某燃煤電廠煙囪改造項(xiàng)目鋼內(nèi)筒的選型1

1、 某燃煤電廠煙囪改造項(xiàng)目鋼內(nèi)筒的選型 摘要：隨著國家對(duì)火電廠環(huán)保要求的升級(jí)，我們?cè)诿鎸?duì)環(huán)保系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造的同時(shí)需要對(duì)之前廣泛應(yīng)用的單筒煙囪進(jìn)行改造。本文針對(duì)某燃煤電廠單筒煙囪改為套筒煙囪過程中鋼內(nèi)筒選型進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，并完成了鋼內(nèi)筒選型工作。關(guān)鍵詞：煙囪、防腐、自立式、鈦鋼復(fù)合板引言：隨著全球?qū)Νh(huán)保問題越來越重視，環(huán)保部出臺(tái)并持續(xù)修編火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)煙氣排放提出了較之前相比越來越高的要求，國內(nèi)較多火電廠原有的煙氣脫硫系統(tǒng)需要經(jīng)過升級(jí)改造才能滿足當(dāng)前的煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)要求。相應(yīng)地，常用濕法脫硫后的低溫強(qiáng)腐蝕性煙氣對(duì)原有單筒煙囪的腐蝕性大大增加，原有煙囪的安全性受到較大的影響

2、，故單筒煙囪的防腐升級(jí)改造勢(shì)在必行，而鋼內(nèi)筒的選型是其關(guān)鍵工作。1. 項(xiàng)目概況該工程裝機(jī)容量為2300mw，共用一座煙囪。煙囪脫硫系統(tǒng)采用濕式石灰石石膏法進(jìn)行煙氣脫硫，不設(shè)ggh。原煙囪為高度210m、出口內(nèi)徑為7m的單筒鋼筋混凝土煙囪,由鋼筋混凝土外筒、信號(hào)平臺(tái)、積灰平臺(tái)、積灰平臺(tái)上的隔煙墻和其它附屬設(shè)施組成。原有單筒混凝土外筒由鋼筋混凝土筒身、保溫隔熱層、內(nèi)襯和防腐涂料組成。煙囪的保溫隔熱層采用憎水性水玻璃珍珠巖板，煙囪內(nèi)襯為輕級(jí)耐酸陶磚采用耐酸膠泥砌筑勾縫。輕級(jí)耐酸陶磚內(nèi)襯支撐于外筒內(nèi)壁環(huán)向牛腿上，并通過牛腿將荷載傳給煙囪基礎(chǔ)和基礎(chǔ)下的地基持力層。由于脫硫系統(tǒng)改造，進(jìn)入煙囪的煙氣溫度約為

3、50（低于煙氣酸露點(diǎn)溫度），現(xiàn)況煙囪內(nèi)部有嚴(yán)重結(jié)露現(xiàn)象，煙囪內(nèi)壁長期處于強(qiáng)酸性環(huán)境工作，存在著較為嚴(yán)重的安全隱患。2. 煙囪改造方案根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查情況和業(yè)主要求，本次改造計(jì)劃拆除原煙囪中的防腐內(nèi)襯、保溫隔熱層、積灰平臺(tái)和內(nèi)煙道等結(jié)構(gòu)，保留鋼筋混凝土外筒壁；將鋼筋混凝土外筒壁內(nèi)表面的滲漏腐蝕物殘跡清理干凈，并評(píng)估其安全可靠性；在外筒壁內(nèi)重新設(shè)置一個(gè)鋼排煙內(nèi)筒、內(nèi)煙道、止晃點(diǎn)平臺(tái)。在鋼內(nèi)筒內(nèi)側(cè)設(shè)置耐酸防腐層，從根本上解決排煙內(nèi)筒和內(nèi)煙道的防滲防腐問題。根據(jù)原有煙囪頂部內(nèi)徑7.34m，出口直徑7.0m，考慮預(yù)留檢修通道，改造后鋼內(nèi)筒直徑定為6.0m，排煙內(nèi)筒高度約213.0m。排煙筒出口直徑改小后，煙

4、氣流速有所升高，根據(jù)火力發(fā)電廠煙風(fēng)煤粉管道設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程dl/t 5121-2019規(guī)定，直筒型鋼內(nèi)筒一套筒式煙囪和多管式煙囪，宜采用較高的出口煙速，適用于強(qiáng)腐蝕性煙氣；所以6.0m的出口直徑可以滿足要求。明確煙囪改造方案后，鋼內(nèi)筒的選型成為該改造方案最核心的工作。3. 鋼內(nèi)筒結(jié)構(gòu)形式比較從結(jié)構(gòu)形式上來說，鋼內(nèi)筒通常采用自立式或懸吊式。自立式鋼內(nèi)筒的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡單、安全可靠，但由于鋼內(nèi)筒全部支承于下部基礎(chǔ)上，內(nèi)筒鋼板以承壓為主，所以用鋼量比較大。已建工程中采用自立式鋼內(nèi)筒套筒式煙囪較多，至今已有多座煙囪建成，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，并已編制了自立式鋼內(nèi)筒的設(shè)計(jì)導(dǎo)則。懸吊式鋼內(nèi)筒煙囪

5、的優(yōu)點(diǎn)是內(nèi)筒支承于各承重平臺(tái)上，筒體以受拉為主，避免了鋼板的局部壓屈，因而內(nèi)筒的用鋼量比傳統(tǒng)的自立式鋼內(nèi)筒煙囪的明顯降低，比自立式用鋼量少30%左右。缺點(diǎn)是內(nèi)部的鋼平臺(tái)要承受內(nèi)筒重量，所以內(nèi)部鋼平臺(tái)的用鋼量較大。其設(shè)計(jì)難點(diǎn)在于內(nèi)筒懸吊點(diǎn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、連接兩段之間的膨脹節(jié)的構(gòu)造設(shè)計(jì)、鋼內(nèi)筒在各種荷重作用下的強(qiáng)度和變形控制等。其施工難點(diǎn)在于由于支撐鋼梁的撓度不一，致使支撐鋼梁很難保證在同一標(biāo)高處，支承牛腿受力不均，對(duì)結(jié)構(gòu)不利。針對(duì)本工程而言，本工程原有煙囪為單筒煙囪，混凝土外筒上部壁厚很小。懸掛式鋼內(nèi)筒須支撐在混凝土外筒鋼支撐上，鋼支撐處混凝土外筒應(yīng)設(shè)環(huán)梁加強(qiáng)。由于原設(shè)計(jì)支撐處未考慮環(huán)梁加強(qiáng)，且煙囪

6、上部的壁厚很小，采用懸掛式鋼套筒煙囪對(duì)原有混凝土外筒結(jié)構(gòu)安全有較大影響；故本工程選用自立式鋼套筒煙囪。4. 鋼內(nèi)筒防腐方案比較鋼內(nèi)筒防腐措施主要采用筒內(nèi)噴涂防腐混凝土、內(nèi)貼耐酸泡沫玻璃磚、噴涂高性能耐熱耐酸涂料、鈦鋼復(fù)合板等方式。筒內(nèi)噴涂防腐混凝土的鋼套筒方案由于自重大，用鋼量多，施工工藝復(fù)雜，施工條件很差，材料損耗率很高，且不適應(yīng)溫度的過大和急劇變化。在不設(shè)置ggh的系統(tǒng)，防腐效果不好。由于本工程不設(shè)置ggh系統(tǒng)，故該方案不適用。根據(jù)目前火力發(fā)電廠脫硫濕煙囪的運(yùn)行情況，本工程對(duì)內(nèi)貼耐酸泡沫玻璃磚、噴涂高性能耐熱耐酸涂料和鈦鋼復(fù)合板等三種方案進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，詳見表1。表1 不同防腐的鋼套筒

7、煙囪的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較表內(nèi)貼耐酸泡沫玻璃磚噴涂高性能耐熱耐酸涂料鈦鋼復(fù)合板優(yōu)點(diǎn)耐腐蝕性能好，有一定的保溫性能耐酸腐蝕、耐高溫、抗?jié)B性好、耐久性好很耐腐蝕，局部破壞瞬間再修復(fù)；與鋼板結(jié)合牢固、性能穩(wěn)定、密閉性好缺點(diǎn)施工工藝復(fù)雜，施工工期也較長，易脫落防腐涂料若長期處于壁面浸泡狀態(tài)，在起皮或脫落處易發(fā)生腐蝕造價(jià)較高，對(duì)現(xiàn)場拼裝時(shí)的焊接質(zhì)量要求較高使用情況國內(nèi)應(yīng)用多國內(nèi)應(yīng)用較多近兩年國內(nèi)應(yīng)用較多耐久性良好一般很好建安造價(jià)約2108萬元約1748萬元約2304萬元鋼內(nèi)筒防腐方案的選擇通常需要如下要素：技術(shù)可行性，滿足復(fù)雜化學(xué)環(huán)境下的防腐要求；經(jīng)濟(jì)合理，較低的建筑成本，一次性投資費(fèi)用要低；施工容易進(jìn)行速度快，周期短；運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低，并且方便檢修。根據(jù)上表比較結(jié)果，綜合考慮結(jié)構(gòu)安全性、經(jīng)濟(jì)性、功能性、建設(shè)成本和長期運(yùn)行成本，本項(xiàng)目推薦采用鈦鋼復(fù)合板作為防腐內(nèi)襯方案。5. 結(jié)論1. 從結(jié)構(gòu)形式來說，本煙囪改造工程應(yīng)采用自立式鋼內(nèi)筒。從防腐方案來說，本煙囪改造工程應(yīng)采用普通鋼內(nèi)筒內(nèi)襯鈦鋼復(fù)合板的防腐方案。參考文獻(xiàn)：1. 環(huán)境保護(hù)部,國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.火電廠