循环流化床烟气脱硫吸收塔的设计与应力校核*
2021-05-19陈荣
陈 荣
(中冶华天工程技术有限公司, 江苏 南京 210019)
引 言
随着国家推进钢铁行业超低排放改造的持续进行,循环流化床烟气脱硫技术以其工艺流程简单,脱硫效率高,投资少,运行费用低,适应性好,不产生二次污染等特点获得越来越广泛的应用。作为核心工艺设备的吸收塔属于薄壁高耸塔式结构,规范《钢制塔式容器标准》(JB/T4710-2005)仅适用于裙座自支承塔器的设计计算,而吸收塔一般采用钢结构框架支承,不适用于此规范计算,本文通过一个工程实例探索此类塔型容器的设计和应力校核方法。
1 设计与应力校核
1.1 基本设计条件及受力分析
设置地区基本风压值q0=600 N/m2;地震烈度为7度,设计基本地震加速度为0.15g;场地土类型为II类场地,地震分组为第一组;地面粗糙度为B类;基本雪压为0 kN/m2,吸收塔底部直径为5100 mm,直筒段直径为10000 mm,吸收塔方形顶部尺寸为8900×8900 mm,高度为9700 mm,吸收塔外表面附有200 mm厚的保温层,保温层密度按150 kg/m3计算,吸收塔内壁附着物厚度按100 mm考虑,密度按1300 kg/m3计算,按吸收塔支座设置在35.3 m位置,脱硫塔总高度为63.83 m。吸收塔设计压力为-6000 Pa,设计温度为150 ℃,钢板腐蚀余量为2.5 mm,钢板负公差为0.5 mm。根据经验,取直径为5100 mm的筒体有效厚度δe1=7 mm,直径10000 mm筒体有效厚度δe2=9 mm,吸收塔方形顶部有效厚度δe3=5 mm,锥段的有效厚度按大直径计算。
吸收塔筒体设计须考虑吸收塔自重,附属设备自重,风载荷和地震载荷,吸收塔内的积垢载荷,偏心载荷等因素的影响。
如图1所示,将吸收塔沿高度方向划分为8个截面,且在支座V-V截面处划分为上、下两部分:V-V截面以上部分(包括m6-m9段及偏心段me段),V-V截面以下部分(包括m2-m5段)。……
