玻璃钢（frp）烟囱在火电厂的应用研究

《玻璃钢（frp）烟囱在火电厂的应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、玻璃钢（FRP）烟囱在火电厂的应用研究李飒岩，韩晶神华国华（北京）电力研究院有限公司结构技术部（100069）-5-【摘要】：本文通过回顾湿烟囱防腐各种技术方案的工程经验，针对国外成功运行30年的玻璃钢（FRP）烟囱防腐技术，从全过程的角度剖析了玻璃钢防腐方案的技术难点，从工程建设技术控制角度提出了应对策略和建议。【关键词】：火电厂湿烟囱防腐玻璃钢FRP-5-1前言火电厂以燃煤为主，燃烧过程排放出各类大气污染物，如粉尘、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOX）等，其中二氧化硫（SO2）的排放是电厂环保重点控制项目之一。燃煤火电厂的烟气脱硫（简称“FGD”）系统是控制

2、二氧化硫排放的主要措施。其中石灰石—石膏湿法脱硫（WFGD）是当今世界各国应用最多的工艺。国内火力发电厂燃煤机组安装的烟气脱硫装置（FGD）中，85%以上使用的是石灰石—石膏湿法脱硫（WFGD）工艺。石灰石—石膏湿法脱硫（WFGD）系统一般分为有无烟气换热器（GGH）两类技术，其中采用无GGH的情况较多。从2009年规划院对全国湿烟囱防腐状况调查结果看，无GGH的湿法脱硫烟囱腐蚀发生概率大，腐蚀后果也更严重。湿法脱硫（WFGD）的烟道系统，也分为有否设旁路烟道两种技术方案，近期拟建火电项目大多采用了无旁路烟道技术。当WFGD设有旁路烟道时，烟囱除满足湿烟囱防腐要求

3、外，还应满足排放未经脱硫的旁路烟气的要求。尤其是需要满足两种烟气状况相互切换过程各种烟气指标变化对防腐系统的冲击。2火力发电厂烟囱的主要防腐方式我国的火力发电厂烟囱防腐蚀型式经历了由防腐内衬层分段贴于混凝土外筒内侧的单锥筒形式向内外筒分离，外筒保证结构安全，内筒负责防腐的转变，形成了套筒烟囱。国内各电厂根据其脱硫系统是否设GGH、是否设旁路、是否多台锅炉的烟道排入一个烟囱内筒等技术条件和投资策略，选择了多种防腐方案。在工程中实施的防腐技术有以下4种类型：1）涂料类方案，有代表的是OM涂料、聚脲涂料、固斯特涂料、萨维真涂料等。2）帖衬泡沫玻璃砖方案，有代表的是宾高德

4、玻璃砖、国产泡沫陶瓷砖、国产泡沫玻璃砖等。3）整体浇筑料类。4）钢内筒衬贴钛板(TiCr2)方案。对老烟囱的改造项目采用的防腐技术方案更多。2007年之后，国家环保总局从严执行燃煤电厂WFGD投运率考核指标，各电厂WFGD全力投入运行。目前，采用上述防腐技术防腐方案进行防腐的烟囱不同程度出现了问题。3湿烟囱防腐问题分析-5-我国的火力发电厂湿烟囱防腐出现了方案的多样性，其中钛板防腐技术目前出现的问题较少，防腐造价高。同时，实验室分析结果表明，钛板的使用年限理论值不高，而且国内最长工程使用年限为5年左右，是否能满足今后的工程防腐需要还有待验证。而其它方案没有形成种一

5、种公认合理的防腐方案。这表明我国目前我国的火电厂湿烟囱防腐研究工作还不完善。3.1湿烟囱防腐基础研究滞后湿法脱硫烟气形成的腐蚀环境十分复杂，一般采用烟气湿度、冷凝液硫酸浓度、PH值、烟气温度、烟气平均压力、烟气平均流速等指标参数进行特征描述。这种表述是不全面的。工程实例表明，在烟囱与烟道入口相交处防腐失效案例较多。针对某个工程的烟囱内部烟气流场数值分析表明，该处烟气流速明显不均匀，而且同截面烟气压力变化很大。图1为投运前的泡沫砖防腐烟囱内壁，图2为投运仅半年后泡沫砖磨损的图片，这样的磨损在平均20m/s的流速下是很难发生的，当流场设计不当时，泡沫砖防腐材料的磨损是

6、严重的。需要说明的是，烟气数值分析是建立在一系列流体力学假定的基础上进行的，精度很低。这些假定与真实条件下的流场必然发生很大的误差应与实际烟囱环境或模型环境的烟囱流场进行对比调整，才能客观反应实际情况。国内针对烟囱内部流场分析的研究工作进行的不多。再比如，冷凝液的硫酸浓度指标，一般通过对湿烟囱排出的冷凝液进行化学分析确定，PH值在1.9～3.4左右。而国内的工程案例表明，某烟囱防腐体系的硅胶材料在几个月到半年的时间就发生了严重的粉化，似乎受到超出了设计预期的腐蚀。国内的某研究机构的试验表明，在较高硫酸浓度的环境下这种材料的粉化腐蚀才会发生。因此，一些技术研究人员怀

7、疑湿烟囱的冷凝液在烟气干湿交替环境下发生了浓缩，而实际的验证数据至今没有取得。由于这些研究工作的滞后，给湿烟囱防腐的方案确定带来了一定的难度。3.2湿烟囱防腐施工技术研究的滞后国内湿烟囱防腐施工企业，由于市场竞争激烈，防腐施工的利润不高，施工队伍一般根据工程需要临时组建或仅维持生存，施工技术力量不足，研究和发展投入很少。由于没有国家的公益性投入，很难开展系统的从机理到工程转化的全过程研究工作。综上所述，在国内快速大量的火电项目建设时代，各种研究并不充分的烟囱防腐方案不断出现，发生的很多工程防腐失效案例给实际工程的安全运行带来了危害和潜在的风险。-5-4玻璃钢（FR

8、P）烟囱在