三里港烟囱防腐专题站,提供烟囱防腐施工组织方案、烟囱防腐技术动态与服务信息。
江苏奥圣高空工程有限公司
设为首页    |     收藏本站
联系方式
您当前的位置:首页 > 新闻资讯 > 公司新闻 > 文章详情页
公司新闻
热门产品
电厂高空烟囱防腐改造

火力发电厂燃煤造成的硫氧化物、氮氧化物排放对环境造成了严重的污染, 特别是SO2的排放是造成我国大气环境污染和酸雨不断加剧的主要原因。随着国家环保法规的完善健全, 火力发电厂烟气排放标准的提高, 以及烟气脱硫技术广泛使用, 对火电厂污染物排放进行了严格限定, 因此, 部分国内火力发电厂的原有排放设施需要进技术升级和改造。

火力发电厂高空烟囱具有处理烟气温度高、SO2吸收液固体含量大、磨损性强、设备防腐蚀区域大、施工技术质量要求高、防腐蚀失效维修难等特点, 因此, 高空烟囱防腐是影响安全运行的重点问题之一。国外火电厂烟囱结构型式基本上是套筒式或多管式烟囱, 且以钢内筒多管式烟囱为主。国际工业烟囱协会 (CICIND) 在其发布的《钢烟囱标准规程》中建议采用普通碳钢板在其内侧增加一层非常薄的合金板或钛板的方法进行处理。国内钢烟囱防腐起步晚, 研究成果有限, 专项烟囱腐蚀调查资料少, 目前, 国内主要是从烟气的腐蚀性等级对烟囱的防腐进行要求。

1 工程介绍

某电厂2×600MW燃煤发电机组共用一个烟囱, 烟囱绝对标高1167.80m, 结构形式为“一筒半”烟囱 (即105m以下是双筒, 105m以上合二为一) , 建于2007年, 烟囱主体结构全高210m, 出口内直径10m, 结构安全等级一级, 筒身壁厚为650~200mm。内外筒均为C35混凝土, 筒身环、竖向钢筋为HRB335 (Ⅱ级) 钢, 采用0M型烟囱防腐涂料、耐酸止水板、憎水珍珠岩板、耐酸止水板、耐酸釉面砖进行防腐, 隔热层采用憎水性珍珠岩制品, 烟囱内衬采用耐酸釉面砖和耐酸胶泥砌筑。

机组运行期间, 烟囱筒壁存在都不同程度的出现了渗漏。为满足国家现行环保排放标准的要求, 现役烟气湿法脱硫 (有烟气加热GGH) 需改造为超低排放, 取消GGH装置, 烟囱中的烟气由“潮湿状态”变为“湿烟气状态”;现役210/10.0m“一筒半”烟囱需进行防渗防腐改造处理。本烟囱用于燃煤锅炉的除尘、脱硫设施后清洁烟气的排放, 且烟气内不得含易燃易爆气体, 满足环保排放标准。

2 腐蚀原因分析

2.1 脱硫烟气具有很强的化学腐蚀性

湿烟气腐蚀性较强, 一般情况下火力发电厂烟气脱硫前烟囱排烟温度均在120℃以上, 烟气中的二氧化硫、三氧化硫、氟化氢、氯化氢等酸性腐蚀性气体基本不会凝结成酸液对烟囱进行腐蚀。烟气中的氯离子遇到水蒸汽形成氯酸, 其化合温度约60℃, 当低于氯酸露点温度时, 会产生严重的腐蚀, 对钢板的腐蚀速度是其他温度的3~8倍。其内衬防腐的金属材料和耐酸砖等内衬会不断受到腐蚀。

timg.jpg

2.2 气流冲刷腐蚀

由于本机组高空烟囱结构形式为“一筒半”, 使得气流和含尘酸滴的排放量较大, 造成了大量的冲刷磨蚀。构烟气从水平烟道进入烟囱后, 流速从10m/s急剧升高到30m/s, 由于湍流现象, 极易造成气流和含尘酸滴对烟囱内衬强烈冲刷磨蚀, 使内衬减薄、剥落, 直至腐蚀穿透筒壁。

2.3 结晶腐蚀

脱硫系统正常运行时, 烟气中夹带的大量未经除尘或未被除净的脱硫产物随高速流动的烟气进入吸收塔出口烟道与烟囱连接处, 由于惯性作用, 这些颗粒会附着于烟囱与烟道连接处的对面, 部分液体渗透到防腐表面的毛细孔内。当系统停止运行时, 这些液体在自然干燥下生成结晶盐, 同时体积膨胀, 破坏防腐材料, 使其蜕皮、疏松、破裂损坏。

3 防腐改造方案研究

3.1 烟囱防腐技术

从2003年开始, 国内开始实施烟气湿法脱硫;2003~2008年, 脱硫湿烟囱防腐处于摸索阶段, 后期大部分使用贴砖或是喷涂防腐工艺, 但是施工质量可控性低;2010年以后各种烟囱防腐材料、防腐技术开始逐步成熟, 钛钢复合板技术、玻璃钢内筒技术、玻璃砖贴面技术等。整体玻璃钢 (FRP) 烟囱在国内烟囱防腐方面目前尚处于起步阶段, 设计及施工的成熟可靠度尚不确定, 因此目前应用较少。随着钛钢复合板价格的持续下降, 钛钢复合板防腐技术大量应用。

钛钢复合板有非常好的防腐效果, 在酸性介质中有很好的稳定性, 能够满足烟囱防腐要求, 是国际烟囱系会推荐的烟囱防腐内衬之一。采用钛钢复合板的套筒式烟囱运行情况良好, 较之其他防腐方法, 性能好, 寿命长, 抗渗密闭性好, 整体性强, 耐腐蚀性高。

钛钢复合板防腐施工首先在地面制作一定长度的钢结构烟囱, 然后在其内部复合一层钛金属板, 在混凝土烟囱内部采用顶升法将钢结构烟囱段顶升至一定位置后, 在空中将钢结构烟囱和钛复合板焊接, 施工难度大, 焊接要求高, 若焊缝出现退火现象, 钛钢复合板将失去自身修复的优势。

根据国际和国内烟囱防腐技术发展方向, 烟囱内筒采用钛钢复合板是一种技术性与经济性理性合理选择。随着国民经济持续增长和电力建设不断推进, 必将使复合钛钢板防腐技术不断焕发出新的潜力。

3.2 防腐改造施工方案

根据某电厂2×600MW燃煤发电机组使用高空烟囱的结构, 从改造工程经济性和改造技术可实施性等多角度考虑, 确定该高空烟囱最终的防渗防腐改造方案:

拆除原烟囱内筒、隔热层和砖砌体内衬系统, 清理烟囱筒壁积灰 (外筒内壁、外壁、积灰平台、105米平台) , 保留原有烟囱的钢筋混凝土筒壁, 新建检修平台, 在烟囱筒壁内新设置一根钛钢复合板材料的排烟内筒、内烟道和导流板, 以及相应的排烟内筒横向约束装置、平台层和垂直交通系统等。

4 防腐改造施工工艺

4.1 施工顺序

依据工程防腐改造方案, 其中包括拆除原有内衬;新增钢内筒基础施工和新增钛合金钢内筒安装三个施工段。施工顺序如下:开工→航标漆粉刷→隔烟墙、积灰平台拆除→原有砖砌体排烟内筒拆除 (筒壁外防腐同步进行) →隔基槽开挖→烟囱钢内筒定位放线→钢内筒垫层施工→钢内筒基础施工→土方回填→施工平台安装→顶升设备安装→钢内筒顶升、水平烟道及膨胀节施工 (保温同步进行) →顶升设备拆除→地面恢复→避雷、电气施工→竣工验收。

本工程采用电动吊篮为作业平台, 拆除作业从上而下循序渐进进行:烟囱顶部横梁安装准备→安装筒首主辅拔杆→烟囱顶口支撑横梁→安装施工作业平台安装、调试、负荷试验验收→拆除烟囱内衬自上而下拆除→外筒内壁检查、修复。

钢内筒基础施工工序流程:钢内筒基础中心定位→人工开挖基础底板上部地面→垫层模板支设→基础垫层→基础放线及验收→底板模板支设→底板模板验收→底板钢筋制作及绑扎→环梁钢筋制作及绑扎→环梁吊模支设→预埋地脚螺栓安装→基础钢筋验收→基础混凝土浇筑→基础混凝土养护→基础混凝土工程验收→烟囱内部地坪砼 (待顶升完成后) →烟囱内筒安装就位后, 螺栓孔灌注中粗砂 (待顶升完成) 。

钢内筒制作工序流程:板材划线归方切割、坡口检测 (钛钢板供货企业提供成品) →现场卷板→喷砂、防腐。

钢内筒安装工序流程:筒体吊装进入顶升模内→送入烟囱底部钢内筒定位中心→液压顶升装置带负荷升降进行筒体对口调整 (或用倒链) 、点焊固定→校正合格→外环缝焊接、内环缝清根焊接 (同组装焊接要求) →液压顶升装置顶升到2m (一节钢板的高度) →重复以上过程→钢内筒顶升出混凝土烟囱3m高度后锁定液压顶升装置→钢内筒筒体与基础安装焊接→拆除液压顶升装置→进行钢烟道吊装。

4.2 具体工艺内容

拆除砖内筒、保温层及积灰平台梁、柱等。新增钢内筒环形基础设于烟囱基础内环内。新建钢内筒检修平台。在原有烟囱钢筋混凝土筒壁与新增设置的排烟内筒间在60.90m、105.55m和150.55m标高层处新设置三层全覆盖的检修维护平台。

钢内筒设计采用自立式的结构方案。新增钢内筒直径为8.75m, 设置止晃平台 (具体参数以设计图纸为准) 。钢内筒钛板基层采用Q235B普通碳素钢, 钢内筒顶高出混凝土外筒顶暂定3m。排烟内筒筒体材料选用爆炸-轧制钛-钢复合板 (BR2) , 烟道连接口处11.0m标高以下, 由于导流板的隔离, 排烟内筒采用Q235B钢板。

钢内筒内衬钛板范围从烟道口至213m用1.2mm厚的钛板。钢内筒筒首外部3m区域范围暂定采用4.5mm厚不锈钢板材质制作防雨罩 (具体以图纸为准) , 实现钢内筒筒首外部防腐。

钢内筒外做超细玻璃丝棉保温层暂定80mm厚 (具体尺寸以图纸为准) , 在玻璃丝棉外包铝箔布, 用钢丝捆绑。

预留环保监测预留孔, 并设置监测平台。在新增设置的排烟内筒外表面还设置有通往三层平台的直 (环、折) 爬梯、环状布置的环形平台和局部布置的休息平台

烟囱排酸管设在外烟道处, 排至脱硫吸收塔。由于在原钢筋混凝土外筒内设置了钢内筒, 需在钢内筒两侧采用钛-复合钢板材质制作内烟道与改造后脱硫净烟道通过膨胀节相接。

拆除砖内衬后, 钢筋混凝土筒壁内侧可能存在的腐蚀状况, 乙方委托有资质第三方进行检测评定, 确定修复方案, 检测单位需经过甲方认可, 修复工作在零米应有监视施工操作设施。

新增的内烟道外伸出烟囱混凝土筒壁以外与新增置换的外接脱硫净烟气水平钢烟道间的连接安装 (非金属膨胀节安装) 、航标灯及室内照明的检查更换处理、信号平台及筒顶避雷防腐处理、烟囱混凝土筒壁表面的防腐处理、新增排烟内筒上预留CEMS检测孔安装、烟道底板排液管下口接入邻近排液沟的管道材料及安装等。

5 结论

我国在大型火电机组要求实施脱硫改造以来, 对于烟囱的腐蚀问题已经被多次提出, 如何让防腐施工进行的高效且耐久已经成为各大电厂施工的重点。经高空烟囱防腐改造工程, 使该工程达到以下技术指标:

(1) 烟囱防腐系统使用寿命为30年以上; (2) 耐酸腐蚀:能够长期运行在PH值小于1的弱酸、高硫、高温烟气环境中, 能够抵抗各种浓缩酸 (包括氢氟酸) 和包括氯化物在内的废气冷凝液的腐蚀, 对于酸性气体及结露完全不渗透。长期耐50℃、5%硫酸腐蚀, 水蒸汽渗透系数小于2×10-14g·cm/ (cm2·s·Pa) ; (3) 耐高温工况:烟囱防腐系统可以适应40℃-180℃大范围温度的变化, 保证在150℃及以下时长期正常运行, 同时也应能承受温度200℃以上每次不少于5h, 年累不低于50h (十次) 高温工况运行时, 而不产生任何损坏。

该工程实践取得了良好的防腐效果, 同时为当前大型火力发电机组的脱硫改造提供借鉴和参考。


 

Copyright © 2016-2018 江苏奥圣高空工程有限公司 All Rights Reserved. 技术支持:中瑞科技

防腐热线:15995199915 0515-88600700

传真:0515-88600700

地址:江苏省盐城市人民南路35号 苏ICP备16029295号-5.