第一篇:250米砼烟囱节能、环保、防腐技术分析
250米砼烟囱节能、环保、防腐技术分析
对新型烟囱技术特征和流场结构的分析认为:由于切向进气,烟气形成旋涡,流动阻力低于普通烟囱,压力损失减少,所以更节能;流场中心形成负压,水、雾等比尘粒小,但比空气大(重)的轻质组分集中在中轴地带随烟气排出,不会腐蚀内壁;因为旋涡流动的存在,提升了烟气排放高度,有更好的环保效果。
引言
近年来,随着国家环保标准的逐步提高和大众环境意识的增强,国内新建火力发电厂都要求进行烟气脱硫处理。在我国,湿式石灰石/石膏湿法脱硫(FGD)技术得到了广泛应用,A经湿法脱硫处理后的烟气水分含量高,湿度大,温度低,烟气处于全结露状态。对一台7500MW机组来说,烟气中水气结露后形成的具腐蚀性水液理论计算量约每小时数12吨(亦有说几t/h),它主要依附于烟囱内侧壁并造成严重腐蚀,极大地增加烟囱造价和运行维护费用并影响电厂的正常运行。B为防止烟气中水蒸汽结露和提高烟气的提升高度,湿法脱硫系统中设置了后加热器(GGH),将烟温提高到95℃以上。但烟囱内筒的腐蚀问题仍不能有效解决。台塑集团在福建厦门石电厂投资建设8台750MW级燃煤发电机组,由于建有脱硫装置,烟囱设计咨询单位日本松下公司要求,在3座多管式烟囱的钢内筒内表面均须挂贴1.8mm的钛钣或镍钣用于抗稀酸液腐蚀,由此使单座烟囱投资高达9100余万元。C新型烟囱是一项拥有自主知识产权的专利产品,自发明专利并推广使用以来,已在北京、济南等地建设多座,从运行结果看,新型烟囱有以下特点:(1)降低引风机动力消耗25%,可节省能耗;(2)保持烟囱内筒干燥,不腐蚀,对烟囱内筒材料无特殊要求,从而使烟囱造价大为降低,并且使用持久,维护方便;(3)环保效果好,烟羽刚度大,当天气出现逆温时,不会将烟羽压至地面,不会造成污染。新型烟囱为什么具有节能、环保和不腐蚀内衬的优点?本文将根据新型烟囱的运行实践和流体力学,针对新型烟囱的典型构造,作出技术探讨,给出分析结果。一 新型节能烟囱的基本方式
新型烟囱的基本构造如图1所示。脱硫后的烟气切向进入烟囱,可以单侧进气,也可以双侧进气(图1为单侧进气),烟囱内筒壁设置类似于来复线形式的导流线。二 新型烟囱的气流流动特点分析 2.1 流动特征
烟气切向进入烟囱后,会形成类似于扩散型旋风分离器的流场结构特点,其气流流动状态是周向、径向与轴向剧烈变化的三维旋流场。总的来说,存在两种不同性质的旋涡:(1)外旋气流———自由旋。烟气切向进入烟囱后,产生旋转形成外旋气流并向下旋转,含尘烟气在旋转过程中产生离心力,将较重的尘粒甩向烟囱内筒壁,尘粒一旦与烟囱内筒壁接触,便会失去惯性力,在重力作用下沿壁面下沉,完成其除尘功能。从目前的运行实践来看,这点已得到验证。
(2)内旋气流———强迫旋。旋转下降的外旋气流在向下旋转的过程中,根据旋涡的特性(旋涡不会自动消失
性质)和“旋转矩”不变原理,当旋涡到达中下部位置时,将会由下反转而上,继续螺旋流动,即内旋气流,最后内旋气流经烟囱口排出。2.2 流场速度和压力分布 2.2.1 速度分布
(1)切向速度。外旋气流切向速度随烟囱半径减小而增大,内旋气流的切向速度随着半径的减小而减小,在内外旋涡的交界面上,切向速度达到最大。外旋速度场按准自由涡区规律变化: urn=常数其中u为切向速度;r为半径;n为速度分布指数,介于0.4~0.8之间。内旋速度按强制涡区规律变化[五]:u /r=常数其中u为切向速度;r为半径。
(2)轴向速度。轴向速度分布沿轴向的变化很大,且在径向具有复杂的分布,尚无有效的计算方法,一般由试验测定。外测下行流与内侧上行流的分界面应是零轴向速度分界面。
(3)径向速度。径向速度远小于切向和轴向速度,大部分是向心的,只在中心涡核处有小部分向外的径向流。实际流动中,径向速度分布十分复杂,要通过测量才能确定。2.2.2 流场压力分布
根据理论和实测结果分析,流场压力分布有以下特点:(1)轴向压力。在外旋区,沿轴上下压差很小,在内旋区,轴向压力变化较大;(2)切向压力。沿切向压力变化很小,仅因气流不均匀稍有变化;(3)径向压力。由于离心力作用,压力沿径向变化非常显著,尤其是中心部分,其压力梯度较大。但动压变化不大,主要受静压支配。内外旋流的整个流场,从旋涡边缘至轴心,压力是递减的,旋涡中心压力比边界处低,比旋涡周边外围更低[E]。指向轴心的压力梯度和强烈的吸卷作用,使得烟气中未被分离的水滴、水蒸汽和少量尘埃等液、固相稍重组分,均被吸卷在中轴低压区,随上升热烟气排入大气,完成其除湿功能。三 压力损失和减阻措施
从目前研究来看,新型烟囱的压力损失有入口损失、摩擦损失(包括与壁面摩擦损失和内外旋涡气流速度梯度变化造成的内摩擦损失)、本体内动能损失、局部阻力损失、出口损失等。从实际运行来看,新型烟囱总的能量损失比传统的要少25%左右,减阻效果好。从旋涡流动的特点分析,气流进入烟囱后流动路径变长,摩擦损失比原来的大。但摩擦损失占总压力损失的比例较低,影响不大。而入口损失、局部阻力损失和动能损失因旋涡流动的特点均减少,所以总的能量损失比原来少。为进一步减小阻力和能量损失,节约能源及运行成本,可以采取相应的减阻措施。如入口损失中,一部分流体在切向进气后旋转一周会斜向吹到刚从入口进来的气体上,导致入口进气偏向筒壁而产生压缩现象,使壁面处流速增大,壁面摩擦力增大,导致压力损失增大。为了抑制压缩现象,可加导向板[F]。导向板的形状、大小,尤其是高度对效率和阻力有较大的影响。另外,对于壁面摩擦损失,选择适当的来复导流线也很重要,来复线的截面形状、尺寸、螺距等对壁面摩擦损失都有很大影响。四 结语
(1)由于改变了烟气进入方式和不设后加热器,入口损失、局部阻力损失和动能损失因为旋涡流动的特点均有所减少,所以总的压力损失减小,总的能量损失也大为减小,显著降低了引风机的电机负荷,预计可节能41%。同时由于不设后加热器,每年可节省运行用电约410万kW•h。
(2)在旋涡流动作用下,大尘粒由于直径大,密度高,受到的离心力大,被甩向烟囱内筒壁后失去惯性力,在重力作用下沿壁面下沉,完成其除尘功能。
(3)由于旋涡中心的负压吸引,中心区的流体不能向外扩散,形成类似于旋风分离器的旋风抽吸流场。未被除尽的轻质尘粒、烟气中的水滴、雾等被吸卷至中轴区域,将随烟气排出,不会腐蚀筒壁,具有除湿功能。(4)湿法脱硫后的烟气温度较低,为防止烟气中水蒸汽结露和提高烟气的抬升高度, FGD中设置GGH,将烟温提高到91℃。实测和设备运行实践发现, 91℃尚不足以防止结露,大多数情况露点会更高,特别在冬季环境温度低时,结露屡有发生,此时GGH的初衷并不能保证。采用旋涡控制的排烟技术,可从根本上防止结露在筒壁发生,故GGH可以取消,从而节省大笔投资。此外,旋涡流动将在更高的高度耗散,排出烟囱以后,还会
继续发生作用,烟气的上升高度也有提高。采用切向进气,利用烟气自身形成的旋涡完成除湿、除尘、隔离有害气体、保护烟囱内筒壁面等功能,是新型高效防腐烟囱具有很高的经济和社会效益的技术基础。这种旋涡控制的排烟技术,也是流体力学应用研究,特别是旋涡控制技术在工程界应用十分成功的典型[E]。新型烟囱节省了GGH和钛钣内衬的大额投资,按目前的市场价格,一套GG为3100万元,钛钣和复合钣也很昂贵,一座251m高的烟囱,复合钣内套造价为810万元,而且在运行一定时期后需要更换。此外,烟囱本体的造价也因为选用普通材料和结构简化而显著降低。据估算,一座750MW机组,高251m的烟囱造价可以节省大约1125万元。目前我国待改造和拟建的大型烟囱数量很大,煤炭是我国主要的能源资源,湿法除硫技术今后还将是主流技术,新型烟囱技术有着巨大的市场前景和经济效益。
第二篇:烟囱技术总结
合肥电厂烟囱施工技术总结
(安徽电力建设第一工程公司 汪雷)
前 言
合肥发电厂5#机(1×600MW)扩建工程烟囱总高度为240m,烟囱设计采用套筒式烟囱,出口内径为12.1m,钢筋混凝土外筒,钢排烟内筒。排烟筒采用钢内筒,内筒外表面作封闭层和隔热层。烟囱为电厂标志性构筑物,其施工质量的好坏、工程进度的快慢都会直接影响到电厂的整体形象。为确保本标段工程的工艺质量及工程进度,经过前期方案的反复讨论和策划,对烟囱下列几种施工工艺进行比较和研究:
1. 液压滑模
优点:工期快,无冷接缝,成本投入较小。
缺点:施工平台易扭曲,坡度不规则,混凝土易拉裂且有滑痕。2. 电动升模
优点:节省钢材,操作方便,安全可靠。缺点:设备较笨重,成本投入较大,工期较长。3. 液压翻模
优点:施工工艺先进,安全性能好,外观质量易控制,成本投入适中,工期较快。在总结液压滑模、电动升模施工火力发电厂钢筋混凝土烟囱的经验基础上,提出采用吸收两者优点的液压提升翻模工艺。
液压提升翻模工艺施工 1.平台组装施工方法 摇头把杆15.5钢丝绳千斤顶平台板安全网14槽钢悬索拉杆鼓筒抱刹装置吊笼摇头把杆钢丝绳导索钢丝绳吊笼钢丝绳
1.1平台的组装应确保筒身的混凝土的强度能满足平台荷载要求时方可进行,平台的辐射梁的布置应避开烟囱洞口柱。
1.2平台组装施工工艺简介:平台组装是一个系统工程,必须按照顺序组装,主要安装顺序为 鼓筒就位----辐射梁安装-----环梁安装-----悬索拉杆安装---提升架及千斤顶安装----平台板及吊架板的铺设----井架及斜撑的安装----天梁、地梁的安装----卷扬机就位----钢丝绳及吊笼安装----电气设备安装----安全网的挂设 2.合肥电厂1×600MW机组烟囱工程施工操作平台设计(1)钢鼓筒 直径3.2 m,高3.1 m(2)辐射钢梁 槽钢[22b, 共30组60根,每根长12 m(3)钢环梁 槽钢[16,[14 共4道环形(半径分别为13.5、8.3、5.8、3.7)(4)悬索拉杆 ф25HRB圆钢, 共3道(5)千斤顶 GYD-60型 共60个(双布置)(7)卷杨机 双滚筒卷杨机2台(3吨),慢速卷杨机2台(3吨),摇头扒杆卷杨机1台(2吨),调幅卷扬机1台(0.5吨)。2.1鼓筒安装
(1)用50T汽车吊将鼓筒吊置在平台上,鼓筒下垫钢管,用手拉葫芦将鼓筒拉至中心位置进行安装。
(2)鼓筒十字线与筒壁十字线必须重合,方向按井架底盘定位,上口找平。(3)鼓筒四周用钢管搭设支撑,保证中心稳定。2.2安装辐射梁
(1)用汽车吊将辐射梁吊到安装位置,一端放置在鼓筒上,一端放在筒壁临时支架上,并用螺栓将辐射梁与鼓筒连结好。
(2)辐射梁安装顺序对称进行,使鼓筒受力均匀,保持中心稳定,按以上程序直至一圈。2.3安装悬索拉杆
(1)辐射梁安装后及时安装下弦悬索拉杆,每道辐射梁下设有三根ф25HRB圆钢,共30组,90根。
(2)安装时必须对称收紧,组装好将平台起拱100mm。2.4安装提升架
(1)用汽车吊将提升架吊置辐射梁上面,从上至下插入辐射梁内,按要求调整内外宽度。外侧装上调径拉杆,内侧用钢筋临时固定。
(2)安装提升架用钢管做好牢固支撑,两侧对称,使提升架保持垂直。(3)沿圆周方向分别依次安装内、外吊架。2.5安装平台环梁
(1)每道辐射梁上布置环梁4道。
(2)安装时必须用夹板夹紧,夹板螺丝紧固时对称拧紧。2.6平台铺板铺设、脚手板布置
(1)按辐射梁放射尺寸,选优质白松50厚作平台板,按加工编号逐个铺设,并用铁钉固定。(2)内外脚手板选50厚优质白松板加工逐层铺设。2.7提升架与千斤顶的安装
(1)调整好提升架,使提升架位置满足牛腿施工,校正井字架的垂直度。(2)布置好千斤顶,将千斤顶用垫片调整至相应的筒壁坡度。
(3)千斤顶布置时插入支承杆,支承杆必须靠近环筋,便于加固,坡度与筒壁一致,径向保持垂直,根部与埋件焊好,避免浇砼造成位移。
(4)提升架外侧辐射梁上安装好收分螺丝,便于调径,并控制提升架位移。2.8井架安装、天轮安装、井架支撑安装
(1)将井架底盘安装在中心鼓圈上,方向、位置按十字线放线。
(2)将井架逐层安装完,最后安装井架压顶槽钢。将天轮、导索轮的钢梁安装在压顶槽钢上,然后按天轮、导索轮的位置安装,天轮布置在钢梁上方,导索轮下挂在钢梁上,导索轮与天轮必须错开,以免钢丝绳相互摩擦。滑轮布置。
(3)井架缆风绳布置在平台顶部,下部位于外钢圈处的辐射梁上,由8根ф15.5的钢丝绳接头组成,作用是使井架保持垂直,井架顶部设2根避雷针,用16平方的导线与烟囱避雷导线筋连接。
2.9安装地轮、导索导向轮、吊笼、吊笼缓冲
(1)按平面布置将吊笼地轮、导索地轮、导索导向轮安装在地梁上。要求焊接牢固、位置精确。天轮地轮直径为30cm。
(2)吊笼缓冲装置使用旧轮胎,布置在吊笼下方,使吊笼下降产生缓冲。施工平台井架上设两道限位器,以防吊笼冲顶;另设一道分离脱扣器,当两道限位器失灵时分离脱扣器使总电源跳闸。
(3)将吊笼就位,安装两侧导索滑动轮,将导索固定在滑动轮之间,吊笼的提升是由5T双筒卷扬机完成,两根ф17.5钢丝绳;导索为ф15.5钢丝绳,端部与配重连接由3T单筒卷扬机张紧。吊笼钢丝必须四证齐全,经验收合格后方可使用。2.10扒杆安装
(1)安装扒杆支座,将支座钢梁与二道辐射梁用螺栓连接。
(2)安装变幅卷扬机,将一台0.5T卷扬机安装在井架的立柱边,在井架顶部的一角布置一导向滑轮,钢丝绳通过导向滑轮与扒杆上的滑轮固定在井架上,卷扬机控制扒杆变化角度,进行变幅。导索卷扬机放在烟囱内0.100 m平台上,靠近筒壁位置。(3)扒杆主吊钢丝绳ф13,由一台2T卷扬机提升物品,扒杆配重为砼块。2.11电器控制,照明系统布置,电器图
(1)电器控制系统由专业工程师设计,吊笼的限位、预警信号、警告电铃信号、操作程序确保安全,上、下分别布置两个控制室,控制电缆,平台电源由钢鼓筒下挂钢丝绳,每隔10m绑扎一道,引至平台上。
(2)照明系统,平台井架安装4盏镝灯,外脚手架上安装36v安全白炽灯,分别由两只5000A的变压器输出。2.12液压提升系统
(1)液压提升系统由YKT-36型油泵(2台)直接向主油管供油,再由分油器分配到每只千斤顶上,平台设油泵操作室。
(2)千斤顶为30组双布置,共60只;并在支撑杆上划出水平控制线,控制平台升差。(3)支撑杆为普通脚手架钢管,搭接方式为焊接,相邻接头错开。2.13平台系统
(1)平台系统组装时由鼓筒,30榀提升架、60根辐射梁、90根平台悬索拉杆、[14和[16号槽钢环梁组成,平台铺板用质地轻、强度高的白松板。(2)提升到50m,拆除r=8.3m钢环梁,并将其移置安装到外围处。(3)提升到135m,拆除r=5.8m钢环梁,并将其移置安装到外围处。
(4)提升到50m处门架立柱以外的辐射梁已悬挑2.7m,平台整体刚度较差,辐射梁割去2.7m,改装平台后,可提升到位。2.14 模板提升系统
(1)将操作平台及内外模板的全部荷载传递给支承杆的重要结构。提升架自重轻、在混凝土侧压力下变形小,满足最大壁厚和牛腿施工的要求。(2)提升架数量30榀.(3)在辐射梁上,提升架下横梁上安装千斤顶,按每榀2只布置。(4)4.6m组装时共有60只千斤顶,60根ф48×3.5钢管支承杆
(5)模板系统由千斤顶带动提升架提升平台,内、外模围圈用穿墙螺栓连接。2.15垂直运输系统
(1)人员、混凝土的运输用2只吊笼,每只吊笼设计载员5人,装混凝土0.6m,人货不得同时运输。
(2)采用双孔钢管竖井架,安装在鼓圈上方,供起吊吊笼、运输人员、混凝土和其它对象需要。
(3)竖井架由8根ф15.5钢丝绳拉在辐射梁上,保证井架的稳定和垂直。
(4)对称中心室施工采用普通烧结砖砌筑成型,基础直径为37m。其中以中心为准,中心室砌筑2.8ⅹ2.8m方型室。
(6)吊笼运行轨道:导索张力100m以下1T,100m以上2T(导索选用ф15.5钢丝绳,其破断拉力为13t远远大于2t,满足)。(7)扒杆主要用于吊运钢筋,限载400Kg。
(8)扒杆长12m,5.6m处支点半径r=2.5m,仰角50度~60度。(9)扒杆地面卷扬机负责主吊,平台上1卷扬机负责变幅。(10)提升到5m以上扒杆运输系统投用。(11)提升到4.5m以上吊笼运输系统投用。(12)4.5m以上施工应有备用电源。
32.16 液压系统
(1)由2台YKT-36油泵直接向8根主油管供油。(2)液压系统工作压力8Mpa。(3)平台定期找平每一板找平并纠正。
2.17电气系统:烟囱平台专用供电系统、电气控制、继电保护、电气安全设施实行一机一闸一保护。
2.18提升系统组装顺序
(1)翻模至4.6m应按组装图开始安装。
(2)放组装脚手架线,搭设好中心鼓筒支撑架,鼓筒就位。(3)放辐射梁中心线。
(4)辐射梁就位。吊鼓筒、辐射梁与鼓筒连接、与平台钢筒固定。
(5)提升架立柱就位,提升架组装,辐射梁上均标注半径刻度线,提升架编号。(6)调半径螺杆就位,并将提升架顶在统一半径上。
(7)千斤顶安装,并与提升架连接。支承杆就位,使千斤顶受力,烟道口处支承杆钢管与排架加固连接。
(8)铺平台板,井架在平台上组装,并拉好揽风绳。(9)平台栏杆安装、扒杆安装、平台上混凝土集料斗安装。(10)油泵室就位、油泵就位、上操作室就位。
(11)液压系统管路就位、针形阀就位、油压系统具备试提升条件。(12)平台上动力电源箱就位,照明系统安装,电焊机就位。(13)井架上避雷针就位,避雷系统与烟囱筒身导线筋连接。(14)平台上中心线架就位、线锤就位。地面上临时中心线架就位。
(15)检查、调整各部位,拆除部分组装脚手架。设立筒壁外30m禁区。提升系统试压准备结束。
(16)提升系统试压
(17)混凝土浇筑准备,平台混凝土集料斗两只就位。混凝土浇筑,平台试提升。(18)拆除全部组装脚手架,扒杆垂直运输系统安装投用。(19)卷扬机地锚混凝土浇筑、回填土、卷扬机基础施工完毕。
(20)双筒卷扬机、导索卷扬机就位,导索卷扬机安装拉力器。电气接线、试转完毕。卷扬机棚搭设。
(21)筒内地滑轮就位,导索地滑轮就位。吊笼搁置平台安装。+0.3m平台搭设,+2.8m层及、+3.80m隔离层搭设。
(22)动力电缆、控制电缆就位,并与井架底盘连接。(23)井架上滑轮安装。
(24)吊笼、井架上滑轮穿钢丝绳,下操作室就位,动力电缆、控制电缆投用。(25)吊笼试压,吊笼、导索投入使用。
(26)平台中心线架安装,+0.5m沉降观测标安装。(30)提升各系统全部投入使用。
2.19 提升系统试压,提升系统试压分三个部分,即:液压系统试压、平台系统试压和垂直运输系统试吊、试压。
模板工程施工
根据合肥发电厂#5(1×600MW)扩建工程(A标段)施工合同要求“0米以上外露混凝土结构达到清水混凝土标准”,由于烟囱属于高耸特殊构筑物、上部结构混凝土无外装饰,所以我们前期对上部结构施工方案策划进行充分考虑,为如何达到清水混凝土标准提出很多要求和规定,如:模板的选用、施工措施进一步改善等等。
本工程采用650mm×1500mm、400mm×1500mm、200mm×1500mm、150mm×1500mm的钢模板及1500mm×100mm的木模板施工,钢模板采用2.5mm厚铁板加工成型。钢模板分为:固定模板及收分模板。采用洁净的色拉油作为脱模剂。
(1)模板组装见附图,60m以下模板与模板之间采用ф12螺栓连接,60米以上采用U型卡连接。
(2)钢模与木模的连接采取在钢模上焊带眼短角钢用ф12螺栓连接。
φ48钢管提升架操作平台千斤顶模板对拉螺栓上层模板
(3)水平缝的处理:
下层模板
在上下模板之间内贴刨边模板条(模板条宽度120mm、厚12mm、长度同模板宽度)使水平缝控制在同一平面上并在成型后的混凝土筒壁表面形成宽度120mm、深度12mm的凹槽,有效控制混凝土施工过程中穿裙子现象发生,每次拆除下一层模板时必须小心谨慎防止上一层模板的上口及刨边模板条松动出现细微缝隙,如出现缝隙必须及时进行修补(缝隙用腻子进行堵塞),否则会在浇注混凝土时流浆至下面的混凝土表面,会影响混凝土的色差和光洁度。
(4)竖向缝的处理:收分模板采用光滑渡膜竹胶板加工成形。模板与模板竖缝之间夹贴双面胶,胶带要贴牢贴平,不能起鼓或露出模板面,为使模板之间的缝隙更紧密,60m以下模板与模板竖缝采用ф12螺栓连接,60米以上可采用U型卡连接。模板与模板之间水平缝在烟道口以下采用ф12的螺栓连接,烟道口以上采用U型卡连接。安装过程中模板与模板之间拼缝要严格控制,错缝不得超过1 mm,超过1mm时必须进行调整否则不得进行下道工序施工。
(5)内外模板的加固处理:螺杆采用¢14圆钢制作,对拉螺杆的一头车丝80mm,并设PVC套管,便于对拉螺杆可以重复利用(PVC套管壁厚要达到2mm以上,以便保证混凝土浇筑时套管不被压弯变形),PVC管两头各设PVC堵头一个,PVC堵头紧贴模板面,直径为25mm,覆膜竹胶板水平施工缝烟囱中心线每块模板两头300mm处各设一根对拉螺杆。模板加固采用三道ф25钢筋围圈,上压一道竖向钢管(ф48长1450mm)并在距内外模板上下各300mm处的钢管上打眼,用对拉螺栓杆固定模板,因采用卷扬机吊笼进行运输浇筑,混凝土的侧压力不大,故每块模板设一列两个对拉螺杆,双螺帽加固。
(6)模板淋浆的处理:采用帆布在模板的最下口用紧悬器锁口兜浆,并定期清理或更换帆布,每次砼施工完后立即用水冲洗干净。
(7)脱模剂采用色拉油涂刷,模板安置前把模板表面的杂物清理干净,用毛巾把干净的色拉油均匀的涂刷到模板表面,涂刷不宜过厚,把模板竖起不淌油为宜。
(8)烟囱筒壁变坡时,传统工艺施工中通过其所在标高在一层模板上直接收口,达到规定尺寸,视觉上有明显转折点,甚至有反坡的感觉,在此工程中将采取平稳变坡,即提前两板和推迟两板共四板按两个坡度之间的变坡即在57m-60m时由0.6%变坡为0.5%,60m-63m时由0.5%变坡为0.4%。以上采用0.3%进行变坡,这样就能在变坡处保持平滑曲线。
总 结
从前几模的施工质量观察分析,认为此烟囱能够做到清水混凝土标准,特别是模板错缝都控制在1mm范围内,混凝土表面平整度控制在2mm范围内,表面的色泽一致、光洁度很好,横缝腰线条位置保持水平、过渡自然。竖缝也在一直线上。
烟囱细部效果图
(一)烟囱细部效果图
(二)还有烟囱的半径控制也在如下允许误差内:
第三篇:浅谈特高温烟道烟囱的防腐
浅谈特高温烟道/烟囱的防腐
前段时间答应过,欧阳会整理总结出来一篇关于特高温烟道烟囱防腐的文章出来。昨晚弄了两个小时,写出来点文字,供大家共勉。由于仅仅是作为坛友茶余饭后的讨论的话题,因此本人并未非常慎重得去查任何资料,引用任何文献,所写的文字全部是本人随性而作,难免会有语句不通顺,甚至错别字存在,请各位见谅。
烟道防腐,烟囱防腐,如果是经过脱硫之后,有旁路的话,烟道烟囱的温度其实并不高,这个在国内已经得到很好的解决了,经历了2000至今的发展,目前基本以乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥方案为主,当然也存在KPI、砖板内衬等方案,但在中低温以及一般的高温时,玻璃鳞片胶泥的方案已经被大家所认同,尽管不一定是最完美的解决方案,但从性价比,使用寿命等各方面综合来看,乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥内衬的方案确实是最佳选择。
国内做FC的工程公司正在越来越多得遇到一些更加棘手的问题:电厂原烟道/烟囱、锅炉原烟道/烟囱。这两者都是特高温,瞬间高温达200度以上,长期温度也有接近180度,并且基材有钢质的,也有混泥土砼基材的,在实际运行过程中,会时常出现温度时高时低,运行环境的温度骤变很厉害。
应该来讲,目前国内做这一行的工程公司很多,材料商也很多,提出来的方案五花八门,但是真正经历了五年以上的实际环境运行的成功案例,几乎没有。下面欧阳就目前国内防腐行业在该领域所提出来的方案一一分析其优缺点,供所需人士参考。
特高温烟道/烟囱的防腐方案,目前主流的有:乙烯基酯树脂(VER)玻璃鳞片胶泥、VER胶泥玻璃钢复合、VER胶泥勾缝砖板内衬(宾高德玻化砖、耐酸砖、耐酸陶瓷等)、耐酸KPI胶泥、KPI胶泥勾缝砖板内衬、OM涂料、钛合金哈氏合金等等合金方案。现在市场上已经开始有了一些新的方案,但是几乎没有案例,就是有的案例也运行不到两年:混元体方案、环硅聚合物金属杂化方案。
特高温烟道/烟囱的防腐方案设计,关键考虑点:防腐、抗渗、防脱落。防腐由材料本身材质的耐酸性,尤其是高温下的耐酸性决定的;抗渗主要有防腐的厚度,有机/无机成份的固化物的致密性决定的;防脱落主要是由施工质量、基材的处理好坏、防腐材料本身的耐温骤变性能高低以及防腐涂层的耐应力变化优劣决定的。
A 高温玻璃鳞片胶泥方案
这里指的是可以长期耐180度的高交联密度型的玻璃鳞片胶泥。
方案优点:耐酸性非常好、抗渗性能极好、施工方便、综合成本低、性价比高。
方案缺点(或称难点):底漆的耐温性能要求同样达到耐180度级别,并且做到有一定柔韧性,这是目前乙烯基酯树脂行业较解决的问题;胶泥本身韧性不佳,容易发脆;尤其是在温度骤变下,胶泥底漆层与基材的粘结性能不佳,容易脱落,尤其是基材处理不足时更容易出问题;温度骤变时,局部应力引起的应力后续集中,这是较难解决的(该方案的耐应力变化不足)。以上几个缺点的根本原因在于:FC胶泥方案的最终防腐层固化后的线性膨胀系数与基材有差异,尤其是在特高温时,体现得尤为明显,高温下与基材的粘结性能不能很好得保证,乙烯基酯树脂中的极性键是羟基,还不足以完全象环氧键那样起到的粘结效果好,并且基材处理要求较高,而实际施工中,工程方的基材处理往往都是应付了事。
长期耐180度的胶泥方案很容易得到,如使用高交联密度型的酚醛型乙烯基酯树脂,辅以玻璃鳞片和其他助剂,就可制备出来这类型的胶泥。应该注意的是,这类型树脂的粘度一般都较大,制作胶泥时,加入过多的稀料苯乙烯,又会导致最终胶泥固化物发脆,耐温性能下降,因此在制备胶泥时,不可靠过多添加苯乙烯来满足操作工艺性,也不可一味靠减少玻璃鳞片等无机物的含量来达到工艺便利性,应该是两者结合,最终胶泥的树脂含量较之一般的VER胶泥的树脂含量要高一些,只要能满足现场施工,就尽量不要多添加苯乙烯单体。高温底漆,并且具备一定柔韧性,目前在国内能提供这样底漆的厂家,完美解决这个问题的,几乎没有。目前市场绝大多数的做法是:把高交联密度型VER或者类似的树脂,添加丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯等其他极性较高,又能参与交联固化的稀料,制成底漆打底的,打底完一道后,再在底漆中添加少许粉料(多为石英粉之类)再上非常稀的胶泥一道,然后再上特高温胶泥中涂和面涂。也就是说,现行的做法是并没有去找专门的底漆,而是拿耐高温的乙烯基树脂,极性单体稀释后直接作为底漆来用。
当然现在国内已经出现了一种有机硅复合耐高温的乙烯基树脂的底漆了,目前基本上上还是停留在各公司研发实验室中试中,在实际中并未得到大量应用。有机硅树脂的引入,会大大提高底漆的耐温级别。聚氨酯改性耐高温乙烯基树脂底漆,也已经有了新的尝试,但至今还没有看到案例中成熟的应用。
为了降低耐特高温的乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥的现行膨胀系数,做到更佳接近基材,同时又能很好得提高胶泥本身的韧性和耐冲击性能,有效地防止温度骤变过程中的脱落和耐应力变化的不足,目前市场上一些人已经开始尝试并使用一些改性剂对现行的VER胶泥进行改性,主要方向有:
1、添加热塑性高分子塑料的粉末,比如PET、PP、PE、ABS这些,这些东西在胶泥中起到低收缩剂的作用,降低收缩的同时,提高了整个胶泥涂层的韧性,从另一个侧面来改善涂层的耐温骤变耐应力变化不足容易脱落的问题(一些原来做涂料的现在也做VER玻璃鳞片胶泥的厂家正在朝这个方向努力,并且已经市场化,欧阳已经见过这方面的厂家工程师);
2、添加一些有机硅类特耐高温的物质或助剂,提高整体胶泥涂层的耐温级别(欧阳也已经见过这方面的厂家工程师);
3、添加现行膨胀系数更小的鳞片或其他物质(如金属鳞片)到胶泥中去,使得最终的涂层的硬度强度提高更多,涂层的现行膨胀系数更加接近无机或金属基材,也能从另一个侧面来改善涂层的耐温骤变耐应力变化不足容易脱落的问题。以上三种方法在国内已经有不少人在实际案例中使用了。
B VER玻璃鳞片胶泥+FRP玻璃钢的复合方案
这也是目前使用较多的一种方案,在国外,尤其是日本,已经比较认可的特耐高温的方案。
该方案相比纯的胶泥方案的优点在于:胶泥底下做了FRP的隔离层,在有条件下情况,甚至可以做碳纤维的玻璃钢隔离层(1~2mm),可以很好的起到胶泥和基材层的过度作用,整体强度和耐冲击都会大大提高,保证耐温、耐酸、抗渗的前提下,较A方案的耐温骤变和耐应力变化会有所改善,但严格来说也是治标不治本,其缺点也和上文提到的一样,如果要去做改善,其方法和原理也和上文一样。
C VER胶泥勾缝砖板内衬(宾高德泡沫玻化砖、耐酸砖、耐酸陶瓷等)
砖板内衬的方案可以说是国内做得也较多的方案之一,尤其是在盐城地区的高空防腐类工程公司,他们的方案很多都是这一类。
砖板衬里,本应是在超重腐蚀环境下,对耐温、承压、耐磨等都有特殊要求之时,才会用到,相比较玻璃钢内衬防腐、胶泥内衬防腐的成本更高。
砖板衬里的耐温性(尤其是耐温骤变性)、耐腐蚀、耐磨、承压、传热慢这些都是它的优点;韧性不足,抗冲击差,勾缝材料选择不当容易出现渗漏,隔离层粘结材料使用不当容易砖板脱落。
砖板衬里的主要原材料分两块:一是砖和板;二是粘结剂材料。
砖和板目前较常用的有:耐酸陶瓷材料(含各种尺寸规格的板和砖)、铸石板(以绿灰岩、玄武岩、工业矿渣等为原料的)、各种尺寸规格的耐酸砖、天然耐酸石材(主要是花岗岩)、热固性树脂浸渍石墨材料、水玻璃浸渍石墨材料。
当然在高温烟道使用,一般都是耐酸碳砖、耐酸工业陶瓷和宾高德泡沫玻化砖(这个在高温烟囱防腐中使用较多)。粘结材料这其中主要指的是胶泥,主要用于勾缝、挤缝、粘结的,有时也直接做隔离层用。主要有:水玻璃胶泥就是硅酸盐胶泥(KPI就是目前用得较多的,钾水玻璃性能更好)、酚醛胶泥(实际使用并不多)、呋喃胶泥(要和环氧打底配合使用)、环氧胶泥(高温烟道用一般都是有机硅改性的环氧树脂)、不饱和树脂胶泥(用的不少)、特耐高温的高交联密度型酚醛乙烯基酯树脂胶泥(用的最多)等。这里需要指出的是:粘结材料的选择和最终衬里应用环境有很大关系:耐温、耐酸、耐碱等,也和基材等其他因素有关:粘结强度、韧性、收缩余量等。除了考虑常温下的性能外,更多要考虑砖板衬里在高温下或者一定温度下(使用在一定温度或高温下那是肯定,否则干嘛用砖板衬里这么高成本的方案),粘结材料还能否保持的非常好的强度、韧性、耐酸碱腐蚀、抗渗透性能等。无论哪种胶泥,真空分散制备的胶泥一定会比现场随便搅合的胶泥质量好得多。
再谈一下关于隔离层的设置。胶泥在勾缝挤缝之外,往往还会继续做一隔离层。隔离层的选择是很有讲究的,要求传热快的话,多数都是采用金属材质来做隔离层的,成本很高;橡胶材料做隔离层也是很常见的;玻璃钢做隔离层那就更多了,粘结性好,树脂变化选择余地大。砖板衬里表面好似盖房子砌墙一样,实际上深究,还有很多需要注意的细节。尤其是拐角等一些非平面特殊情况的的铺砌,尤为要注意。
D 耐酸KPI胶泥
KPI胶泥主要成分是硅酸钾,辅以其他的无机成份配合而成的。优点是:耐有机溶剂,尤其是中低温的情况下优势明显、耐温性能好(添加钛白粉等一些粉料时,KPI胶泥的耐温可达600度以上,但这样高的温度下KPI胶泥和基材粘结性能也会很差)、单价低;缺点是:较FC胶泥、玻璃钢、砖板内衬的机械强度和粘结性能要差不少、耐酸性能较VER胶泥差、尤其是抗渗性能较FC玻璃鳞片胶泥差很多,当遇到湿的烟气那就更麻烦了(因此KPI胶泥要是使用的话,其施工厚度必须大于10mm)。
KPI胶泥方案,在低端防腐工程中前些年使用较多,现在已经越来越少了。采用KPI胶泥去做烟道防腐的,现在已经很少了,因为KPI胶泥固化后主要成份是无机的,因此该方案一定程度上解决了耐温性、耐温骤变性这方面的问题,但是它却不能很好解决防腐和抗渗这两个问题。
E KPI胶泥勾缝砖板内衬
这个方案,前些年出现在盐城和北京一些高空烟道烟囱防腐方案中,这些年已经很少用到了。和C方案相比,只是把VER胶泥切换成KPI胶泥了,尽管耐温解决了,但是同样是抗渗和防腐解决不了。C方案的其实就是早年KPI胶泥勾缝衍生而来的。
F OM涂料
OM涂料和乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥(FC的一种)的一些区别: 成分差别:OM纯有机的,VER-FC为有机-无机复合的;固化后,VER-FC的热胀冷缩比例系数(线性膨胀系数)相比纯有机成分的OM涂料更接近基材(耐火砖、砖、金属基材),这决定了以下很多方面性能;与砖的粘结能力差别:VER-FC较OM好很多;
与金属基材粘结能力:VER-FC较OM好很多;
尤其是在周期性的高温-低温变化之后,粘结能力的差别体现得更加明显。FC有效防腐厚度较OM厚不少,成本也要高不少。OM在2005前,在国内的烟道和烟囱内防腐用得较多,自2005年以来,尤其是西格里武汉、日本靖江王子这些企业把VER-FC技术引入中国电厂湿法脱硫之后,OM的使用就越来越少了,VER-FC的应用案例越来越多,并不是说VER-FC没有出问题的案例,也有,但是相对来说,目前市场上甲方和工程单位更加容易接受的是VER-FC或者VER-FC深加工的方案(砖板内衬VER-FC胶泥勾缝就是深加工的一类应用方式)。耐温和耐温骤变,VER-FC远优于OM;抗渗性方面,VER-FC远超OM;耐磨耐冲刷方面,VER-FC远超OM。
烟道防腐需要考虑到:1 耐酸、2 抗渗、3 耐温、4 与基材的粘结性、5 耐磨性、6 耐温骤变和耐应力变化。OM几乎以上哪一个都不能很好的解决,因此OM几乎已经退出了烟道烟囱重防腐领域了。
高温烟囱,要是FGD不运行的话,直接跑到烟囱里面去,温度就会很高,尤其是入口温度可能会高达200度以上(此时当然也就是干的气体了)。这种情况下,OM更不能解决以上的几个关键点问题了,尤其是金属内筒烟囱。
高温烟道和烟囱,目前市场厂使用最多的方案还是:玻璃鳞片胶泥、玻璃鳞片胶泥FRP复合、玻璃鳞片胶泥勾缝砖板内衬这三个方案。这三个方案的最大的优点都在于重防腐、绝对耐温性能好、抗渗性能好。如果在高低温变化频率不是很大,温度骤变不厉害应力变化不厉害(超高烟囱摇摆会导致严重的应力集中)的场合,可以说乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥是一个较为完美的方案。但是在遇到上述特殊苛刻情况下,即使你再在玻璃鳞片胶泥中去添加什么热塑性改性剂、有机硅添加物、金属鳞片或者其他什么的碳纤维补强层等等,也是治标不治本,只能少许改善,这种情况下,这两个方案也并非完美啊。
最近国内出现了两个比较新的对应以上应力、温度频繁变化的超高温湿烟气的环境的防腐方案(可能大家已经听说了):混元体防腐、杂化聚合物防腐。先谈前者。这两个方案目前在实际案例中应用时间都太短,因此只能说拿出来讨论而已。
G 混元体方案
混元体:广州佛山一厂家开创的叫法,应该说很贴切。关于什么是混元体结构,到他们的网站上一看就知道。混元体的原理是:
砼基:
第一道:渗透到砼基体中去的,兴鲁自己称为还原剂,叫什么,无关紧要,分析一下他们的主体材料:低分子量环氧+活性稀释剂+T31类的环氧常温固化剂。环氧树脂可能还有水性的类别,因为他们资料上宣称能够湿基材乃至水下施工; 第二道:补强层。环氧(为主)+有机硅耐高温树脂+石蜡+固化剂; 第三道:修复层。环氧+活性稀释剂+石英粉+T31类固化;
第四道:增韧层。环氧树脂+聚硅氧烷助剂+脂肪族环氧固化剂+稀释剂;
第五道:釉面层。经过聚合的植物油(为主)的一类树脂+固化剂+非活性稀释剂(如苯、二甲苯、酯类、醇类)。其中第四道可以使用纤维布增强。对这个方案关键点的疑问在于:
1)渗到基材中去的应该是活性稀释剂,而上面的是非活性的,这也是最终他只能做到1.5mm厚度以下的主要原因;上面耐腐蚀涂层采用过多活性稀释剂,会导致最终的环氧涂层耐热、耐腐蚀等都会下降。
2)保证能渗到基材中去,势必渗进去的东西分子量非常小,粘度非常小,且能够在基材中反应,将基材更加牢固得粘合在一起。不加活性稀释剂,是不可能做到渗透性那么好的,粘度势必会很大,环氧树脂采用E51或类似品的可能性更大,粘结性更好。当然也可以采用含有环氧键的其他有几类化合物,分子量会更小,但是粘结性和固化操作性,并不易控制。3)补强层采用树脂,添加有机硅树脂了,耐热可以提高。4)修复层添加了石英粉之类的无机物,好使胶泥中的玻璃鳞片;
5)增韧层应该是主体防腐层(尽管他们的资料称从渗进去的基材能就起到耐腐蚀作用,但实际上里面加了那么多的稀释剂,主体树脂又是环氧,耐热和耐腐蚀是不可能做到那么优异的); 混元体方案的可取之处在于:
1)在基材和防腐层间,确实借鉴目前地面防腐工程的原理,做了渗透这一层,这种做法和目前一些做地坪的工程公司,对一些水沙比太大,混泥土基材起砂,不奴实的情况下,用一些所谓的混泥土基材修复剂去处理基材的原理是一样的,这样做确实基材的质量会更佳; 2)再去做修复层和补强层,其实原理和做地面工程的刮腻子类似,目的都是为了在防腐层和基材间建立一个具有更加过渡性的一层,增加与基材的粘合力;
3)渗进去的东西和原来的基材混合在一起,更牢固,同时和涂层间形成一个更厚的,行程更长的过渡层,这能更加嫁接基材和涂层这两个线性膨胀系数相差很大东西,这种过渡作用,更够在温度骤变和应力变化时,降低涂层和基材黏合不良的概率。
4)和目前的胶泥、砖板内衬、玻璃钢、OM、KPI等方案不同之处,混元体的方案,从另一个方向和侧面去试图解决最终防腐层和基材的脱落剥离问题,那就是他更加从基材处理上做文章(他们的还原层、修复层只是一种变相的基材处理,是广义的基材处理概念)。的确在目前的高温烟道的防腐中,施工公司很少这样渗进去进行基材处理的,一般都是喷砂打成粗糙面罢了,相比混元体方案,确实广义上来说,基材处理完全是两样的效果。混元体方案的问题点: 1)环氧树脂的使用品种,照这个方案的施工可行性来说,下面用的是当量小的,上面用的是当量大的,乃至是酚醛型环氧,乃至是高当量的多官能度的环氧。这样做,地面保证渗透,上面保证最终固化物层的硬度,强度以及抗渗性能。使用T31酚醛胺类固化剂,脂肪族固化剂进行固化,又是逐步聚合,交联密度如何能够得到很好的保证,最终固化物得的耐热、强度、耐腐蚀(尤其是高温耐强酸)并不能兼顾。加入有机硅树脂确实可以提高耐热,但是耐腐蚀也是做不到的。因此最终这个方案的实际动态耐腐蚀效果和耐热效果相比较VER的玻璃鳞片胶泥肯定会有所不足。
2)使用环氧,最终的基材粘结性能,整体耐冲击无疑是很好的,并且在和基材中间形成了一个过渡层,确实这个方案的耐冲击和应力应变,是该方案的最大优点。但是上面使用纤维布去增强,里面却有稀释剂,这样做,不是不可以但是要很薄,稀释剂不挥发出来,会严重影响最终的耐热耐腐蚀,挥发出来吧,也就是类似于二甲苯为溶剂的丙烯酸涂料的成膜机理一样,会存在一个湿膜厚度和干膜厚度。溶剂是不可能能全部挥发出来的,不像自由基固化一样,苯乙烯溶剂是可以参与交联反应的,这里的非活性稀释剂施工时没有挥发出来的部分,经过上面的釉面层封盖之后,在日后的高温情况下,势必还会膨胀或者引起诸如对环氧树脂进行溶胀效果的其他不良影响; 3)耐磨性能,釉面层,做得很光滑,不附着在上面,当然好,但是实际最终的耐腐的效果,更多是和防腐层的硬度有关系。为什么人们在有些情况下加硅微粉,相信不是白加的,硅微粉的存在一定有他的道理。但是这里如采用非活性稀释剂的话,加这些任何粉料、鳞片,都会大大影响稀释剂的溢出,只能采用连续装又有一定间隙的纤维布之类的材料了。
钢基材的混元体
基材处理时刷的底涂可以与铁锈去反应,形成一层隔膜层,这样以来喷砂除锈的工作可以省很多了。其他的增韧层和釉面层和上文一样。分析:
1)尽管树脂相比其他方案的韧性和耐冲击好很多,但是无机材料和金属材料之间的线性膨胀系数,也就是由于热胀冷缩导致的材料的收缩比率还是相差很多啊,况且方案里面含有稀释剂,因此仅仅靠有机物含量那么高的涂料去解决这个问题,很难。
2)韧性做得很好,里面甚至再加些热塑性的粉末材料,确实能够在温度、应力变化时,回忆性效果更好,但是是否能根本上解决问题,理论上也并不能完全说得通。
3)采用热固性树脂为环氧的话,就目前常用的环氧、不饱和、乙烯基、酚醛、呋喃、双马、三聚氰胺、聚氨酯、有机硅树脂、聚砜、热塑性聚合物(大部分的通用塑料、工程塑料含氟塑料)这些材料,按照成膜机理这样做,保证常温的耐腐蚀是可行的,但在高温下仅仅采用环氧树脂还是很难保证重防腐和耐温性兼顾的。
混元体思路的提出,非常好,至少可以给重防腐业界的人士提出一个新的值得更加考虑的方向:那就是关于重防腐能力、耐热能力之外,可以从广义的基材处理方向去考虑,在重防腐、耐热、耐温度骤变、耐冲击、耐应力这几点中寻找一个最佳的平衡,那就是重防腐技术工程师,工程方面的施工人员需要更加合作,互通有无,这样才能和谐。H 环硅聚合物杂化方案
也叫APC杂化聚合物涂层,它是有机—无机杂化聚合材料,是一种高交联密度的三维空间立体结构防腐蚀材料。
优点:耐温高、耐蚀性好、耐磨性好、柔韧性好、阻燃、做得厚的话抗渗性能也很好、耐温骤变好、耐应力变化好、耐老化较有机方案好(但较钛合金差); 缺点:抗渗性能和工艺成本不能兼顾、与基材粘结性能有待提高、施工工艺与成本太昂贵。
目前APC杂化聚合物涂层在电厂烟道、烟囱中应用案例:美国有;国内没有。该方案的关键点:
1)有机物成分中,和通常的防腐涂层区别在于,一般的有机物成分,可以常温施工成型,大部分都含有羟基或者酯键,如环氧树脂,乙烯基酯树脂,酚醛树脂等。(当然不排除一些溶剂型的非转化型成膜型涂料,是不含有羟基和酯健的)。而杂化聚合物结构层中的主体有机成分几乎不含羟基和酯健,主要以醚键来连接众多的可参与交联或者聚合的官能团。这种环硅类的聚合物,目前在国内还只是停留在实验室在做(中科院在做),小批量生产,美国的APC公司的Chemline 784中使用的主体有机成分就是同种类型的材料; 2)该方案并未像混元体那种思路,而是更多借鉴与金属基材的广义基材处理的思路去解决的,把涂层的线性膨胀系数做得更小,乃至接近金属基材;
3)为达到2)中的效果,除有机成分外,这个方案中再添加了不锈钢鳞片、石英粉、碳化硅陶瓷粉、改性碳纤维(界面粘结性能较一般碳纤维好)、钛白粉等无机成分;
4)固化剂采用脂环胺和芳香族胺相结合,保证最终涂层结构的耐热和交联密度;
5)控制无机成分、固化剂、稀释剂等含量,可以做出来接近混泥土基材、砼基材、金属基材的不同涂层材料。关键优点:
1)从线性膨胀系数角度出发,把防腐层结构的热胀冷缩做成更加接近基材的热胀冷缩,这是思路是复合材料防腐(有机+无机)的根本,但是该方案在此基础上,做得更疯狂,胶泥中只是加了玻璃鳞片、粉料这些东西,而这个方案不仅把钛白粉、陶瓷粉、碳纤维引进来了,甚至还把金属鳞片引进来,尽管成本非常高,但是可以预见的是肯定有助于解决线性膨胀系数问题。目前常见的仅仅是加点金刚砂、石英砂等来降低整个结构层的线性膨胀系数,加金属鳞片的确实不多;
2)硼纤维、碳纤维的引入,增加成本是必然,但也是从降低整个涂层的线性膨胀系数出发的。可行性疑问:
1)溶剂型的,里面含有环己酮、醇类、甚至石油醚和萘类的溶剂,在成膜时挥发出来,遇到纤维布是可以的,遇到金属类鳞片应该也不难,但是遇到钛白粉,尤其是含量更大的陶瓷粉时,溶剂的挥发会受到影响,为什么不加玻璃鳞片,就是因为加了玻璃鳞片,溶剂的挥发更成问题;
2)金属鳞片的沉降,积聚,怎么去避免?
3)做得不厚的话,抗渗性怎么保证?要是每次至少做到5-10mm厚,那么成本得有多惊人?4)溶剂需要挥发出来,又要做厚,这样施工工法和间隔就是一个问题了;
5)为什么混元体不好做厚,就是因为溶剂的挥发问题(当然成本也是原因),那么这个方案又怎么保证做厚的同时,溶剂油绝大部分挥发出来呢;
6)环硅类聚合物,如chemline784,价格非常昂贵,又要做到5-10mm厚,因此这个方案的成本一定会高得惊人,要是真拿这么高的代价去做,又何尝不直接拿钛合金或者哈氏合金来做一次性投资呢?
I 钛合金内筒、喷涂钛合金、哈氏合金 这些方案的优点都是:同时解决了耐温、耐温骤变、耐应力变化、耐腐蚀(部分);
缺点都是:成本昂贵。在欧美确实存在不少直接采用合金来制作特高温烟道和烟囱的,但是目前在国内,应该说还是屈指可数。钛合金在高温时的耐湿的酸雾性能不如哈氏合金,这点也是目前有些人已经不采用钛合金的原因。
欧阳本人,对金属材料了解甚少,不好造次,对于合金材料那就了解更少,因此不便在此多发表言论,希望做合金防腐的朋友看到这里能多多表达观点。
综上所述,怎么去同时解决重防腐、耐热、耐温度骤变、耐冲击、耐应力这些棘手的问题,之前的OM,KPI,涂料也好,还是现在市场上95%使用的乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥方案也好,还是混元体也好,都是能解决其中的某几个点,都不能很完美得全部解决。任何方案,都不可一下子完全否定掉,当然也不能完全就相信它是万能的,因此,欧阳建议甲方业主、工程技术方、材料供应商三方应该更多沟通,坐下来针对甲方实际运行的工况,去综合判断选材,并且对以上不同方案相互借鉴,尤其是借鉴广义基材处理以及把线性膨胀系数做得更接近基材的类似思路,将这些思路应用到现在的VER乙烯基酯树脂玻璃鳞片胶泥方案中来,兴许能达到意想不到的效果,具体可以从以下方向尝试:
第一、广义的基材处理,混泥土基材需要在底漆上做文章,在渗透剂上做文章,在广义基材处理上做文章;
第二、把现有胶泥涂层固化后的线性膨胀系数做得更小,更加接近基材,可以在保证工艺可行性的前提下,在现有胶泥中适当添加:碳纤维、陶瓷粉、石英粉、金属鳞片等;
第三、把现有胶泥做得收缩更小,韧性耐冲击更好,可以在保证固化工艺可行性前提下,在现有胶泥中适当添加:热塑性塑料粉末等低收缩剂;
第四、把现有胶泥做得耐温更高,在保证耐腐蚀性能的前提下,使用高交联密度型特耐高温型乙烯基酯树脂,同时还可以考虑添加有机硅耐高温树脂或助剂,尤其是对于底漆树脂。
第四篇:漩涡作用避免内壁腐蚀防腐烟囱既节能又收尘
漩涡作用避免内壁腐蚀防腐烟囱既节能又收尘
由中国环境科学学会组织的“脱硫湿烟气烟囱的防腐节能新技术”成果鉴定会日前在北京召开。与会专家审阅了课题鉴定文件。经检索查新,这一技术成果填补了湿烟囱防腐领域的技术空白,达到国际先进水平,具备推广应用的条件。
在电力行业,脱硫后的湿烟气如果直接排放,会对烟囱造成严重的腐蚀。为避免这一问题,电力企业通常加装烟气换热器(GGH)将烟气加热后排放,但GGH堵塞又会对脱硫系统运行的可靠性造成影响。
在湖南华湘高效烟囱建设公司、国防科技大学航天与材料工程学院等单位开发的脱硫湿烟气烟囱防腐节能新技术中,其烟囱的内壁设置采用了螺旋线结构,烟气由底部切向进入,使烟气在筒内旋转上升,利用旋转烟气流产生的离心力,形成中心负压和相对稳定的旋涡流态。漩涡是流体动能高度集中的相对稳定结构,因此,这种排烟方式稳定而不易耗散,能达到较高的抬升高度。
同时,漩涡具有强离心力和为平衡离心力形成的中心压降。这样一方面可以使烟气中的冷凝水雾被吸卷聚集于烟囱中心柱带从而与筒体隔离,使烟囱内壁接近干态运行,避免了冷凝液对烟囱内壁腐蚀;另一方面,流动旋涡使烟气中含尘粒子进一步分离,烟囱同时具有了一定的收尘效果。
据介绍,采用这种新型烟囱后,电厂在湿法脱硫工艺中可不设置GGH和防腐内置套筒,从而大幅度降低设备投资和烟囱本体建设成本。而且,烟气流动顺畅,压头损失小,可以减少引风机的动力消耗,实现节能10%~15%。
另据了解,这一技术是在原有发明专利“高效烟囱”的基础上形成的,原技术在1989年获得发明专利证书。目前,已有20多座高度100~150米的新型烟囱在热电、化工行业稳定运行多年,至今筒体完好。比如,天津国华热电公司高100米的烟囱在2000年建造,采用了电除尘湿法脱硫装置,每年可收尘50立方米。
专家同时建议,加强对这一技术在大型工业项目的应用研究,为提高效益、改进工艺提供技术储备,以尽快大力推广应用,及早发挥效益。
第五篇:青岛东亿烟囱防腐技术协议5.27终版
青岛东亿沙子口热力有限公司 2×75t/h循环流化床锅炉脱硫脱销工程
烟囱防腐技术协议
2015年5月27
烟冲防腐技术协议
一、施工现场准备:
施工场地、临建场地及设备存储场地应选择在交通方便,便于施工的场所,场地的大小应能满足施工及材料的堆放要求,施工的场地要求地质坚固、平整、开阔不积水以便于运输和起吊;场地要配备动力电源,满足设备的负荷要求;根据施工现场情况,并结合工程施工的实际需要,对施工现场进行合理布置;
二、技术组织准备
本工程的指导思想是:始终以质量为中心,按照ISO9001标准建立的工程质量保证体系,进行质量控制;组建工程项目经理部,并选派优秀施工和技术管理人员及熟练的施工作业人员,按项目法组织施工;精心组织、科学管理、文明施工;紧紧围绕工程质量、工期、安全及文明施工目标,严格履行合同,安全、优质地完成工程施工任务。我公司将认真作好以下准备工作:项目经理、技术负责人及技术人员熟悉图纸进行施工图纸自审、会审,听取设计交底,明确质量要求。掌握工程设计要求及施工要点难点。制定具体施工方案及技术质量预控措施。对施工人员进行技术培训、技术交底、安全交底,并作好进场的准备。
三、材料准备
1、根据施工预算的材料分析和施工进度计划,编制施工材料的采购计划。其主要包括:材料名称、规格、型号、数量、技术标准和进货日期,检测报告,合格证。
2、工程选用砖:环行泡沫玻璃砖规格50*120*240mm;附产品特性说明。工程选用粘胶剂:
甲方对材料的选用不解除乙方应付的质量安全责任。
四、机具、设备的准备
机械设备的配套计划与维修:按照施工机具的需求计划,在工程开工前从公司范围内调遣施工机具进场。并保证在使用前三天进入施工现场。所有进场机具,在进场前,做好机械设备的保养和维修工作,进行彻底的检查、调试,确保其工作性能和安全性能。保证施工中机械设备的正常运转。
根据烟囱设计要求及结合本工程的特点制定切实可行的施工工艺如下: 内壁:施工准备--平台安装--表面清理--高压水冲洗--支撑件安装--中间验收--涂刷底涂--涂刷第二道底漆--刮底胶--贴衬泡沫玻璃砖--煨缝--重点部位作特
殊处理--涂刷耐磨层及防晒层--积灰平台--质量检查--拆除升降平台--竣工验收。
具体施工方法:
五、升降平台的安装及起吊施工方案:
本项目因120米的高度,特殊性较强,安全系数要求严格,故采用专业厂家生产的高处作业平台。
主要技术参数
1.工作平台额定载重量约:1000Kg,功率:6.6KW,升降速度8-10m/min 2.升降吊篮额定载重量:800Kg,功率:4.3KW,升降速度8-10m/min 3.安全锁:允许冲击力40KN 4.电源及用电设施应绝缘良好、输电可靠。
5.现场建立项目施工管理层,选择高素质的施工作业队伍进行该工程的施工。
六、烟囱内壁处理
1、高压水冲洗处理
使用高压清洁水对基材表面处理,以去除基体表面的粘结非牢固的结构层和基材表面的浮灰或其它杂质。如采用压力清洁水清洗,应遵循自上而下的清理顺序进行,后道工序的施工必须等水完全干燥后方可进行。对于油性物质污染的基材表面,需使用去油且使用后无残留的溶剂进行去除或人工铲。
七、筒烟囱防腐内衬材料技术要求:
1、钢筋混凝土分段支撑砖内筒烟囱防腐内衬材料主要包括玻璃砖。
2、胶粘剂及底层涂料等配套材料。
3、用于钢筋混凝土分段支撑砖内筒烟囱防腐内衬的玻璃砖及胶粘剂的主要性能应满足以下要求:
4、酸腐蚀:能够长期抗酸,能够抵抗各种浓缩酸(除氢氟酸外)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;在湿烟囱排放中具有良好的保温性;
5、高温:可以在持续承受150℃及以下温度时正常工作,同时也应在短时间能够承受200℃高温时正常工作,可以适应温度的大范围变化;
6、酸耐热指标:完全适用于脱硫工况(湿烟气)和非脱硫工况(干烟气)交替运行的条件,投标人提供有相关资质且招标人认可的第三方的试验检测数据进行验证:
7、固性:胶粘剂严格保证玻璃砖与砖内筒之问、玻璃砖与玻璃砖之间牢固粘结,且免维护、不脱落;
8、热膨胀系数:当烟气直接从旁路通过、以及由于空气预热失灵等情况造成的温度突变时,所有内衬材料均应保证不会受到损伤而保证正常工作;
9、使用寿命:所提供的产品使用年限应不低于烟囱的使用寿命(且不低于30年),且在其安全使用寿命的期限内,不得出现内衬脱落、裂纹、穿孔等情况。
10、涂料:最高使用环境温度≥120℃、且应保证粘胶膜能牢固粘接在砼或砌体上;粘结强度大于1.2Mpa。
11、够在耐火砖等多种衬基材料上进行正常涂装; 具有高抗酸性和耐老化、耐高温性能;
12、要求胶粘剂在<=150℃不发生老化并且保持较好的弹性,同时在烟囱长期运行的150℃和50℃两种不同的工作温度环境下其膨胀可逆并能够保持良好的弹性且不影响防腐效果和使用寿命。
13、固化后具有一定的韧性和强度并保持优异的伸展性,在较宽的范围内长期保持稳定;
14、烟气接触面工作时耐温应不低于150℃且短时间应能够承受200 ocNN。具有抗酸性能,容重低、强度高、导热系数小、不吸水、不透气、不燃烧、不变形等性能;具备可锯割和可粘接的性能;
15、烟囱底部排水采用耐酸砖,找好坡度。
八、托架制作安装
1烟囱内壁采用发泡玻璃砖工艺,玻璃砖是靠粘胶剂贴在烟囱内壁上,虽然泡沫玻璃砖的自重很轻,胶的粘结力很强,但从零米到顶部如果没有支撑和托架也是非常不安全的,玻璃砖加上胶的重量已达七十多吨,所以在内筒贴砖时每隔10m设置钢托架是很有必要的;具体施工如下:首先在烟囱内壁上安装膨胀支承托架的作法及材料的选用:用膨胀螺栓(Φ6mm)在烟囱内壁每隔10m高安装一圈,间距为300mm,安装膨胀螺栓前应找好水平线,环烟囱筒壁安装,一定要保证膨
胀螺栓安装在同一水平线上,这样才能保证托架的平整度;然后将角钢焊接在膨胀螺栓上,角钢不能露在泡沫玻璃砖外。
2、为了以便焊接支撑,支承托架的布置应从内筒底部10m开始,支承托架采用3㎜厚的扁钢制作。制作时按照尺寸进行下料,然后进行焊接,每道支承托架的间距为10m。为了保证支承托架受力均匀而不致于成为一个受力整体,故托架接头处应断开20㎜-30㎜。焊接时可采用断焊法进行焊接。
3、烟囱壁的顶部第一层挡条的宽度应略宽于衬里层的厚度,宽度为60㎜,焊接时采用满焊法进行焊接,其目的是为了防止雨水从上面进入内衬系统,破坏内衬系统的完整性,其材料应采用不锈钢或钢扁条,如采用扁钢应作加强级防腐。支承托架焊接好后,应用角磨机对其及焊缝边缝进行打磨,处理完以后补刷底涂,用胶泥进行加强防腐蚀。
4、基层处理完成并后经业主监理检查合格,应尽快进行涂装施工。涂刷要在天气良好的情况下进行,在雨、雾、大风天气禁止涂刷施工,涂装有刷涂、滚涂、喷涂等工艺,根据施工具体情况本工程应采用刷涂和滚涂工艺,以保证取得良好涂装效果和很好的粘结力。
九、泡沫玻璃的贴衬
1、开工前的准备:泡沫玻璃砖的粘贴施工是在高空作业,施工前的准备尤其重要,作业平台升降前要把施工用的工具,材料准备就绪;避免平台的无谓的升降。
2、泡沫玻璃内衬施工操作按照立式设备砖板衬里施工工艺施工操作:选砖---清理基体---试贴---刮底胶---衬泡沫玻璃砖---检查修理---煨缝---质量检查---验收。
3、泡沫玻璃贴衬前,要求基层表面清洁干燥、无浮尘、无油污。
4、首先要对泡沫玻璃砖进行挑选,要求规格一致,厚薄均匀,无缺角、掉棱、裂缝以及明显的缺缝。
5、灰刀在要粘贴的泡沫玻璃砖的底部和所有各边均匀的抹上一层粘结剂,然后将泡沫玻璃砖粘贴到衬彻的位置,将泡沫玻璃砖在衬基表面上下移动以消除泡沫玻璃砖与衬基之间的空隙。并用橡皮锤轻轻地敲打,使玻璃砖牢固的与基体结合,并使其与相邻的砖紧靠。将砌缝中挤出的多余粘结剂用刀刮去。粘结剂的 5 厚度与各砖之间的缝隙应控制在2.0㎜~3.0㎜。
6泡沫玻璃砖上的粘结剂涂抹后与涂在衬基表面的粘结剂完全紧密粘结是十分重要的,在泡沫玻璃砖与衬基表面之间不应有空隙。突出部位衬砖时,可将砖的背面根据突出的高度而切割成一条缝,然后涂满粘结剂进行粘结,侧面和背面必须满缝。
7有通孔、裂纹、缺角或有其他缺陷的泡沫玻璃砖,不准使用,在下班时带回单独存放。
8砖施环型缝为连缝,纵向缝应错缝排列,错缝宽度为砖宽的1/2。最小不得小于1/3。
9施工时,应从支承托架开始往上贴衬。连续衬砖高度不宜过高,应与粘结剂的固化时间相适应,以免下层泡沫玻璃砖发生错位或移动。
10必须填满压实,不得有空隙,多余的粘结剂用刮刀刮去。并保证砖缝的密实,将表面清理干净。贴衬施工完毕后,施工人员应交叉相互检查,确保玻璃砖结合层及砖缝之间应饱满密实,粘结牢固,不得有松动、裂纹和固化不完全现象。砖缝平整,宽度符合设计规定。
十、料配制:
1根据当天施工计划,将足够的防腐涂料及辅助材料领出仓库。
涂料的配制应严格按照产品说明书的技术要求进行调配,并在规定时间内用完。
2涂料开桶后,应进行搅拌,同时检查涂料的施工粘度,并根据实际情况进行调整,直至达到规定的施工粘度。稀释剂的加入量不得超过一次使用超过15%
十一、料涂刷的技术要求及质量检查:
1配制好的涂料应在规定时间内将涂料用完。涂刷时一般不加稀释剂,但若涂料粘度太大,影响操作,则可添加不大于5%的专用烯释剂。
2涂装施工中,应随时检测每道湿膜的厚度,只有湿膜厚度达到要求,才能保证干膜厚度达到设计要求,进而确保涂层的使用寿命。3 涂层表面应光滑平整,颜色一致,无针孔、气泡、漏点。
十二、各施工要点的控制:
1混凝土筒壁处理后基体应平整密实,衬里表面无油污、淤浆、水泥末、疏
松、蜂窝、麻面和其他表面缺陷。2水率低于6%以下。
3用环氧腻子找平后,表面应平整无局部凹凸不平。
4出砖块机械打磨后要求达到阴角圆弧过渡R>10mm以上,阳角圆弧过渡R>5mm以上。
5表面不允许出现孔洞、剥落等大的混凝土缺陷。若基体表面和需衬里表面没有达到上述要求的,由施工单位进行返修保证达到要求。
6冲洗的目的是为了冲去烟囱内表面的浮尘、杂物,建筑垃圾物等异物,同时也是为了增强OM涂料与内衬的粘接强度。
十三、烟道防腐施工要领:
1施工方法:水泥基体的阴、阳角部分用抹子抹成圆弧过渡状,表面用抹子均匀地抹一层。
风干时间:约4-12小时,温度10—30℃。
2环氧腻子检查:涂抹后表面无凹凸现象,厚薄要均匀一致。对表面仍有凸起现象的,用砂纸轻轻磨平,对有凹陷的地方,用环氧腻子填满。
十四、筒壁衬里检查:
1直尺检查:阴角圆弧过渡R>10mm以上,阳角圆弧过渡R>5mm以上,原损坏严重的部位与内壁表面的孔洞已修复。
2玻璃砖结合层及砖缝之间应饱满密实,粘结牢固,不得有疏松、裂纹和固化不完全现象。砖与砖间,砖与底材间填充饱满,无缺角、空洞。施工后表面平整度小于3mm/㎡。砖缝表面平整,色泽均匀。砖缝宽度符合设计规定。泡沫玻璃砖表面平整度应根据砖内筒表面的平整度来确定。
3泡沫玻璃砖内衬系统的完整性,在泡沫玻璃砖贴衬施工过程中,严禁用铁锤或硬物敲打泡沫玻璃砖表面。
十五、工程质量执行如下规范和标准
电力建设施工及验收技术规范 SDJ68-1987 建筑防腐蚀工程施工及验收规范GB50212-20 《电力建设安全施工管理规定》
《火力发电厂烟囱(烟道)内衬防腐材料》(DL/T 901-2004)
《火电机组达标投产考核标准》(2001年版本)《电力建设安全工程规程》第一部分火力发电厂DL5009.1―2008 附表1 泡沫玻璃砖产品特性:
①容重轻,在150kg/m3左右;
②导热系数小,在0.060 W/m.k(38℃)以下,导热性能稳定;
③不透湿;
④吸水率小,0.2%左右;
⑤不燃烧;
⑥不霉变、腐蚀、;
⑦强度高,抗压强度≥0.7MPa,抗折强度≥0.5Mpa;
⑧能耐酸性腐蚀;
⑨本身无毒,不含CFC(氟氯化炭)和HCFC(氢氟氯酸);⑩物理化学性能稳定,尺寸稳定。使用寿命在不确定因素下能使用15-20年。
附表2烟囱防腐计算书:
总面积:3.14*(上口半径+下口半径)*垂直长度+(3.14*下口半径平方)+牛腿面积
=3.14(1.8+3.92)*116+3.14*3.92²+18.3 =2083.45+48.25+18.3 =2150㎡
(此为固定面积,不因工程量的改变而改变)。