湿烟囱设计方案建议.pdf
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1、中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期:2023 年 12 月 21 日 作者简介:夏玉荣(1984),女,新疆乌鲁木齐人,汉族,大学本科,中国能源建设集团新疆电力设计院有限公司,副高级工程师,研究方向为工业建筑结构方向,擅长发电厂内主厂房结构设计及输煤系统结构设计。-140-湿烟囱设计方案建议 夏玉荣 中国能源建设集团新疆电力设计院有限公司,新疆 乌鲁木齐 830000 摘要:摘要:烟囱长期处于脱硫工况(湿烟气,45-50)和非脱硫工况(干烟气,145)交替运行的状态,烟囱排烟的工况异常复杂,潮湿低温高腐蚀性的烟气排入烟囱内,烟筒内的烟气处于液相和气相相混合的状态,对筒壁同时具有液相的水滴流
2、淌作用和气相的冲刷作用,这使得排烟筒的防腐设计变得非常复杂。针对以上种种问题,本文对湿烟囱的设计方案和防腐改造给出了一些建议和意见。关键词:关键词:湿法脱硫(不设 GGH);湿烟囱设计方案;湿烟囱改造方案 中图分类号:中图分类号:TB2 1 燃煤发电机组湿烟囱方案 1.1 燃煤发电机组烟囱的分类 表 1 燃煤发电机组烟囱分类表 燃煤发电机组烟囱 湿法脱硫烟囱 干法脱硫或不脱硫烟囱 烟气温度120 不设 GGH,烟气温度在 4555 烟气湿度95%加 GGH,烟气温度80 湿烟囱 半湿烟囱 干烟囱 对于不设 GGH 装置的 FGD 系统,潮湿低温高腐蚀性的烟气排入烟囱内,烟筒内的烟气处于液相和气
3、相混合的状态,这种混合烟气对筒壁同时具有液相的水滴流淌作用和气相的冲刷作用,能满足这种工况的烟囱我们通常称为湿烟囱。在这种工况下,排烟筒内的防腐设计就变得格外的困难和重要。1.2“烟塔合一”技术的适应范围 表 2 湿烟囱方案 湿法脱硫(不加 GGH)燃煤发电机组 直流循环冷却机组 空气冷却机组 二次循环冷却机组 湿烟囱方案 烟塔合一方案 湿烟囱方案 1.3 目前湿烟囱采用的结构方案 1.3.1 单筒烟囱结构方案 单筒烟囱构造型式主要分为:改进型锥形烟囱及部分套筒全负压烟囱两种。改进型锥形烟囱的构造特点:传统方式的锥形烟囱,内衬和钢筋混凝土外筒之间除隔热层外,再增加二层玻璃钢隔气层,工程实例:唐
4、山发电总厂(2300MW)240m 单筒烟囱;部分套筒全负压烟囱的构造特点:钢筋混凝土外筒,90 米以下为独立的钢筋混凝土锥形内筒,与外筒完全脱开,90 米以上为等直径单筒结构,内衬和隔热层做法同传统锥形烟囱,工程实例:神头二电厂 1#(2500MW)270m 部分套筒全负压烟囱、王滩发电厂(2600MW)210m 部分套筒全负压烟囱。1.3.2 套筒烟囱和多管式烟囱结构方案 套筒烟囱及多管式烟囱的排烟筒构造型式主要分为:耐酸钢内筒烟囱、钛合金复合钢板内筒烟囱、玻璃钢内筒烟囱、砌筑釉面砖或轻质泡沫陶瓷砖内筒烟囱、整体浇注耐酸混凝土内筒烟囱等。其中,耐酸钢内筒烟囱防腐可用内贴耐酸贴块(片)类及内
5、贴耐酸混凝土防腐层两种方法,内贴耐酸贴块(片)类内筒烟囱的构造特点:外筒为钢混凝土锥形结构,内筒为等直径耐酸钢板自立式内筒;内、外筒完全脱开,排烟筒内表面贴 5cm 厚泡沫玻璃砖、泡沫玻化砖或宾高德防腐系统,粘贴胶料厚度在 3mm 左右,工程实例:江苏利港电厂(2600MW)240 米耐酸钢内筒烟囱,山西霍州二电厂(2300MW)210 米耐酸钢内筒烟囱。内贴耐酸混凝土防腐层内筒烟囱的构造特点:外筒为钢混凝土锥形结构,内筒为等直径耐酸钢自立式内筒,内、外筒完全脱开,排烟筒内表面喷 7cm 厚耐酸混凝土防腐层或喷涂 1.5mm 乙烯基脂玻鳞片树脂。钛合金复合钢板内筒烟囱的构造特点:外筒为钢混凝土
6、锥形结构,内筒采用 1.2mm 钛合金复合钢板自立式内筒,工程实例:漳州后石电厂(3600MW)240 米钛合金复合钢板内 中国科技期刊数据库 工业 A 1钢筋混凝土外筒;2钢内筒;3-水平烟道;4-止晃平台;5-承重平台;6-悬挂点;7-伸缩缝。(c)下部自立上部隔节分段悬挂7653421123567(b)全悬挂式内筒方案(a)整体自立式方案3421内筒方案(下立上挂)图 1 湿烟囱采用的结构图 筒烟囱、江苏镇江高支电厂(2600MW)240 米钛合金复合钢板内筒烟囱、国华黄骅发电厂(2600MW)210 米钛合金复合钢板内筒烟囱。玻璃钢内筒烟囱的构造特点:外筒为钢筋混凝土锥形结构,内筒分段
7、支承或悬吊在外筒的平台上,国内电力行业唯一的一次应用实例是华能山东莱芜电厂项目,但因该工程玻璃钢防腐内筒在施工过程中不慎发生火灾,导致 4 人当场死亡,故该工程也被叫停,事故发生后,专家组进行调研发现:该类防腐烟囱在美国电厂的施工建设过程中同样发生过 3 起火灾安全事故。据了解,该类烟囱内筒既存在耐高温缺陷,又存在耐久性方面的疑点,而且在施工中存在火灾隐患,因此,目前国内电力行业尚未有该类烟囱运行的先例。砌筑釉面砖或轻质泡沫陶瓷砖内筒烟囱的构造特点:外筒为钢凝土锥形结构,内筒分段(每段约 24 米)支承在外筒的钢筋混凝土平台上,内筒采用 18cm 厚釉面砖砌筑,工程实例:神头二电厂(2500M
8、W)270 米砌筑釉面砖烟囱、湖南湘潭和金竹山电厂砌泡沫陶瓷砖套筒烟囱。整体浇注耐酸混凝土内筒烟囱的构造特点:外筒为钢筋混凝土锥形结构,内筒分段支承在外筒的平台上,内筒采用耐酸混凝土整体滑模浇注。1.4 国、内外湿烟囱方案的选用情况 根据资料查询,美国燃煤发电厂湿法脱硫(不加GGH)的烟囱方案被提出的初期,釉面耐酸砖或加硼矽防腐涂料砌筑的湿烟筒方案被广泛推荐。从美国 VGB power Tech 3/2004 发表的“湿烟囱应用”一文中的统计可以看出,釉面耐酸砖或加硼矽防腐涂料砌筑的排烟筒数量达到了60%;合金钢或不锈钢排烟筒占了25%,并且该类烟囱大部分应用在地震地区;而玻璃钢烟筒仅占了 1
9、0%,通常还是用于烟气温度不高的情况。为此,我国燃煤发电厂湿法脱硫(不加 GGH)的湿烟囱刚被推出的初期,也延用了釉面耐酸砖的方案。自 2004 年起我国陆续有一批(不加 GGH)的湿烟囱建成投运,由于有旁路混排,湿烟囱内冷凝酸水的现象并不严重,冷凝腐蚀现象并未凸显出来,腐蚀问题也没能引起广泛关注。直到 2007 年我国新一批湿烟囱按无旁路方案全脱硫建成投运,这种工艺流程导致排烟筒内冷凝现象严重,冷凝酸液量较大,对于一台600MW 的机组来说,冷凝酸液就可达 34(t/h),pH值在 2.03.0 之间,随着时间的推移,很多湿烟囱出现了严重的腐蚀问题,在灰斗平台及烟道与烟囱接口处渗漏现象严重,
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