CN100365240C - 锅炉烟囱本体及形成其内壁保护结构体的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种锅炉烟囱本体及形成其内壁保护结构体的方法。本发明的锅炉烟囱本体包括外壳体和衬里，衬里上还设有内壁保护结构体，它是固结成一体的耐酸蚀耐高温的聚合硅酸盐固化层、耐酸蚀耐高温的环氧涂料固化层和加强层的复合结构，聚合硅酸盐固化层固结在衬里内表面上，环氧涂料固化层固结在聚合硅酸盐固化层上，加强层是玻璃纤维网格布，它铺埋并固结在聚合硅酸盐固化层中、或者分别铺埋并固结在聚合硅酸盐固化层和环氧涂料固化层内而形成内壁保护结构体。本发明的锅炉烟囱本体具有成本低、整体性好、耐高温、防腐蚀、防渗漏的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种烟囱本体及形成其内壁保护结构体的方法，特别适合作为火力发电厂的锅炉烟囱。
背景技术
常规火力发电厂的锅炉烟囱本体(所述烟囱本体是指烟囱基础以上筒状部分)包括外壳体和固定在外壳体中的衬里，外壳体通常由钢筋水泥砼制成，并在内壁的高度方向上每隔一段距离设置一圈向内凸出的用于支撑衬里的台阶，烟囱本体的衬里一般是采用轻质陶粒、矾土水泥、轻质砖砂等隔热材料经支模浇注形成，也有的是采用轻质砖或粘土质红砖砌成。外壳体的非台阶部分与衬里之间还设有用于进行空气对流的空间。一般在温度为150℃左右的烟气通过烟囱的情况下，这些衬里均能满足工况的要求，对防腐蚀要求并不高，使用寿命可达10年以上。但是，随着国家环保要求的提高，对火力发电厂提出了烟气必须脱硫(SO2)、脱硝(NOX)的要求。目前，国内普遍采用CaO法、MgO法、氨法、海水法等多种湿法脱硫技术，来达到烟气脱硫、脱硝的目的。这种脱硫技术是将含SO2、NOX等多种复杂酸性气体与CaO、MgO、氨水等碱性水溶液发生接触碰撞，经化学反应后生成CaSO4(石膏)、MgSO4、(NH4)2SO4(化肥)等盐类。烟气在经化学反应后温度只能在40℃左右并含有大量的酸性水蒸汽。如果将这样的低温酸性气体直接通过烟囱排放，会给烟囱的衬里造成严重的酸性腐蚀，首先泱及的是烟囱底部的衬里，造成衬里剥落或倒塌，进而逐步渗漏到烟囱的水泥砼外壳体，久而久之，酸性水或酸性水蒸汽将烟囱的水泥砼外壳体慢慢腐蚀，不久将使整座烟囱倒下，这是一个非常可怕的问题。为了解决这一难题，不使可怕的一幕发生，世界各国都广泛采用再加热法，以提高洁净烟气的温度，其工作原理是：在脱硫前的烟道里安装一个热交换器(以下简称GGH)，经脱硫后的洁净烟气通过GGH再加热，实现提高排出烟气温度的目的。这一方法可以消除烟气衬里被酸气或结露后形成的酸性水腐蚀，但是给脱硫装置带来了诸多麻烦，总成本也将随之大大提高。首先，设置一个GGH，其设备综合成本约占总成本的8～10％，如2台300MW机组的脱硫装置的设备总成本为1.8亿元，而GGH则需要1800万元左右，其次，由于增加了烟气的阻力，使得排风机、引风机功率提高15～20％，综合运行成本将增加8～10％。然后，由于该GGH中的热管表面既受高温烟气的考验，管内又受酸性气体及酸性露滴的腐蚀，使之形成内、外受损，再加上烟尘颗粒的冲刷，不是磨穿热管，就是堵死热管之间的通道，使之烟气流通不畅，造成锅炉压力波动，操作运行困难，出率下降等恶果。另外，这种GGH维修特别困难，耗时、耗工。一连串的问题，给电厂发电及脱硫装置安全长周期运行带来了隐患，也迫使好多电厂对脱硫装置只能采取开开停停，这虽有人为因素，更主要的是设备因素。为此，只有去除GGH这一装置，才能从根本上解决这一制约火电厂对发电设备运行不稳定、出率不足、对脱硫装置不能匹配运行的国际性的难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有耐高温、防腐蚀、防渗漏的锅炉烟囱本体以及提供一种成本低、施工简单的形成该锅炉烟囱本体的内壁保护结构体的方法。
实现本发明目的中的提供一种烟囱本体的技术方案是：本锅炉烟囱本体包括筒形的外壳体和衬里，衬里设置在外壳体的内壁上，且与外壳体固定连接；衬里还具有内壁保护结构体，它是固结成一体的耐酸蚀、耐高温的聚合硅酸盐固化层、耐酸蚀耐高温的环氧涂料固化层和加强层的复合结构，聚合硅酸盐固化层固结在衬里内表面上，环氧涂料固化层固结在聚合硅酸盐固化层上，加强层是玻璃纤维网格布，加强层铺埋并固结在聚合硅酸盐固化层中，且加强层的总数至少为一层，或者加强层分别铺埋并固结在聚合硅酸盐固化层和环氧涂料固化层内，且加强层的总数至少有两层。
上述锅炉烟囱本体，形成其内壁保护结构体的聚合硅酸盐固化层所用的原料及用量是：硅酸盐胶体100重量份、耐腐蚀的粉料或粒料40～60重量份及固化促凝剂0～20重量份；形成其内壁保护结构体的环氧涂料固化层所用的原料及用量是：耐热型环氧树脂100重量份、活性稀释剂20～40重量份、胺类固化剂50～70重量份和矿物质填料10～30重量份。
上述锅炉烟囱本体，形成其内壁保护结构体的聚合硅酸盐固化层所用的原料中的硅酸盐胶体是硅溶胶、水玻璃中的1种或2种；耐腐蚀的粉料是辉绿岩粉、煅烧石英粉、铸石粉中的1种、2种或3种，或耐腐蚀的粒料是辉绿岩颗粒、煅烧石英颗粒、铸石颗粒中的1种、2种或3种；固化促凝剂为氟硅酸钠或氟化铵；耐热型环氧树脂是耐热型酚醛环氧树脂；活性稀释剂是环氧丙烷丁基醚、环氧丙烷丁基缩水甘油醚、环氧丙烷戊基醚、环氧丙烷苯基醚、环氧丙烷异丁苯基醚、苯基缩水甘油醚或戊基缩水甘油醚；胺类固化剂是脂肪族胺类、脂环族胺类固化剂、芳香族胺类或改性胺类固化剂；矿物质填料是辉绿岩粉或铸石粉。
上述锅炉烟囱本体，形成其内壁保护结构体的加强层铺埋并固结在聚合硅酸盐固化层内，且加强层在聚合硅酸盐固化层内有1至3层，且含有加强层的聚合硅酸盐固化层的总厚度为3～50mm，环氧涂料固化层的厚度为0.2～10mm。
上述锅炉烟囱本体，形成其内壁保护结构体的加强层分别铺埋并固结在聚合硅酸盐固化层和环氧涂料固化层内，且加强层在聚合硅酸盐固化层内有1至3层，且含有加强层的聚合硅酸盐固化层的总厚度为3～50mm，加强层在环氧涂料固化层内有1至2层，且含有加强层的环氧涂料固化层的总厚度为1.2～30mm。
上述的锅炉烟囱本体，形成内壁保护结构体的有加强层的聚合硅酸盐固化层的总厚度为3至10mm较好，有加强层的环氧涂料固化层的总厚度为3至8mm较好。
实现本发明中的提供一种形成锅炉烟囱本体的内壁保护结构体的方法的一种技术方案是：形成上述锅炉烟囱本体的内壁保护结构体的方法的其特征是：加强层仅铺埋并固结在聚合硅酸盐固化层内；具体步骤是：①将形成聚合硅酸盐固化层所用原料硅酸盐胶体，搅拌下加热至80～100℃，使其水解、聚合，当物料粘度达到涂-4杯30～50秒时，加入耐腐蚀的粉料或粒料及固化促凝剂，搅拌混合均匀制得膏状聚合硅酸盐混合物料；②用步骤①制得的膏状聚合硅酸盐混合物料，在烟囱本体衬里的内表面涂覆一层，其厚度至少为2mm，然后铺一层作为加强层的玻璃纤维网格布，用膏状聚合硅酸盐混合物料抹平，常温下使涂覆的聚合硅酸盐混合物料表干(所述表干是指在规定的干燥条件下，当在涂层的表面倒上小玻璃球后，能用刷子轻轻刷离，而又不损伤涂膜表面的状态)，根据在聚合硅酸盐固化层中设置加强层的层数要求，此步骤至少进行一次；③在常温下放置至少24小时，直到所涂覆的聚合硅酸盐混合物料完全固化，形成达到规定厚度3～50mm的含有加强层的聚合硅酸盐固化层；④将形成环氧涂料固化层的各种原料混合均匀得到液态涂料，将该液态涂料涂覆在聚合硅酸盐固化层的表面，其厚度至少为0.2mm；⑤常温下放置，直到涂层完全固化，形成达到规定厚度0.2～10mm的与聚合硅酸盐固化层固结在一起的环氧涂料固化层，并最终形成固定在锅炉烟囱本体衬里上的内壁保护结构体。
上述形成锅炉烟囱本体内壁保护结构体的方法中，涂覆膏状聚合硅酸盐混合物料时，采用喷涂或刮涂的方法；涂覆液态涂料时，采用喷涂、刷涂、滚涂或刮涂的方法；其中常温是指环境温度。
实现本发明中的提供一种形成锅炉烟囱本体的内壁保护结构体的方法的另一种技术方案是：形成上述锅炉烟囱本体的内壁保护结构体的方法其特征是：加强层分别铺埋并固结在聚合硅酸盐固化层与环氧涂料固化层内；具体步骤是：①将形成聚合硅酸盐固化层所用原料硅酸盐胶体，搅拌下加热至80～100℃，使其水解、聚合，当物料粘度达到涂-4杯30～50秒时，加入耐腐蚀的粉料或粒料及固化促凝剂，搅拌混合均匀制得膏状聚合硅酸盐混合物料；②用步骤①制得的膏状聚合硅酸盐混合物料，在烟囱本体衬里的内表面涂覆一层，其厚度至少为2mm，然后铺一层作为加强层的玻璃纤维网格布，用膏状聚合硅酸盐混合物料抹平，常温下使所涂覆的聚合硅酸盐混合物料表干；根据在聚合硅酸盐固化层中设置加强层的层数要求，此步骤至少进行一次；③在常温下放置至少24小时，直到所涂覆的聚合硅酸盐混合物料完全固化，形成达到规定厚度3～50mm的含有加强层的聚合硅酸盐固化层；④将形成环氧涂料固化层的各种原料混合均匀得到液态涂料，将该液态涂料涂覆在聚合硅酸盐固化层的表面，其厚度至少为0.2mm；然后铺一层作为加强层的玻璃纤维网格布，再在该加强层上涂覆液态涂料覆盖加强层，常温放置到液态涂料层表干；根据在环氧涂料固化层中设置加强层的层数要求，此步骤至少进行一次；⑤常温放置，直到涂料层完全固化形成达到规定厚度1.2～30mm的含有加强层的环氧涂料固化层，并最终形成固定在锅炉烟囱本体衬里上的内壁保护结构体。
上述形成锅炉烟囱本体内壁保护结构体的方法中，涂覆膏状聚合硅酸盐混合物料时，采用喷涂或刮涂的方法；涂覆液态涂料时，采用喷涂、刷涂、滚涂或刮涂的方法；其中常温是指环境温度。
本发明的积极效果是：(1)本发明技术方案确定的构成烟囱本体内壁保护结构体的各层搭配合理，能经受40℃以下的酸性气体和酸性露滴的腐蚀、耐150℃高温且不渗漏。由于聚合硅酸盐固化层是以硅酸盐胶体为原料，经水解、聚合形成的液态聚合硅酸盐作为粘合剂，与现有的烟囱本体内表面的材料相似，而且作为具有硅酸盐骨架的无机高分子聚合硅酸盐，更增加了与烟囱本体内表面的亲和力，结合得更牢固；固化在聚合硅酸盐固化层上的环氧涂料固化层，充分利用了环氧树脂形成涂膜后所具有的耐高温、防腐蚀性；铺埋并固结在聚合硅酸盐固化层和/或环氧涂料固化层内的用作加强层的玻璃纤维网格布，其本身具有耐高温、耐腐蚀性能，长期铺埋在层内不会损坏，而且其网格状结构不仅使聚合硅酸盐固化层和/或环氧涂料固化层本身的牢固度提高，不开裂，也更利于提高各层间的结合力，层间不会剥离，形成与烟囱本体的衬里表面结合牢固的、整体性好、不渗漏的烟囱本体内壁保护结构体，从而使烟囱本体具有耐高温、防腐蚀、防渗漏的性能。由于烟囱本体采用了上述技术方案的内壁保护结构体，当烟气脱硫装置正常运行时，脱硫后的低于40℃的洁净酸性烟气和酸性露滴通过烟囱时，与内壁保护结构体的具有耐腐蚀性的以环氧树脂为主的环氧涂料固化层接触，不会对烟囱本体造成损坏，酸性露滴不易与环氧涂料固化层附着，也不易渗入内壁保护结构体的内部；即便脱硫装置非正常运行而使烟气中的硫含量较高，此时的高温烟气通过烟囱时，烟囱本体内壁保护结构体的具有耐热性能的以环氧树脂为主的环氧涂料固化层也能适应，不会变软、损坏。与烟囱本体粘结牢固的聚合硅酸盐固化层和加强层的存在，使烟囱本体内壁保护结构体长期保持为一个牢固的整体，因此，避免了采用已有烟囱衬里因不安装热交换器GGH会造成烟囱倒塌的危险，解决了因安装GGH所带来的设备成本、安装成本和维修成本相应增加，以及使脱硫系统和锅炉系统无法长期满负荷运转等一系列的问题，且燃煤锅炉烟囱所排放的气体也能符合国家规定的环保要求。(2)本发明的形成烟囱本体内壁保护结构体的方法简便、成本低、适应性强。由于形成烟囱本体内壁保护结构体的各层的施工方法容易操作，对新、旧烟囱本体内表面都适用，涂覆在旧烟囱内壁上的聚合硅酸盐固化层，还可封闭受损的烟囱本体内表面，防止烟囱本体进一步损坏；所用原料价格便宜、易得。实现了用本发明简单的方法，以较低的成本形成具有耐高温、防腐蚀、防渗漏性能的烟囱本体的目的，从根本上解决了制约火力发电厂设备运行不稳定、出率不足、对脱硫装置不能匹配运行的难题。
附图说明
图1为本发明的烟囱本体的一种结构示意图；
图2为本发明的烟囱本体的另一种结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述，但不局限于此。
在以下实施例中，说明烟囱本体内壁保护结构体及其形成方法。所用原料，除另有说明外，均为市售工业品。
(实施例1、用于火电厂锅炉新烟囱本体)
如图1所示，烟囱本体包括简形的外壳体4和衬里5，衬里5设置在外壳体4的内壁上，且与外壳体固定连接，在外壳体4和衬里5之间还有空气流动通道6；还具有内壁保护结构体，所述内壁保护结构体是固结成一体的耐酸蚀、耐高温的聚合硅酸盐固化层1，耐酸蚀、耐高温的环氧涂料固化层2和加强层3的复合结构，聚合硅酸盐固化层1固结在衬里5内表面上，环氧涂料固化层2固结在聚合硅酸盐固化层1上，加强层3是玻璃纤维网格布，加强层3铺埋并固结在聚合硅酸盐固化层1中，且加强层3的总数为一层。
形成烟囱本体的内壁保护结构体的方法的具体步骤为：①按表1的配方称取形成聚合硅酸盐固化层1所用原料，在装有搅拌器和加热器的反应罐内，加入硅溶胶，搅拌下加热至100℃，使其水解、聚合，测定反应物料粘度，在粘度达到涂-4杯30秒时，搅拌下加入耐腐蚀的粉料和固化促凝剂，混合均匀制得膏状聚合硅酸盐混合物料；②用步骤①制得的膏状聚合硅酸盐混合物料，在烟囱本体内表面的衬里5上用喷枪喷涂一层，其厚度为2mm，然后铺设一层厚度为1mm的作为加强层3的玻璃纤维网格布，用膏状聚合硅酸盐混合物料抹平，常温使所涂覆的膏状聚合硅酸盐混合物料表干；③在常温下放置至少24小时，直到所涂覆的聚合硅酸盐混合物料完全固化，形成厚度为3mm的含有加强层3的聚合硅酸盐固化层1；④按表1的配方称取形成环氧涂料固化层2的各种原料混合均匀得到液态涂料，将该液态涂料用喷枪喷涂在聚合硅酸盐固化层1的表面，其厚度为0.2mm；⑤常温下放置，直到涂料层完全固化，形成厚度为0.2mm的与聚合硅酸盐固化层1固结在一起的环氧涂料固化层2，并最终形成固定在烟囱本体衬里5内表面上的烟囱本体的厚度为3.2mm的内壁保护结构体。
上述步骤中的常温是指环境温度为5℃至40℃时的状态(以下实施例相同)。
(实施例2、用于火电厂锅炉新烟囱本体)
烟囱本体的外壳体4、衬里5、空气流动通道6及内壁保护结构体与实施例1中的基本相同，差别在于：内壁保护结构体的聚合硅酸盐固化层1中的加强层3有两层。
形成烟囱本体的内壁保护结构体的方法的具体步骤与实施例1中的基本相同，差别在于：步骤①中搅拌时的加热温度为80℃且在粘度达到涂-4杯50秒时加入耐腐蚀的粉料和固化促凝剂。步骤②需进行两次，即在铺设第一层玻璃纤维网格布3、用膏状聚合硅酸盐混合物料抹平、常温下使所涂覆的膏状聚合硅酸盐混合物料表干后，再喷涂一层3mm厚的膏状聚合硅酸盐混合物料，然后再铺设第二层玻璃纤维网格布3，用膏状聚合硅酸盐混合物料抹平、常温下使所涂覆的膏状聚合硅酸盐混合物料表干。最后所得到的内壁保护结构体的厚度为7.2mm，其中，含有加强层3的聚合硅酸盐固化层1的厚度为7mm，含有加强层3的环氧涂料固化层2的厚度为0.2mm。
(实施例3、用于工厂燃煤锅炉的旧烟囱)
烟囱本体的外壳体4、衬里5、空气流动通道6及内壁保护结构体与实施例2中的基本相同，差别在于：内壁保护结构体的聚合硅酸盐固化层1中的加强层3有三层。
形成烟囱本体的内壁保护结构体的方法的具体步骤与实施例2中的基本相同，差别在于：步骤①中搅拌时的加热温度为100℃且在粘度达到涂-4杯50秒时加入耐腐蚀的粉料和固化促凝剂。步骤②需进行三次，其中喷涂的各层膏状聚合硅酸盐混合物料的厚度为2mm，从而使最后所得到的内壁保护结构体的厚度为9.2mm，其中，含有加强层3的聚合硅酸盐固化层1的厚度为9mm，含有加强层3的环氧涂料固化层2的厚度为0.2mm。
(实施例4、用于工厂燃煤锅炉的旧烟囱)
如图2所示，烟囱本体的外壳体4、衬里5、空气流动通道6及内壁保护结构体与实施例1中的基本相同，差别在于：加强层3分别铺埋并固结在聚合硅酸盐固化层1和环氧涂料固化层2内，且加强层3的总数有两层。
形成烟囱本体的内壁保护结构体的方法的具体步骤与实施例1中的基本相同，差别在于：步骤①中搅拌时的加热温度为90℃且在粘度达到涂-4杯40秒时加入耐腐蚀的粉料和固化促凝剂。步骤④中在聚合硅酸盐固化层1的表面喷涂一层0.5mm厚的液态涂料后，铺设一层厚度为1mm的作为加强层3的玻璃纤维网格布，再在作为加强层3的该玻璃网格布表面涂覆液态涂料而覆盖加强层3，常温放置到液态涂料层表干后再进行步骤⑤。最后所形成内壁保护结构体的厚度为4.5mm，其中，含有加强层3的聚合硅酸盐固化层1的厚度为3mm，含有加强层3的环氧涂料固化层2的厚度为1.5mm。
(实施例5、用于工厂燃煤锅炉的旧烟囱)
烟囱本体的外壳体4、衬里5、空气流动通道6及内壁保护结构体与实施例4中的基本相同，差别在于：铺埋并固结在聚合硅酸盐固化层1中的加强层3有两层，铺埋并固结在环氧涂料固化层2内的加强层3有两层。
形成烟囱本体内壁保护结构体的方法的具体步骤与实施例4中的基本相同，差别在于：步骤②需进行两次，即在铺设第一层玻璃纤维网格布3、用膏状聚合硅酸盐混合物料抹平、常温下使所涂覆的膏状聚合硅酸盐混合物料表干后，再喷涂一层2mm厚的膏状聚合硅酸盐混合物料，然后再铺设第二层玻璃纤维网格布3，用膏状聚合硅酸盐混合物料抹平、常温下使所涂覆的膏状聚合硅酸盐混合物料表干。步骤④需进行两次，即在铺设第一层玻璃纤维网格布3、并涂覆液态涂料覆盖加强层3、常温下使液态涂料层表干后，再喷涂一层0.5mm厚的液态涂料，然后再铺设第二层玻璃纤维网格布3，用液态涂料覆盖加强层3、常温下使液态涂料层表干。最后所形成内壁保护结构体的厚度为9mm，其中，含有加强层3的聚合硅酸盐固化层1的厚度为6mm，含有加强层3的环氧涂料固化层2的厚度为3mm。
(实施例6、用于工厂燃煤锅炉的旧烟囱)
烟囱本体的外壳体4、衬里5、空气流动通道6及内壁保护结构体与实施例5中的基本相同，差别在于：铺埋并固结在聚合硅酸盐固化层1中的加强层3有三层，铺埋并固结在环氧涂料固化层2内的加强层3有两层。
形成烟囱本体的内壁保护结构体的方法的具体步骤与实施例5中的基本相同，差别在于：步骤②需进行三次。步骤④需进行两次。最后所形成内壁保护结构体的厚度为12mm，其中，含有加强层3的聚合硅酸盐固化层1的厚度为9mm，含有加强层3的环氧涂料固化层2的厚度为3mm。
(实施例7、用于工厂燃煤锅炉的旧烟囱)
烟囱本体的外壳体4、衬里5、空气流动通道6及内壁保护结构体与实施例5中的基本相同，差别在于：铺埋并固结在聚合硅酸盐固化层1中的加强层3有一层，铺埋并固结在环氧涂料固化层2内的加强层3有两层。
形成烟囱本体的内壁保护结构体的方法的具体步骤与实施例5中的基本相同，差别在于：步骤④需进行两次。最后所形成内壁保护结构体的厚度为6mm，其中，含有加强层3的聚合硅酸盐固化层1的厚度为3mm，含有加强层3的环氧涂料固化层2的厚度为3mm。
(实施例8、用于工厂燃煤锅炉的旧烟囱)
烟囱本体的外壳体4、衬里5、空气流动通道6及内壁保护结构体与实施例5中的基本相同，差别在于：铺埋并固结在聚合硅酸盐固化层1中的加强层3有三层，铺埋并固结在环氧涂料固化层2内的加强层3有一层。
形成烟囱本体的内壁保护结构体的方法的具体步骤与实施例5中的基本相同，差别在于：步骤②需进行三次。最后所形成内壁保护结构体的厚度为10.5mm，其中，含有加强层3的聚合硅酸盐固化层1的厚度为9mm，含有加强层3的环氧涂料固化层2的厚度为1.5mm。
(实施例9、用于工厂燃煤锅炉的旧烟囱)
烟囱本体的外壳体4、衬里5、空气流动通道6及内壁保护结构体与实施例5中的基本相同，差别在于：铺埋并固结在聚合硅酸盐固化层1中的加强层3有两层，铺埋并固结在环氧涂料固化层2内的加强层3有一层。
形成烟囱本体的内壁保护结构体的方法的具体步骤与实施例5中的基本相同，差别在于：步骤②需进行两次。最后所形成内壁保护结构体的厚度为7.5mm，其中，含有加强层3的聚合硅酸盐固化层1的厚度为6mm，含有加强层3的环氧涂料固化层2的厚度为1.5mm。
(实施例10、用于工厂燃煤锅炉的旧烟囱)
烟囱本体的外壳体4、衬里5、空气流动通道6及内壁保护结构体与实施例5中的基本相同，差别在于：铺埋并固结在聚合硅酸盐固化层1中的加强层3有四层，铺埋并固结在环氧涂料固化层2内的加强层3有三层。
形成烟囱本体的内壁保护结构体的方法的具体步骤与实施例5中的基本相同，差别在于：步骤②需进行四次，其中喷涂的各层膏状聚合硅酸盐混合物料的厚度为3mm。步骤④需进行三次，其中喷涂的各层液态涂料的厚度为1mm。最后所形成内壁保护结构体的厚度为22mm，其中，含有加强层3的聚合硅酸盐固化层1的厚度为16mm，含有加强层3的环氧涂料固化层2的厚度为6mm。
(实施例11、用于工厂燃煤锅炉的旧烟囱)
烟囱本体的外壳体4、衬里5、空气流动通道6及内壁保护结构体与实施例5中的基本相同，差别在于：铺埋并固结在聚合硅酸盐固化层1中的加强层3有七层，铺埋并固结在环氧涂料固化层2内的加强层3有六层。
形成烟囱本体的内壁保护结构体的方法的具体步骤与实施例5中的基本相同，差别在于：步骤②需进行七次，其中喷涂的各层膏状聚合硅酸盐混合物料的厚度为5mm。步骤④需进行六次，其中喷涂的各层液态涂料的厚度为3mm。最后所形成内壁保护结构体的厚度为66mm，其中，含有加强层3的聚合硅酸盐固化层1的厚度为42mm，含有加强层3的环氧涂料固化层2的厚度为24mm。
实施例1-实施例11所形成的具有内壁保护结构体的烟囱本体，在未安装热交换器的锅炉脱硫系统中，已使用数月，系统各设备运转稳定、正常，目前仍在试用中。
表1
| 原料名称、规格及重量份数 | 实施例 | ||||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | |||||
| 聚合硅酸盐固化层 | 硅溶胶(SiO<sub>2</sub>含量25wt％) | 100 | / | 100 | 80 | 60 | 50 | 40 | 20 | 100 | / | / | |||
| 中性水玻璃(工业级) | / | 100 | / | 20 | 40 | 50 | 60 | 80 | / | 100 | 100 | ||||
| 辉绿岩粉(300目) | 40 | 20 | / | 60 | / | / | 40 | / | / | / | / | ||||
| 辉绿岩颗粒(粒径小于1.5mm) | / | / | / | / | / | 50 | / | / | / | 30 | / | ||||
| 煅烧石英粉(300目) | / | 20 | 40 | / | / | / | 10 | 50 | / | / | / | ||||
| 煅烧石英颗粒(粒径小于1.5mm) | / | / | / | / | 30 | / | / | / | 40 | 20 | / | ||||
| 铸石粉(300目) | / | 10 | 20 | / | / | / | 5 | / | / | / | 40 | ||||
| 铸石颗粒(粒径小于1.5mm) | / | / | / | / | 15 | / | / | / | / | 10 | / | ||||
| 氟硅酸钠(纯度99wt％) | 20 | / | / | 15 | / | / | 5 | / | 10 | / | / | ||||
| 氟化铵(纯度99wt％) | / | 10 | / | / | 15 | 10 | / | 5 | / | 20 | / | ||||
| 加强层 | 耐碱型玻璃纤维网格布(孔径4×4mm) | 在聚合硅酸盐固化层内的层数 | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 1 | 3 | 2 | 4 | 7 | ||
| 在环氧涂料固化层内的层数 | / | / | / | 1 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 | 3 | 6 | ||||
| 环氧涂料固化层 | 耐热型酚醛环氧树脂(环氧值为0.6eq/100g，易皂化氯为0.3wt％，无机氯为160ppm) | 100 | / | 100 | / | 100 | / | 100 | / | 100 | 100 | / | |||
| 耐热型酚醛环氧树脂(环氧值为0.5eq/100g，易皂化氯为0.4wt％，无机氯为170ppm) | / | 100 | / | 100 | / | 100 | / | 100 | / | / | 100 | ||||
| 环氧丙烷丁基编水甘油醚(环氧值为0.6mol/100g) | 20 | / | / | / | / | / | / | 30 | / | / | 40 | ||||
| 苯基缩水甘油醚(环氧值为0.5mol/100g) | / | 40 | / | / | / | / | / | / | / | 30 | / | ||||
| 戊基缩水甘油醚(环氧值为0.38mol/100g) | / | / | 30 | / | / | / | / | / | 25 | / | / | ||||
| 环氧丙烷丁基醚(环氧值为0.6mol/100g) | / | / | / | 25 | / | / | / | / | / | / | / | ||||
| 环氧丙烷戊基醚(环氧值为0.5mol/100g) | / | / | / | / | 30 | / | / | / | / | / | / | ||||
| 环氧丙烷苯基醚(环氧值为0.55mol/100g) | / | / | / | / | / | 30 | / | / | / | / | / | ||||
| 环氧丙烷异丁苯基醚(环氧值为0.6mol/100g) | / | / | / | / | / | / | 35 | / | / | / | / | ||||
| 脂环族改性胺(胺值为300mgKOH/g) | / | 50 | / | / | 60 | / | / | 70 | / | / | 55 | |
| 改性芳香胺(胺值为680mgKOH/g) | 60 | / | / | / | / | / | 55 | / | 65 | 70 | / | |
| 改性脂肪胺(胺值为500mgKOH/g) | / | / | 70 | 50 | / | 60 | / | / | / | / | / | |
| 辉绿岩粉(300目) | 10 | / | 15 | / | 20 | / | 25 | / | 20 | 30 | / | |
| 铸石粉(300目) | / | 10 | / | 15 | / | 20 | / | 25 | / | / | 30 |
Claims (10)
1.一种锅炉烟囱本体，具有筒形的外壳体(4)和与外壳体(4)内壁固定连接的衬里(5)，其特征在于：还具有内壁保护结构体，它是固结成一体的耐酸蚀耐高温的聚合硅酸盐固化层(1)、耐酸蚀耐高温的环氧涂料固化层(2)和加强层(3)的复合结构；聚合硅酸盐固化层(1)固结在衬里(5)的内表面上；环氧涂料固化层(2)固结在聚合硅酸盐固化层(1)上；加强层(3)是玻璃纤维网格布；加强层(3)铺埋并固结在聚合硅酸盐固化层(1)中，且加强层(3)的总数至少有一层，或者加强层(3)分别铺埋并固结在聚合硅酸盐固化层(1)和环氧涂料固化层(2)内，且加强层(3)的总数至少有两层。
2.根据权利要求1所述的锅炉烟囱本体，其特征在于：形成所述内壁保护结构体的聚合硅酸盐固化层(1)所用的原料及用量是：硅酸盐胶体100重量份、耐腐蚀的粉料或粒料40～60重量份及固化促凝剂0～20重量份；形成所述内壁保护结构体的环氧涂料固化层(2)所用的原料及用量是：耐热型环氧树脂100重量份、活性稀释剂20～40重量份、胺类固化剂50～70重量份和矿物质填料10～30重量份。
3.根据权利要求2所述的锅炉烟囱本体，其特征在于：硅酸盐胶体是硅溶胶、水玻璃中的1种或2种；耐腐蚀的粉料是辉绿岩粉、煅烧石英粉、铸石粉中的1种、2种或3种，或耐腐蚀的粒料是辉绿岩颗粒、煅烧石英颗粒、铸石颗粒中的1种、2种或3种；固化促凝剂为氟硅酸钠或氟化铵；耐热型环氧树脂是耐热型酚醛环氧树脂；活性稀释剂是环氧丙烷丁基醚、环氧丙烷丁基缩水甘油醚、环氧丙烷戊基醚、环氧丙烷苯基醚、环氧丙烷异丁苯基醚、苯基缩水甘油醚或戊基缩水甘油醚；胺类固化剂是脂肪族胺类、脂环族胺类固化剂、芳香族胺类或改性胺类固化剂；矿物质填料是辉绿岩粉或铸石粉。
4.根据权利要求1所述的锅炉烟囱本体，其特征在于：所述加强层(3)铺埋并固结在聚合硅酸盐固化层(1)内，且加强层(3)在聚合硅酸盐固化层(1)内有1至3层，且含有加强层(3)的聚合硅酸盐固化层(1)的总厚度为3～50mm，环氧涂料固化层(2)的厚度为0.2～10mm。
5.根据权利要求1所述的锅炉烟囱本体，其特征在于：所述加强层(3)分别铺埋并固结在聚合硅酸盐固化层(1)和环氧涂料固化层(2)内，且加强层(3)在聚合硅酸盐固化层(1)内有1至3层，含有加强层(3)的聚合硅酸盐固化层(1)的总厚度为3～50mm，加强层(3)在环氧涂料固化层(2)内有1至2层，且含有加强层(3)的环氧涂料固化层(2)的总厚度为1.2～30mm。
6.根据权利要求5所述的锅炉烟囱本体，其特征在于：有加强层(3)的聚合硅酸盐固化层(1)的总厚度为3至10mm，有加强层(3)的环氧涂料固化层(2)的总厚度为3至8mm。
7.一种形成权利要求1的锅炉烟囱本体的内壁保护结构体的方法，其特征在于：加强层(3)铺埋并固结在聚合硅酸盐固化层(1)内；具体步骤是：①将形成聚合硅酸盐固化层(1)所用原料硅酸盐胶体，搅拌下加热至80～100℃，使其水解、聚合，当物料粘度达到涂-4杯30～50秒时，加入耐腐蚀的粉料或粒料及固化促凝剂，搅拌混合均匀制得膏状聚合硅酸盐混合物料；②用步骤①制得的膏状聚合硅酸盐混合物料，在烟囱本体衬里(5)的内表面涂覆一层，其厚度至少为2mm，然后铺一层作为加强层(3)的玻璃纤维网格布，用膏状聚合硅酸盐混合物料抹平，常温下使涂覆的膏状聚合硅酸盐混合物料表干；根据在聚合硅酸盐固化层(1)中设置加强层(3)的层数要求，此步骤至少进行一次；③在常温下至少放置24小时，直到所涂覆的聚合硅酸盐混合物料完全固化，形成达到规定厚度3～50mm的含有加强层(3)的聚合硅酸盐固化层(1)；④将形成环氧涂料固化层(2)的各种原料混合均匀得到液态涂料，将该液态涂料涂覆在聚合硅酸盐固化层(1)的表面，其厚度至少为0.2mm；⑤常温下放置，直到涂层完全固化形成达到规定厚度0.2～10mm的与聚合硅酸盐固化层(1)固结成一体的环氧涂料固化层(2)，并最终形成固定在锅炉烟囱本体衬里(5)上的内壁保护结构体。
8.据权利要求7所述的形成锅炉烟囱本体的内壁保护结构体的方法，其特征在于：步骤②中涂覆膏状聚合硅酸盐混合物料时，采用喷涂或刮涂的方法；步骤④中涂覆液态涂料时，采用喷涂、刷涂、滚涂或刮涂的方法；步骤②至步骤⑤中的常温是指环境温度。
9.一种形成权利要求1的锅炉烟囱本体的内壁保护结构体的方法，其特征在于：加强层(3)分别铺埋并固结在聚合硅酸盐固化层(1)和环氧涂料固化层(2)内；具体步骤是：①将形成聚合硅酸盐固化层(1)所用原料硅酸盐胶体，搅拌下加热至80～100℃，使其水解、聚合，当物料粘度达到涂-4杯30～50秒时，加入耐腐蚀的粉料或粒料及固化促凝剂，搅拌混合均匀制得膏状聚合硅酸盐混合物料；②用步骤①制得的膏状聚合硅酸盐混合物料，在烟囱本体衬里(5)的内表面涂覆一层，其厚度至少为2mm，然后铺一层作为加强层(3)的玻璃纤维网格布，用膏状聚合硅酸盐混合物料抹平，常温下使涂覆的膏状聚合硅酸盐混合物料表干；根据在聚合硅酸盐固化层(1)中设置加强层(3)的层数要求，此步骤至少进行一次；③在常温下放置至少24小时，直到所涂覆的聚合硅酸盐混合物料完全固化，形成达到规定厚度3～50mm的含有加强层(3)的聚合硅酸盐固化层(1)；④将形成环氧涂料固化层(2)的各种原料混合均匀得到液态涂料，将该液态涂料涂覆在聚合硅酸盐固化层(1)表面，其厚度至少为0.2mm，然后铺一层作为加强层(3)的玻璃纤维网格布，再在该加强层(3)上涂覆液态涂料覆盖加强层(3)，常温放置到液态涂料层表干：根据在环氧涂料固化层(2)中设置加强层(3)的层数要求，此步骤至少进行一次；⑤常温放置，直到涂覆层完全固化形成达到规定厚度1.2～30mm的含有加强层(3)的环氧涂料固化层(2)，并最终形成固定在锅炉烟囱本体衬里(5)上的内壁保护结构体。
10.据权利要求9所述的形成锅炉烟囱本体的内壁保护结构体的方法，其特征在于：步骤②中涂覆膏状聚合硅酸盐混合物料时，采用喷涂或刮涂的方法；步骤④中涂覆液态涂料时，采用喷涂、刷涂、滚涂或刮涂的方法；步骤②至步骤⑤中的常温是指环境温度。
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