CN201593795U - 湿烟囱封闭内衬防腐结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种湿烟囱封闭内衬防腐结构，烟囱包含内衬，其特征在于：内衬外壁面设有防腐板层，该防腐板层由若干防腐板连接而成，该相邻两防腐板之间具有密封粘接层；并且，相邻两防腐板具有密封粘接层之处利用若干螺栓固定连接，连接好的防腐板利用若干铆栓与内衬外壁面连接；该防腐板层与内衬外壁之间设有填充层。该防腐板为改性复合环氧树脂预制板(MSB)。该密封粘接层为浸树脂玻璃棉毡。该螺栓为酚醛模压塑料螺栓。该铆栓为纤维增强复合塑料铆栓或钛合金铆栓。该填充层为泡沫酚醛填充层。该防腐板设有若干用于起到膨胀节作用的U形波槽。采用上述结构，可以得到一种能有效解决湿法脱硫后低温烟气对烟囱排烟筒内壁强腐蚀问题的刚性防腐结构。

Description

湿烟囱封闭内衬防腐结构

技术领域

本实用新型涉及燃煤发电厂烟囱中钢排烟筒，砖砌体排烟囱防腐工程，以及湿法脱硫后大量旧烟囱防腐改造工程。

背景技术

燃煤发电厂烟气排放污染问题逐渐被业界各国普遍关心和重视，为满足国家环保法规要求，火电发电厂新建机组锅炉烟气均加装烟气脱硫(FGD)系统，已运行投产的老发电机组也补装FGD系统。世界上自20世纪70年代开始安装FGD装置以来，迄今已有30多年的运行历史。烟气脱硫工艺方案石灰石-石膏湿法，半干法，烟气循环硫化床法，海水法，电子束法和氨气洗涤法等。

目前世界上80％以上的燃煤发电机组采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺，我国近十年来从多种烟气脱硫工艺实践认识后，更多趋向采用石灰石-石膏湿法脱硫。采用这种湿法脱硫工艺，烟气中95％已上的SO2被除去，但SO3的脱除率很低。脱硫前，锅炉尾部烟气温度在115-140℃左右；湿法脱硫后，烟气温度降为40-55℃左右，接近或低于烟气中水蒸气，亚硫酸和盐酸的露点温度。因而，烟囱排烟筒中的水蒸气，盐酸和亚硫酸等介质将相及在筒壁上冷凝，形成冷凝酸液，对烟囱内壁产生严重腐蚀。湿法脱硫工艺中不加GGH时，冷凝酸水量较大，发电厂运行经验表明，每台600MW燃煤机组，正常运行时冷凝酸水每小时形成3-4吨以上，而且PH值在2.0-3.0左右，具有强腐蚀性。同时，由于脱硫后烟囱进口烟气温度降低，造成烟气密度大和流速低，导致烟囱的自抽吸能力降低，使排烟筒内正压区范围扩大，进入正压运行状态。烟囱内烟气正压工作(即排烟筒内的烟气压缩大于筒外大气压强)时，腐蚀性烟气或酸液是比在压差作用下向筒壁内部渗透，长时间作用下酸液渗透筒壁，聚积和流淌在承重平台和钢筋砼筒壁的结构部位，对烟囱筒壁和筒中平台造成腐蚀，威胁烟囱结构安全。烟囱的温度和湿度的交替变化加速烟囱结构的腐蚀。因此对加设湿法脱硫的配套烟囱在工程防腐方面提出了防酸、防水、防渗的严格要求。

发电厂的高烟囱(高度一般在180-270米)是重要的构筑物，根据相关规定，其应满足结构设计基准期50年和工艺系统设计寿命30-35年的要求。由于脱硫烟囱防腐出现问题，将会危及烟囱结构安全，导致机组被迫停炉，对发电企业本身及社会经济效益都将会造成严重损失。

中国电力规划设计总院2009年通过对216个已经脱硫改造的烟囱调研，尽管不是全部湿烟囱(不全面包括加GGH装置，部分热烟气混排或有旁路排烟等情况；同时有的发电企业对烟囱局部或初期的腐蚀没有反馈信息)。但是反馈的结果反映出我国目前脱硫烟囱防腐工程出现的问题较多，涉及面较广，出现渗漏的比例较高，不少工程刚刚防腐改造后，运行不到半年，烟囱筒壁外就出现明显的酸水渗漏，很让人担忧。

目前我国脱硫烟囱基本上采用过六大类13种防腐方案。

采用钛合金复合钢板的套筒式烟囱排烟筒前10年运行情况良好，但由于钛合金复合钢板大量接缝采用爆压焊接，不可完全避免的焊缝缺陷在长期腐蚀环境中，也陆续出现钢板腐蚀渗漏现象。该方案基建造价比其它方案高50％-80％。

少量采用引进的宾高德防腐钢排烟筒内衬系统的烟囱运行情况良好。采用我国以石英砂熔制玻璃为原料、含硼量大于12％的泡沫玻璃砖，或泡沫陶瓷玻化砖，粘接剂选用进口材料或国产硅树脂胶的，在施工中粘结剂用量在10KG/M2以上，砌筑饱满的，运行情况基本良好。但在烟气运行温度的交替变化下，易开裂、冲刷和脱落，出现问题在50％以上。

采用泡沫玻化砖耐酸胶泥砌筑的套筒式烟囱，在确保牛腿接缝处密封，防止酸液渗漏腐蚀钢平台，一般在设置GGH的工况下或烟囱全程负压运行下才可使用。正压情况下酸液渗漏是不可避免的。

采用整体浇筑料的烟囱目前出现裂缝、冲刷破坏及酸液渗漏现象情况较少。在设置GGH时，采用单筒式烟囱；在不设GGH的工况下，宜研究采用套筒式。

整体缠绕的玻璃钢排烟筒，预料防腐效果较好，长期正常运行有把握，具有很好的前景，但国内还在研究、试生产，还没有完成一个。。

采用玻璃鳞片树脂、聚脲、OM、萨维真等涂料，在烟囱烟道防腐工程中受到损坏的情况较多。薄膜类涂料直接喷涂在砖砌体或砂浆找平层为基底的烟囱内壁上，出现问题比较严重。

这些方案由于防腐材料本身的质量、施工过程控制、工程管理，以及运行工况多变等原因，造成大量脱硫烟囱出现不同程度的损坏和渗漏现象。尤其以聚脲、萨维真、OM涂料等薄膜类涂料和国产泡沫玻璃砖进行防腐的烟囱出现开裂、冲刷或脱落现象最为严重，其出现问题的比例分别为聚脲和萨维真约占90％，国产泡沫玻璃砖约占50％，OM涂料约占40％；其次玻璃鳞片约占25％，耐酸胶泥(砂浆)约占20％；采用耐酸胶泥砌筑耐酸砖烟囱的酸液渗漏也很严重，约占20％。还有不少旧烟囱防腐改造后，运行不到半年继续渗漏，已成为旧的单筒烟囱防腐的不治之症。而且实践説明，旧烟囱的防腐改造，还要保证在40天内按质量标准完成全部工程，这对于整体浇注料、多道耐酸胶泥、粘贴泡沫玻璃砖等有湿作业的方案，是非常非常困难的。因此，寻求一种安全可靠的湿烟囱内衬防腐工程方案，让排烟筒达到不漏水、不渗漏、耐腐蚀，在目前是一项亟待解决的工程难题。

玻璃纤维增强塑料是由高强度的玻璃纤维和树脂复合而成的兼具结构性和功能性的新型复合材料，玻璃纤维提供FRP的强度和刚性，树脂提供FRP的耐化学性和韧性。玻璃钢集中了玻璃纤维和合成树脂的特性，具有质量轻、强度高、耐化学腐蚀、绝缘隔热、耐瞬时高温烧蚀、强度和形状可设计性强等优点。成型后的玻璃钢结构层强度与普通钢材相当，但其容重为15-20kN/m³，仅为钢材的1/4-1/5。由玻璃钢隔离防腐的排烟筒具备比耐硫酸露点钢更加优异的耐酸防腐性能，特别适合燃煤电厂脱硫不加GGH的湿烟囱运行条件。

整体缠绕的玻璃钢内筒烟囱用于排放脱硫后强腐蚀性的湿烟气，但它只能独立应用于新建的套筒或多管烟囱。

针对目前旧烟囱防腐改造，新建套筒烟囱中砖砌排烟筒，新建整体悬挂和全程自立式钢排烟筒防腐工程大有推广应用之地。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能有效解决湿法脱硫后低温烟气对烟囱排烟筒内壁强腐蚀问题的刚性防腐结构。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种湿烟囱封闭内衬防腐结构，烟囱包含内衬，内衬外壁面设有防腐板层，该防腐板层由若干防腐板连接而成，该相邻两防腐板之间具有密封粘接层；并且，相邻两防腐板具有密封粘接层之处利用若干螺栓固定连接，连接好的防腐板利用若干铆栓与内衬外壁面连接；该防腐板层与内衬外壁之间设有填充层。

其中，该防腐板为改性复合环氧树脂预制板。

该密封粘接层为浸树脂玻璃棉毡。

该螺栓为酚醛模压塑料螺栓。

该铆栓为纤维增强复合塑料铆栓或钛合金铆栓。

该填充层为泡沫酚醛填充层。

该防腐板设有若干用于起到膨胀节作用的U形波槽。

该防腐板层外壁设有一层重防腐耐酸胶泥。

本实用新型所的有益效果为：选用成熟的FRP热压成型波形板连续生产线，批量生产厚度3-8毫米，2米幅宽，2-9米长，有纵向波纹的预制玻璃钢板MSB。同时研制玻璃钢和钛合金钢专用栓及铆栓，对预制玻璃钢板MSB进行无缝挤压连接，在烟囱内衬的里面形成全程整体密闭衬里，做到不透气，不漏烟，不透水，不漏水。并且设计加工Φ12毫米，长度180毫米玻璃钢铆栓，在内衬壁上钻孔后，灌树脂胶，植入铆栓，将连接成片的预制FRP衬板固定在排烟筒的内壁上。根据烟囱直径大小选取FRP板的厚度，确定铆栓间距。MSB板和螺栓可以做到长期耐温160℃-180℃。

附图说明

图1为本实用新型防腐板连接结构示意图；

图2为本实用新型防腐板与烟囱内衬连接结构示意图；

图3A为本实用新型的防腐板拼接局部示意图；

图3B为图3A的放大结构示意图；

图3C为图3B的1-1面剖面结构示意图；

图4为本实用新型应用于烟囱筒首位置结构示意图；

图5为本实用新型应用于烟囱灰斗平台位置结构示意图。

具体实施方式

请参见图1-2所示，本实用新型一种湿烟囱封闭内衬防腐结构，烟囱包含内衬1，其中，该内衬1外壁面设有防腐板层2，该防腐板层2由若干防腐板2、1连接而成，该相邻两防腐板2、1之间具有密封粘接层3；并且，相邻两防腐板2、1具有密封粘接层3之处利用若干螺栓4固定连接，连接好的防腐板2、1利用若干铆栓5与内衬1外壁面连接；该防腐板层2与内衬1外壁之间设有填充层6。

其中，该防腐板21采用改性复合环氧树脂预制板(MSB板)，该MSB板的板缝之间使用的该密封粘接层3为浸树脂玻璃棉毡，该螺栓4为酚醛模压塑料螺栓(FRP螺栓)，该铆栓5为纤维增强复合塑料铆栓(FRP铆栓)或钛合金铆栓。该填充层6为泡沫酚醛材料的泡沫酚醛填充层。

并且，请参见图3A、B、C所示，该防腐板2、1设有若干用于起到膨胀节作用的U形波槽2、1、1，以保证整体防腐结构与烟囱内衬没有变形差动。

请参见图4所示，为本实用新型应用于烟囱筒首位置结构示意图，其中该防腐板2、1可以是符合要求的FRP异形结构板。请参见图5所示，为本实用新型应用于烟囱灰斗平台位置结构示意图，该防腐板2、1可以是符合要求的各种FRP异形结构板。可见，防腐板2、1可以根据需要设置形状构造，以满足各种需要，并且，防腐板2、1还以使用多层，以期更佳的效果。

并且，如图5所示，在防腐板层2外壁可以设有一层重防腐耐酸胶泥7，以增加防腐性能。

下面以一种实施例介绍完成本实用新型的整个步骤及工序：

(1)工厂生产预制部件：

①改性复合环氧树脂预制板(MSB)，在工厂自动生产线热压成型，按工程要求，改性环氧树脂配有耐温120℃和160℃两种。板幅宽可以有B＝2000mm/1000mm/750mm/500mm波纹板。板长可以从1000mm-9000mm随意供货。板厚根据排烟筒直径选用3-8mm。接连接要求在板边打安装孔。

②酚醛模压塑料螺栓(或钛合金定制螺栓)为φ8-38。

③酚醛模压塑料铆栓(或钛合金属铆栓)为φ12-180。

④浸酚醛树脂玻璃棉毡，宽60mm，厚度0.3mm。

(2)清理烟囱底部和灰斗平台，采用FRP异形板对灰斗平台进行防水防腐处理。

(3)将MSB160-5定型板(2.0米X6.0米)运到烟筒内，贴紧筒壁就位，与灰斗平台底面异形板的螺栓对孔(如图5)，然后固定。每层2.0米高，安装完后，提升平台2.0米，安装上一层。同时按设计间距从内侧向排烟筒壁打孔，灌树脂，植φ12-180FRP铆栓，树脂在3小时固化后，将铆栓自拉拧紧固定，每层排板数量和补加异形板由设计预先计划确定。

(4)烟囱筒首采用FRP异形板压顶，采用FRP铆栓在内外侧固定(如图4)。

(5)预制宽幅改性复合环氧树脂波纹板(MSB板)与烟囱排烟筒内壁之间填充泡沫酚醛。

综上所述，本实用新型方案提供一种国内外全新的烟囱内筒防腐结构，由于它在烟囱排烟筒全高范围内形成一个密闭完整的FRP防腐结构体系，可以有效解决湿烟囱内筒冷凝酸液向外渗漏的腐蚀问题；降低了工程造价；没有湿法作业，可全天候施工，大大缩短了工期；保证烟囱脱硫改造限定的工期；有把握保证工程质量。对烟囱运行和维护有较好的适应性，增加了烟囱运行的安全可靠性，于是依法提呈新型实用专利的申请。

本实用新型的技术内容及技术特点已揭示如上，关键技术难点在国内外均属首次应用，然而熟悉本项技术的人士仍可能基于本实用新型的介绍而作各种不背离本案实用新型精神的替换及修饰。因此本实用新型的保护范围应不限于实施例所揭示者，而应包括各种不背离本实用新型的替换及修饰，并为以后的申请专利范围所涵盖。

Claims (8)

1.一种湿烟囱封闭内衬防腐结构，烟囱包含内衬，其特征在于：

内衬外壁面设有防腐板层，该防腐板层由若干防腐板连接而成，该相邻两防腐板之间具有密封粘接层；

并且，相邻两防腐板具有密封粘接层之处利用若干螺栓固定连接，连接好的防腐板利用若干铆栓与内衬外壁面连接；该防腐板层与内衬外壁之间设有填充层。

2.如权利要求1所述的湿烟囱封闭内衬防腐结构，其特征在于，该防腐板为改性复合环氧树脂预制板。

3.如权利要求1所述的湿烟囱封闭内衬防腐结构，其特征在于，该密封粘接层为浸树脂玻璃棉毡。

4.如权利要求1所述的湿烟囱封闭内衬防腐结构，其特征在于，该螺栓为酚醛模压塑料螺栓。

5.如权利要求1所述的湿烟囱封闭内衬防腐结构，其特征在于，该铆栓为纤维增强复合塑料铆栓或钛合金铆栓。

6.如权利要求1所述的湿烟囱封闭内衬防腐结构，其特征在于，该填充层为泡沫酚醛填充层。

7.如权利要求1所述的湿烟囱封闭内衬防腐结构，其特征在于，该防腐板设有若干用于起到膨胀节作用的U形波槽。

8.如权利要求1所述的湿烟囱封闭内衬防腐结构，其特征在于，该防腐板层外壁设有一层重防腐耐酸胶泥。

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