火力發(fā)電廠濕煙囪滲漏原因分析及防腐改造

賈 海 生

(山西意迪光華電力勘測設(shè)計有限公司，山西 太原 030001)

火力發(fā)電廠濕煙囪滲漏原因分析及防腐改造

賈 海 生

(山西意迪光華電力勘測設(shè)計有限公司，山西 太原 030001)

結(jié)合忻州廣宇煤電有限公司煙囪防腐的改造案例，對石灰石—石膏濕法脫硫煙囪滲漏的原因及改造方案進行了分析比較，并對煙囪鈦—鋼復合板內(nèi)筒的設(shè)計進行了詳細闡述，為火力發(fā)電廠舊煙囪防腐改造積累了經(jīng)驗。

火力發(fā)電廠，濕煙囪，鈦—鋼復合板內(nèi)筒

0 引言

我國火力發(fā)電廠推廣采用石灰石—石膏濕法脫硫工藝以來，煙囪的設(shè)計形式主要有耐腐型單筒煙囪、磚套筒式煙囪、耐硫酸鋼套筒內(nèi)貼發(fā)泡玻璃磚煙囪和鈦—鋼復合板套筒煙囪等。由于鈦—鋼復合板套筒煙囪造價是單筒防腐型煙囪2倍以上，為了降低工程造價，節(jié)約投資，國內(nèi)一半以上的電廠仍然選擇了單筒防腐型煙囪。然而，自2009年不設(shè)煙氣加熱裝置(GGH)的發(fā)電廠陸續(xù)投產(chǎn)以來，大量的耐腐型單筒煙囪、磚套筒式煙囪、耐硫酸鋼套筒內(nèi)貼國產(chǎn)發(fā)泡玻璃磚的煙囪均不同程度出現(xiàn)滲漏腐蝕，有的相當嚴重，已影響到結(jié)構(gòu)的安全，個別套筒煙囪由于維修不及時甚至出現(xiàn)了鋼筒斷裂垮塌，影響了電廠的安全運行。

1 濕煙囪筒壁煙氣滲漏缺陷原因分析

經(jīng)過對多座煙囪滲漏問題的現(xiàn)場調(diào)研及分析，筆者認為造成煙囪筒壁煙氣滲漏缺陷的原因主要有以下幾個方面：1)施工單位在施工耐酸磚內(nèi)襯過程中，抗?jié)B耐酸膠泥勾縫不嚴密，導致煙氣進入耐酸磚及保溫層縫隙內(nèi)。2)煙囪筒身與輕質(zhì)玻化磚之間有隔熱層保護，而隔熱層多為發(fā)泡材料。在施工過程中，發(fā)泡高度控制不嚴格，接槎部位不嚴密，工藝孔堵塞不實，防腐層(布)或OM涂料施工接槎處理不到位等，導致煙囪薄弱處滲出。3)煙囪施工中，按照施工滑模要求，每滑模一板需在筒壁上留設(shè)多處施工拉索孔，以便固定滑模提升機構(gòu)。施工單位未及時封堵滑模拉索孔，導致煙氣最終滲漏至煙囪外表面。

2 濕煙囪防腐改造方案

忻州廣宇煤電有限公司2×135 MW機組共用一座180 m/6 m單筒式煙囪，采用石灰石—石膏濕法脫硫工藝，不設(shè)置煙氣加熱裝置(GGH)。煙囪由鋼筋混凝土筒身、耐酸耐火磚砌體內(nèi)襯、積灰平臺以及其他附屬結(jié)構(gòu)組成?；炷镣脖诮Y(jié)構(gòu)層厚度由底部550 mm逐步變薄到頂部250 mm，從15 m煙道入口以上每隔15 m設(shè)一圈混凝土牛腿。改造時煙囪外側(cè)筒壁開始出現(xiàn)多處滲漏點，滲漏點有黑褐色液體滲漏至筒壁外側(cè)。根據(jù)2013版《煙囪設(shè)計規(guī)范》中對煙囪防腐的規(guī)定：在采用石灰石—石膏濕法脫硫工藝，不設(shè)置煙氣加熱裝置(GGH)的情況下，煙囪“建議采用的方案”為套筒式方案，內(nèi)筒為鋼內(nèi)筒或玻璃鋼內(nèi)筒，“不應(yīng)采用的方案”為單筒式、磚內(nèi)筒等方案。結(jié)合國內(nèi)其他工程煙囪改造經(jīng)驗，忻州廣宇煤電有限公司煙囪改造方案為：首先將煙囪原內(nèi)襯及隔熱層拆除，然后在筒壁內(nèi)側(cè)增設(shè)鈦—鋼復合板內(nèi)筒(以下簡稱鋼內(nèi)筒)。鋼內(nèi)筒直徑5.80 m，高度182 m，采用自立式支承結(jié)構(gòu)，上下等直徑布置。此方案從結(jié)構(gòu)體系上規(guī)避了煙氣腐蝕對煙囪結(jié)構(gòu)主體的安全危害，對煙氣運行和煙氣抬升相對較好。

1)鋼內(nèi)筒結(jié)構(gòu)構(gòu)造。鋼內(nèi)筒自下而上采用材料：0 m～8 m(煙道口以下)采用14 mm厚Q235B鋼板；8 m～107.75 m采用1.2 mm+14 mm厚Q235B鈦—鋼復合板；107.75 m～182 m采用1.2 mm+12 mm厚Q235B鈦—鋼復合板。鋼內(nèi)筒沿全高設(shè)置環(huán)向加勁肋，間距約6 m。鋼內(nèi)筒與煙道相交處設(shè)置水平內(nèi)煙道，在鋼內(nèi)筒的相應(yīng)位置設(shè)置煙氣導流平臺。鋼內(nèi)筒在煙道入口以上區(qū)段設(shè)隔熱層，隔熱層采用無堿超細玻璃棉，外包加絲鋁箔。

2)鋼內(nèi)筒直徑的確定。原煙囪內(nèi)襯及隔熱層拆除后，外筒壁最小內(nèi)徑為6.06 m，鋼內(nèi)筒壁厚按16 mm考慮，加勁肋寬度約為100 mm，超細玻璃棉氈100 mm厚，綜合考慮工程造價、施工誤差、施工難易程度和煙囪出口處的煙氣流速，最終確定將鋼內(nèi)筒直徑設(shè)計為5.80 m(牛腿處玻璃棉氈保溫層厚度局部減小)。

3)鋼內(nèi)筒橫向止晃裝置及檢修平臺、豎向樓梯的設(shè)置。止晃及檢修平臺考慮在煙囪內(nèi)部的牛腿標高處增設(shè)3層，標高分別為45 m，105 m和175 m。同時在鋼內(nèi)筒外側(cè)60 m(原第一層信號平臺)處設(shè)置環(huán)保監(jiān)測平臺,預留環(huán)保監(jiān)測孔。各層平臺均由鋼梁和鍍鋅鋼格柵板組成。在煙囪鋼內(nèi)筒外側(cè)，標高105 m以下設(shè)750 mm寬鋼梯沿鋼內(nèi)筒外側(cè)盤旋而上，105 m以上由于內(nèi)外筒之間凈空太小，無法滿足設(shè)置直爬梯的空間要求，故檢修時需要在煙囪頂部設(shè)置臨時起吊、檢修裝置。

4)混凝土外筒與鋼內(nèi)筒之間的通風。在混凝土外筒開進、出風口。進風口可利用改造后的鋼煙道與原有煙道口之間的空隙，出風口可設(shè)置在煙囪頂部174 m(原頂層信號平臺)處，共開設(shè)4個出風口。

5)鋼內(nèi)筒中酸液處理。鋼內(nèi)筒中酸液通過內(nèi)外筒間水平煙道排入煙囪外的鋼煙道內(nèi)，在鋼煙道內(nèi)設(shè)排酸管，最終排至原有脫硫冷凝水收集池。

6)鋼內(nèi)筒吊裝方案。按照盡可能充分利用原有煙囪結(jié)構(gòu)、減少改造工程量的原則，新設(shè)置的鋼內(nèi)筒的吊裝方案采用從上而下的倒裝頂升法。首先組焊內(nèi)筒頂端，然后通過垂直頂升技術(shù)，將其頂升至筒體板帶高度，騰出合適空間，圍上后續(xù)筒節(jié)，組焊接長，不斷重復，由上至下逐級安裝至筒底的方法，筒體則隨著不斷接長而逐級升高。采用這種方法，由于各道工序作業(yè)均在地面或低高空部位實施完成，安全施工環(huán)境良好，安全管理和質(zhì)量控制容易，而且便于施工機具定置管理，可實現(xiàn)流水作業(yè)，工序銜接緊湊合理，筒體組合、焊接作業(yè)實施相對容易，施工效率高，質(zhì)量和工期易于保證。

3 結(jié)語

由于煙囪內(nèi)筒結(jié)構(gòu)的特殊性，濕法脫硫煙囪的防腐防滲成為煙囪設(shè)計工程中的重中之重，從長期運行安全的角度考慮，取消煙氣加熱系統(tǒng)(GGH)后，煙囪內(nèi)筒采用鈦—鋼復合板這種防腐性能好、耐高溫和耐磨性能優(yōu)異、使用年限長、維修時間短的材料是一種經(jīng)濟合理的選擇。

[1] GB 50051-2013，煙囪設(shè)計規(guī)范[S].

[2] DL 5022-2012，火力發(fā)電廠土建結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)規(guī)程[S].

[3] GB/T 8547-2006，鈦—鋼復合板[S].

[4] GB/T 3621-2007，鈦及鈦合金板材[S].

On analysis of reasons for leakage at wet chimney of thermal power plants and anti-corrosion reconstruction

JIA Hai-sheng

(Shanxi Yidiguanghua Power Survey and Design Co., Ltd, Taiyuan 030001, China)

Combining with the reconstruction case for the chimney anti-corrosion at Xinzhou Guangyu Coal Industry and Coal Co., Ltd, the paper analyzes and compares the reasons for the leakage of limestone-gypsum wet desulphurization chimney and reconstruction scheme, and illustrates the design for chimney titanium-steel composite panel inside cylinder, so as to accumulate experience for the anti-corrosion reconstruction of old chimney at thermal power plants.

thermal power plant, wet chimney, titanium-steel composite panel inside cylinder

1009-6825(2014)36-0083-02

2014-10-15

賈海生(1979- )，男，工程碩士，工程師

TU761.11

A