀面，即b
‑
c面上部的反应器出口烟道4沿图1中箭头所示，以刚性支腿2为死点分别向垂直于b
‑
c面和平行于b
‑
c面的两个方向膨胀。刚性支腿3与反应器出口烟道4滑动连接，即支腿上顶板14与烟道加固筋9焊接，支腿下顶板15与支腿型钢11焊接，而支腿上顶板14与支腿下顶板15的接触面上设有铸铝锌铜垫块16，14与15没有焊接。支腿上顶板14和支腿下顶板15上均开设有一安装孔，用于布置螺栓13，支腿上顶板14所述安装孔为长圆形(长圆形的安装孔的偏心的长度根据烟道的热位移计算确定)，支腿下顶板15所述安装孔为圆形，这样能够在螺栓13插入到安装孔中后，在螺栓13与安装孔之间还能够有一定的间隙，在螺栓的左右两侧都有空隙，以满足脱硝烟道膨胀位移需求。安装孔的尺寸及安装孔的长度方向根据烟道热位移计算确定。
70.在设置烟道支吊装置的位置处设置横向加固筋和纵向加固筋，在设置横向加固筋
的位置处设置内撑杆，能够加强此段烟道的整体强度。刚性吊架1、刚性支腿2和刚性支腿3在炉宽方向上设置的数量根据所要承载的烟道重量、烟道沿炉宽方向的尺寸确定。反应器出口烟道4沿炉宽方向的膨胀死点通常选择在烟道沿炉宽方向的截面长度尺寸的中心。
71.本发明的技术核心是选择一个合理的膨胀死点。如图1所示，选择a
‑
b
‑
c剖面作为烟道垂直方向的膨胀死点：烟道垂直方向以a
‑
b段为分界面分别向上和向下膨胀，而b
‑
c段的膨胀方向如图中箭头所示，即以b为死点分别向垂直于b
‑
c面和平行于b
‑
c面的两个方向膨胀。故b支腿形式为焊接连接，结构设计时按照图2所示固定连接，即为膨胀死点。而c支腿形式为滑动连接，结构设计时要特别注意按照图3所示的沿斜面滑动形式设计，以满足烟道两个方向的热位移。
72.其次为了保证烟道荷载分布的均匀性，图1所示的a、b、c支吊架在满足钢架、脱硝系统要求的前提下要按照等间距布置。
73.本发明的脱硝斜烟道支吊装置通过进行受力分析、确定膨胀死点，对大跨度的斜烟道设置刚性吊架、固定刚性支腿和滑动刚性支腿，这样既避免增加膨胀节或弹簧支吊架等其他设备，又能够满足烟道的荷载以及热位移需要，提高烟道及烟道支座的牢固性和稳定性，延长烟道及烟道支座的使用寿命。
74.这里说明的模块数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的用于大型电站机组脱硝斜烟道的支吊装置的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
75.综上所述，本发明所述烟道支吊装置结构简单、布局合理、使用安全经济可靠，具有广泛的使用前景。本发明所述烟道支吊装置不仅可以保证烟道受热后的垂直位移，同时可以满足烟道受热后的水平位移，从而可有效的避免选用常规弹簧吊架时对烟道产生的热位移应力。本发明所述烟道支吊装置实现了大跨度斜烟道的荷载分布的均匀性，同时确保了整段烟道的膨胀系统的合理性，提高烟道的安全性和稳定性。
76.尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。