CN104949143A - 一种火电厂烟囱内筒防腐系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明要解决的技术问题是传统的烟囱防腐方法效果不好，容易引起整个防腐系统崩溃，为解决上述问题，提供一种火电厂烟囱内筒防腐系统及其方法，包括焊接在烟囱内筒壁上的龙骨，所述龙骨包括水平龙骨和竖直龙骨，水平龙骨在烟囱内筒壁圆周方向上，竖直龙骨在烟囱内筒壁轴向方向上，且竖直龙骨在相邻两圈水平龙骨之间；在所述龙骨上固定钛板层，在所述龙骨间填充有酚醛泡沫板，且酚醛泡沫板位于钛板层与烟囱内筒壁之间。相对于现有技术，本发明比传统的钛钢复合板防腐方案成本显著降低，同时降低了对烟囱本身的载荷；使用寿命高于现有的烟囱防腐方案。

Description

一种火电厂烟囱内筒防腐系统及其方法
技术领域
本发明涉及一种烟囱的防腐结构，具体涉及用于火电厂烟囱的酸性冷凝液环境中的防腐系统及其方法。  
背景技术
为达到国家环保政策的要求，国内大型火力发电厂的烟气必须经过脱硫后才可排放到大气中；目前的脱硫系统一般采用石灰石-石膏湿法脱硫技术。烟气经过脱硫系统后，转变为潮湿烟气和湿烟气。湿烟气和潮湿烟气及其产生的冷凝液均具有强腐蚀性，严重威胁脱硫系统后设备的运行；特别是作为电厂建设前期防腐蚀设计中未能够足够重视的环节，火电厂烟囱出现了大面积的腐蚀，已影响到整个电厂系统的安全稳定运行。
目前国内不设GGH或GGH运行不正常的脱硫湿烟囱防腐蚀出问题的比例较大，达到40%，其中问题严重的需要尽快进行改造的达到30%以上。现行防腐方案中绝大多数材料和工艺都出现过问题。其中，失效案例最少的方案就是钛钢复合板方案，但仍存在以下不足：
（1）材料用量过大。单个烟囱整体防腐所需钛钢复合板一般会达到数百吨，大大增加了对烟囱本身及其基础的负载。
（2）成本过高。由于材料用量过大，单个烟囱防腐项目中仅材料方面的成本往往高达上千万元。
（3）钛钢复合板的尺寸和曲率与理论值往往存在一定误差，而施工过程中现场校形又非常困难。严重影响整个方案，特别是烟囱中上部的工程质量。
申请公布号为CN101812936A的中国专利申请，公开了钢烟囱内筒防腐装置，采用龙骨、高温耐酸泡沫板和钛板对烟囱内筒壁进行防腐处理，而只设置水平方向上的龙骨，在烟气流动时，钛板层会发生振动，只有水平方向排布结构的龙骨与钛板层之间的容易发生焊缝断裂，并且暴露在腐蚀介质中的焊缝过多，烟囱中的烟气高速流动过程中可能造成钛板振动，容易引起钛板之间焊缝断裂，从而引起整个防腐系统崩溃。
发明内容
本发明要解决的技术问题是传统的烟囱防腐方法效果不好，容易引起整个防腐系统崩溃，为解决上述问题，提供一种火电厂烟囱内筒防腐系统及其方法。
本发明的目的是以下述方式实现的：
    一种火电厂烟囱内筒防腐系统，包括焊接在烟囱内筒壁上的龙骨，所述龙骨包括水平龙骨和竖直龙骨，水平龙骨在烟囱内筒壁圆周方向上，竖直龙骨在烟囱内筒壁轴向方向上，且竖直龙骨在相邻两圈水平龙骨之间；在所述龙骨上固定钛板层，在所述龙骨间填充有酚醛泡沫板，且酚醛泡沫板位于钛板层与烟囱内筒壁之间。
    所述酚醛泡沫板的厚度与龙骨厚度一致。
    所述钛板层由钛板块搭接而成，钛板块的长边焊接在水平龙骨上，钛板块的短边焊接在竖直龙骨上，在所述搭接处一钛板块焊接在另一钛板块上。
     所述龙骨为钛钢复合板。
     所述龙骨与烟囱内筒壁通过二氧化碳保护焊或者螺栓铆接的方式连接在一起，所述钛板层与龙骨之间通过钨极氩弧焊的方式连接在一起。
     在所述搭接处一钛板块通过钨极氩弧焊的方式焊接在另一钛板块上。
     一种火电厂烟囱内筒防腐方法，它包括如下步骤：
（1）焊接龙骨：按照烟囱内筒壁轴向中心每间隔1150m-1180m焊接一圈龙骨，每相邻两圈龙骨之间沿烟囱内筒壁圆周均匀布置竖直龙骨。
（2）填充酚醛泡沫板：在龙骨之间的烟囱内筒壁上涂刷高温粘结剂，然后将酚醛泡沫板粘贴平齐。
（3）钛板层定位：钛板层在同一周长上等分为钛板块，用吸手辅助将钛板块铺设在龙骨上，钛板块长边在水平龙骨上定位，宽边在竖直龙骨上定位。
（4）铺设钛板层：钛板块与龙骨之间、相邻钛板块之间均采用搭接焊接的方式连接。
    所述步骤（1）中，在烟囱内筒壁最下端的圆周上找出水平基准线焊接第一圈龙骨，按照轴向中心间隔1180mm向上整圈焊接龙骨。
所述钛板块的厚度不小于1.5mm。
    相对于现有技术，本发明比传统的钛钢复合板防腐方案成本显著降低，同时降低了对烟囱本身的载荷；使用寿命高于现有的烟囱防腐方案；钛板之间采用搭接焊的形式，最大程度上减少了暴露在腐蚀性烟气环境中的焊缝数量，进而降低了焊缝附近出现腐蚀薄弱点的概率；同时节省了贵重材料的用量；龙骨兼备缓冲带的作用，使得对钛板的尺寸精度要求比钛钢复合板要低很多，可大幅节省用于修正材料尺寸的时间；在烟囱内壁与钛板之间填充酚醛泡沫板，首要作用是保温，其次在焊接过程中不会发生燃烧，再次还可防止烟气流动过程中可能出现的湍流引起钛板的振动。
附图说明
    图1是本发明的结构示意图。
图2是龙骨分布的结构示意图。
图3是筒首防腐层的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种火电厂烟囱内筒防腐系统，包括焊接在烟囱内筒壁1上的龙骨3，如图2所示，龙骨3包括水平龙骨31和竖直龙骨32，水平龙骨31在烟囱内筒壁圆周方向上，竖直龙骨32在烟囱内筒壁轴向方向上，且竖直龙骨在相邻两圈水平龙骨之间；在所述龙骨上固定钛板层4，在所述龙骨间填充有酚醛泡沫板2，且酚醛泡沫板2位于钛板层4与烟囱内筒壁1之间。酚醛泡沫板的厚度与龙骨厚度一致。 所述钛板层4由钛板块搭接而成，钛板块的长边焊接在水平龙骨上，钛板块的短边焊接在竖直龙骨上，在所述搭接处5一钛板块焊接在另一钛板块上。龙骨为钛钢复合板。龙骨与烟囱内筒壁通过二氧化碳保护焊或者螺栓铆接的方式连接在一起，所述钛板层与龙骨之间通过钨极氩弧焊的方式连接在一起。在所述搭接处5一钛板块通过钨极氩弧焊的方式焊接在另一钛板块上。
以钢内筒为例，防腐要点如下：
1、焊接龙骨
    在烟囱最下端的圆周上找出水平基准线焊接第一圈钛钢复合板龙骨，按照轴向中心间隔1180mm向上整圈焊接1.2/20钛钢复合板龙骨,水平龙骨之间的还可以根据实际的需要间距1150m,1160m,1170m等。龙骨基板与钢内筒焊接采用CO2气体保护焊焊接，点焊使用的焊材应与正式施焊相同，点焊高度不超过焊缝厚度的2/3。
    两圈龙骨间沿圆周均匀布置50mm宽6条竖向龙骨，龙骨基板与钢内筒焊接采用CO2气体保护焊焊接。
2、龙骨间粘贴酚醛泡沫板
    在龙骨间涂刷高温粘结剂，然后将高温泡沫板粘贴平齐。
3、 铺设钛板及定位
    钛板在同一周长上等分为6张，用吸手辅助将钛板铺设在龙骨上，钛板长边在钢内筒水平龙骨上定位，宽边在竖向50mm宽龙骨上定位，定位焊按照间距40～50mm手工钨极氩弧焊点焊定位，如图1所示。
4、钛板焊接
    钛板与水平龙骨间、钛板与50mm竖向龙骨间、钛板与钛板间焊缝采用搭接接头焊接；钛板焊接均采用钨极氩弧焊。
5、积灰平台、筒首的防腐
    积灰平台用1.2/10钛钢复合板焊接完成，在平台上应该制作成不小于5%的坡度，以利于冷凝水的有序汇集。与筒体类似，筒首的防腐结构如图3所示，在烟囱内筒壁1上焊接焊块6、钛复合板8、加高沿10，钛复合板8上焊接纯钛板内衬9，加高沿10和焊块使平台上形成坡度，最后焊接纯钛板角铁7。
6、焊缝监督检查
    所有钛板焊缝用着色或涡流探伤方法按照100%比例跟踪检验。
    对于砖内筒烟囱，固定龙骨时需借助膨胀螺钉，可先在龙骨上沿长度方向开若干槽型孔，使膨胀螺钉不会高出龙骨表面。龙骨需适当加宽，以保证其上搭接焊的钛板的焊接质量不会因膨胀螺钉的存在而受到影响。
本发明除了可用于火电厂新建烟囱，也可用于对旧烟囱的改造。但需在实施步骤中的焊接龙骨之前对原来烟囱的防腐层进行清理、找平，以保证钛钢复合板龙骨可顺利固定在烟囱内壁上。
本发明的纯钛板规格和焊接要求如下：
    钛板规格：烟囱上部厚度不小于1.5mm，下部紊流区厚度不小于1.8mm；牌号：TA1或TA2。
    焊接要求：钛材之间的搭接焊均为钨极氩弧焊，焊丝与基材牌号相同。

Claims (9)

1.一种火电厂烟囱内筒防腐系统，包括焊接在烟囱内筒壁上的龙骨，其特征在于：所述龙骨包括水平龙骨和竖直龙骨，水平龙骨在烟囱内筒壁圆周方向上，竖直龙骨在烟囱内筒壁轴向方向上，且竖直龙骨在相邻两圈水平龙骨之间；在所述龙骨上固定钛板层，在所述龙骨间填充有酚醛泡沫板，且酚醛泡沫板位于钛板层与烟囱内筒壁之间。
2.根据权利要求1所述的火电厂烟囱内筒防腐系统，其特征在于：所述酚醛泡沫板的厚度与龙骨厚度一致。
3.根据权利要求1所述的火电厂烟囱内筒防腐系统，其特征在于：所述钛板层由钛板块搭接而成，钛板块的长边焊接在水平龙骨上，钛板块的短边焊接在竖直龙骨上，在所述搭接处一钛板块焊接在另一钛板块上。
4.根据权利要求1所述的火电厂烟囱内筒防腐系统，其特征在于：所述龙骨为钛钢复合板。
5.根据权利要求1所述的火电厂烟囱内筒防腐系统，其特征在于：所述龙骨与烟囱内筒壁通过二氧化碳保护焊或者螺栓铆接的方式连接在一起，所述钛板层与龙骨之间通过钨极氩弧焊的方式连接在一起。
6.根据权利要求3所述的火电厂烟囱内筒防腐系统，其特征在于：在所述搭接处一钛板块通过钨极氩弧焊的方式焊接在另一钛板块上。
7.一种火电厂烟囱内筒防腐方法，其特征在于：它包括如下步骤：
（1）焊接龙骨：按照烟囱内筒壁轴向中心每间隔1150m-1180m焊接一圈龙骨，每相邻两圈龙骨之间沿烟囱内筒壁圆周均匀布置竖直龙骨；
（2）填充酚醛泡沫板：在龙骨之间的烟囱内筒壁上涂刷高温粘结剂，然后将酚醛泡沫板粘贴平齐；
（3）钛板层定位：钛板层在同一周长上等分为钛板块，用吸手辅助将钛板块铺设在龙骨上，钛板块长边在水平龙骨上定位，宽边在竖直龙骨上定位；
（4）铺设钛板层：钛板块与龙骨之间、相邻钛板块之间均采用搭接焊接的方式连接。
8.根据权利要求7所述的火电厂烟囱内筒防腐方法，其特征在于：所述步骤（1）中，在烟囱内筒壁最下端的圆周上找出水平基准线焊接第一圈龙骨，按照轴向中心间隔1180mm向上整圈焊接龙骨。
9.根据权利要求7所述的火电厂烟囱内筒防腐方法，其特征在于：所述钛板块的厚度不小于1.5mm。
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