[发明专利]钢－玻璃钢复合排烟设施

说明书

技术领域

本发明涉及一种由不同材料复合而成的排烟设施，尤其涉及一种钢-玻璃钢(Steel-FRP Chimney)复合排烟设施。

背景技术

节能环保是国家一项重要的可持续发展政策。目前，我国大气排放污染物主要来自火力发电、化工、有色冶炼和冶金烧结等行业的烟气排放。烟气中主要污染物为SO2、氮氧化物等，含量最高的是SO2。烟气湿法脱硫(flue-gas desulphurization)是我国应用最多的脱硫工艺。湿法脱硫后的湿烟气主要呈以下特点：

1)烟气温度低，大约50℃左右；

2)烟气湿度大，为饱和状态；

3)SO2脱除效率大，SO3脱除效率较低。

虽然SO3较少，但在上述温度和湿度环境下，形成了稀硫酸，造成了烟气非常强的腐蚀性，对烟囱产生非常强的破坏作用，为强腐蚀等级破坏。

自2004年以来，我国开始大面积FGD脱硫，大量的烟囱出现不同程度损坏，直接和间接损失非常巨大。直到目前为止，仍没有一套经济、有效的防腐解决方案。目前的自立式钢烟囱因阻尼小横风向共振现象明显。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供了一种具有自我保温功能、满足结构强度需要和防腐蚀要求、节省工程造价的钢-玻璃钢复合排烟设施，解决了由于大面积FGD脱硫，大量的烟囱出现不同程度损坏的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种钢-玻璃钢复合排烟设施，其特征在于，包括两直径不同的钢外筒和玻璃钢内筒，玻璃钢内筒设置于与之配套的钢外筒内，钢外筒上设有支承环，玻璃钢内筒的底部设于支承环上，钢外筒与玻璃钢内筒之间通过聚合物发泡材料复合连接。

优选地，所述的玻璃钢内筒由分段内筒通过承插结构或法兰连接在一起组成。

优选地，所述的玻璃钢内筒由分段内筒通过“L”形承插结构或者“U”形承插结构连接在一起组成；“L”形承插结构包括一端为“L”形凹槽的分段内筒，相邻的一个分段内筒的一端设于“L”形凹槽内；“U”形承插结构为“U”形承插结构包括一端为“U”形凹槽的分段内筒，相邻的一个分段内筒的一端设于“U”形凹槽内。

优选地，所述的钢外筒由多段分段钢筒通过法兰连接在一起组成。

优选地，所述的支承环为加长设置的法兰。

优选地，所述的钢外筒的外侧设有钢塔架。

优选地，所述的钢外筒是整体焊接钢筒。

优选地，所述的钢外筒的外侧设有钢筋混凝土外筒。

优选地，所述的支承环为设于钢外筒内壁上的钢支承环。

本发明是利用钢材和玻璃钢(FRP)各自优点，克服各自缺点，从而达到结构承重和防腐蚀双重目的，具体特点如下：

1)排烟设施是一高耸构筑物，主要承受风荷载、地震和温度作用，需要较高的结构强度，外筒采用钢结构，则充分利用了钢材强度高、易于加工的特点。内、外筒有机复合可实现共同受力，大幅降低玻璃钢结构层厚度，降低工程造价。

2)烟气腐蚀是一种高温状态下的腐蚀，较一般腐蚀更难以克服和维护，而玻璃钢对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有很好的抵抗能力，是优异的防腐蚀材料，因此，选用FRP内筒是解决烟气腐蚀的重要途径和手段。但玻璃钢弹性模量较低，结构变形大，不适合建造较大的自立式烟囱。内、外筒有机复合可充分利用钢外筒的强度与弹性模量高的优势，从而弥补玻璃钢弹性模量低、变形大的缺陷，使得复合内筒的强度与防腐性能发挥到最佳状态。

3)因采用聚合物发泡材料，既可以使钢筒与玻璃钢筒有机结合，同时还保证在两筒竖向变形不一致情况下，满足相对“自由”变形，解决了玻璃钢与钢材膨胀系数不完全一致的问题。

4)与单独FRP内筒相比，本发明的复合排烟设施具有良好的保温性能，可以降低冷凝液的数量，并提高烟气抬升高度。

5)聚合物发泡材料密度低，富有弹性和粘结性能，当内外筒累计变形差较大时，可以释放温度变形。

本发明的复合排烟设施结构简单，并且能够共同受力，既满足了结构强度需要，同时也满足了防腐蚀要求。本发明的复合排烟设施具有良好的保温性能，不必另设保温层。本发明特别适合既有钢内筒烟囱改造，在不拆除既有钢内筒的前提下，通过利旧达到防腐目的，可大量节省工程造价，经济效益显著。

附图说明

图1为一种分段连接自立式的钢一玻璃钢复合排烟设施的示意图；

图2为一种钢-玻璃钢复合排烟设施的外部为钢塔架的塔架式烟囱的示意图；

图3为图1和图2中一种钢-玻璃钢复合排烟设施的A-A剖视图；