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舊煙囪脫硫高空防腐改造的技術

發布時間:2009.07.17    新聞來源:江蘇新大高空公司    瀏覽次數:

一、舊煙囪防腐改造考慮的主要因素
  老機組采用濕法脫硫改造后,若不加GGH,濕煙氣排放到煙囪,會在排煙囪筒內壁結露形成強腐蝕,原煙囪排煙筒設計時若沒有考慮濕煙囪防腐設計構造,一定要在加脫硫工藝的同時,對原煙囪進行防腐改造。舊煙囪改造煙囪脫硫高空防腐、鋼制煙囪脫硫高空防腐、煙囪脫硫防腐、煙囪高空防腐施工的基本要求,是當濕煙囪內壁出現的冷凝酸液時,排煙筒內襯在設計使用年限內不應受腐蝕而喪失結構安全,更不能由于內襯腐蝕受損后,冷凝酸液滲出到鋼筋砼外筒壁,危及煙囪結構承載能力。鋼筋砼外筒壁受腐蝕時,直接影響的是結構安全問題,排煙筒內襯受腐蝕是長期耐久性問題。
  研究舊煙囪防腐改造時主要考慮以下因素。
  1、舊煙囪改造后服務年限
  火力發電設備一般經濟運行年限大約25年,設計使用年限一般35年。建筑結構設計使用年限50年。煙囪是發電機組運行的最后一個環節,由于目前環保標準的提高,煙囪逐漸被視為火力發電系統中的一個設備來對待。舊機組脫硫改造帶來煙囪防腐改造問題。首先應明確改造后的機組還可能運行多少年,以此來決定煙囪防腐的標準和防腐設計壽命。預計還要運行30年的煙囪與可能運行10年的煙囪,排煙筒內襯防腐改造顯然應區別對待,更不能簡單按新建發電機組濕煙囪防腐設計標準來處理。
  2、原來煙囪結構形式
  幾年前我國非脫硫機組(包括脫硫后加GGH)配套煙囪一般還是單筒煙囪或套筒煙囪。原來的煙囪在設計時考慮了哪些防腐措施,哪些地方不能滿足濕煙囪的要求?
  單筒煙囪內壁有磚砌的或雙滑后水泥砂漿沫面的。套筒煙囪的內筒有磚砌體的和鋼的。在防腐改造前一定要查清礎原煙囪內襯的結構形式。一般沒有考慮濕煙囪的防腐要求,對于不同的內襯表面,選擇適合的防腐材料。對于套筒煙囪,鋼排煙筒內壁只要增加耐酸膠泥或涂料作為隔水層即可。
  對于過去采用釉面耐酸磚砌的排煙筒,由于國內采購的耐酸磚吸水率在12-20%,遠遠不能解決濕煙囪防腐問題,則必須另增加隔水層和防腐層,或者拆除原內襯后,參考金竹山和湘潭電廠的經驗重新由泡沫陶瓷磚磚筑。對于單筒煙囪不論內襯是磚砌或是雙滑形成的砼表面都有必要采用2-3cm耐酸砂漿涂抹形成隔水隔氣的防腐層。
  3、排煙筒內壁清理
  一般為磚砌體,砂漿抹面和鋼內筒。舊煙囪改造首先要清理內筒表面的積灰和缺陷,磚砌內襯由于表面不平,還有一些磚存在破損,必須采用噴砂或高壓噴水清除干凈,然后填補缺陷。若采用涂料防腐不可用水沖洗方法來清理,因為水沖洗后,內襯表面一定要涼干才能進行噴涂,這樣施工時間會很長。
  4、適用的運行工況
  目前,很多運行的脫硫機組,煙氣設有旁路,煙囪排煙的工況比較復雜,排煙筒防腐設計困難較大。業主一般提出防腐涂層應適用于脫硫工況(濕煙氣,45-50℃)和非脫硫工況(干煙氣,145℃)交替運行的條件。應保證在煙囪長期運行的145℃工作溫度環境下膨脹可逆并能夠保持良好的彈性;且短時間應能夠承受180℃高溫(每次半小時,每年3次)。很多有機材料為主的涂料是很難滿足這些要求的。如果在近期能實現脫硫機組不設旁路,煙囪的煙氣不出現混合排放,排煙筒防腐設計會簡單一些。
  5、工期安排
  200~300MW機組一般是二臺爐共一個煙囪,通過電力調度的計劃安排二臺爐同時停運大修時,才能進行煙囪內襯防腐改造,一般只能在45天以內完成全部改造工程。所以應該考慮冬季嚴寒和夏季多雨對防腐工程施工的影響,必要時在施工過程中供暖或加擋雨蓬。
  6、防腐改造費用
  舊的210-240M高度鋼筋砼單筒煙囪在80年代每座工程造價一般1200-1400萬元。90年代1600~1800萬元,2000年以后2200~2500萬元。如果防腐改造費用超過原工程造價25~30%,則改造的可能性就不合適了。這時,應該從脫硫改造的系統設中尋求合理的方案。例如,華能山東辛店電廠考慮原來的舊煙囪不改造,為排放旁路高溫煙氣使用,另建一個玻璃鋼內筒的煙囪為排放脫硫后濕煙氣專用。麗港電廠一期在42m高的脫硫塔頂上,建造一個總高度120米的防腐鋼煙囪專門排放濕煙氣,原煙囪也不用防腐改造,只為旁路煙氣服務。兩個發電廠經核算認為這種方案經濟效果還比較好。
  7、現場施工條件
  由于是生產改造,施工現場比較狹小。改造工程施工中,煙囪內部工程材料和機具的堆放、運輸都會受到限制。如果在舊煙囪內加鋼排筒時,應考慮鋼內筒現場加工場地,煙囪內安裝,焊接,吊裝平臺等實施條件。
  8、防腐材料的性能和工程業績
  在煙囪防腐工程投標中往往會出現很多新型防腐材料,有的還是國外獨資或合資的廠家。他們的防腐材料標準各持一家,性能及指標的試驗方法和測試結果也不相同,提供的性能指標可比性很差。有些廠商提供的業績主要反映國外工程,很難了解和核實。
  其實,濕煙囪防腐的工程業績,由于濕煙囪防腐這幾年才開始,各個防腐公司都沒有經實踐考驗的典型業績。目前只能主要通過防腐材料的檢測和評審來核實它的特點,所以我們建議不論國內外廠商推出的防腐材料,應該具有國內同行專家進行評審的意見。在國內有資質的、熟悉火力發電系統的測試研究單位,按統一的試驗方法測實出的性能指標來進行評價。
二、舊煙囪防腐改造的幾種適用方案
  目前國內進入煙囪脫硫高空防腐、鋼制煙囪脫硫高空防腐、煙囪脫硫防腐、煙囪高空防腐施工改造工程的防腐材料大約有20多種,但基本可以分為粘貼塊材,玻璃鋼襯砌、耐酸膠泥和涂料四大類。它們的主要成份是有機樹脂和無機材料的組合,有機材料為主的耐溫較差,無機材料為主的耐腐和耐溫性能好,但粘接能力差、而且易出現裂紋。它們的組份配比會嚴重影響防腐材料的性能和耐久性。在舊煙囪防腐改造中應綜合考慮。
  一般來說粘貼泡沫玻璃或泡沫陶瓷磚工程價在800--1000元/m2,在新建的濕煙囪中比較合適。改性耐酸膠泥(500元/m2左右)適宜在磚內筒表面涂抹或噴涂。涂料(400元/m2左右)需要在內襯表面平整干燥的條件下噴涂才能保證附著強度,否則噴涂后會起泡、起鼓,甚至大面積脫落,出現“脫褲子”現象。同時對涂料還應注意它的耐溫性能。
  關于防腐材料的耐久性,目前都是以快速試驗結果推算出來,但推算方法還不健全,理論也不成熟,現在市場推出的材料都沒有經過工程實踐的證明。如果招標書對防腐材料耐久性提的很高,比如說25年以上,根據都不太充分,生產廠家應標也很牽強,基本沒有可信度。所以建設舊煙囪改造工程中的防腐材料耐久性一般按15年考慮比較現實,過15年后,經檢查測試,若有必要可以再涂抹或噴刷一次,這樣做從技術經濟和可操作性上都比較合適。
  幾類防腐材料適應的工程條件建議在下表中.可供參考。

序號 防腐材料類型 防腐材料 原煙囪將來服務年限 原煙囪內襯表面狀況
1 粘貼塊材 泡沫玻璃磚
泡沫陶瓷磚
聚苯硫醚發泡板材
***
20--30年 砂漿抹面或鋼板
表面應該干燥
2 玻璃鋼襯砌 西安天元
中冶集團
***
15—25年 磚砌體或鋼板
3 耐酸膠泥 北京雙棱
重慶大眾
北京中冶
***
10--20年 磚砌體
4 防腐涂料 西安天元
山西OM
淮安卡林達聚脲
富晨鱗片樹脂
***
≤15年 砂漿抹面或鋼板
表面應該干燥
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