玻璃鋼在火力發(fā)電廠煙囪內(nèi)筒的技術(shù)及應(yīng)用.

1、玻璃鋼在火力發(fā)電廠煙囪內(nèi)筒的玻璃鋼在火力發(fā)電廠煙囪內(nèi)筒的技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)、各位專家、各位同仁：你們好！有幸參加中國電力環(huán)保行業(yè)鏈大會，通過這次大會給我提供了向各位領(lǐng)導(dǎo)、專家、同仁學(xué)習(xí)交流的機(jī)會。山東京美思特洛復(fù)合材料工程有限公司是京美集團(tuán)依托美國思特洛公司、中冶建筑研究總院在玻璃鋼煙囪領(lǐng)域的悠久研發(fā)歷史和防腐工程技術(shù)成果而成立的專門從事火力發(fā)電廠煙囪內(nèi)筒的玻璃鋼企業(yè)，并引見美國斯特洛公司最先進(jìn)的全自動(dòng)生產(chǎn)線，可生產(chǎn)直徑10米，高度240米以內(nèi)的FRP內(nèi)筒。 玻璃鋼是近50年來發(fā)展迅速的一種復(fù)合材料，它是用玻璃纖維作增強(qiáng)材料、合成樹脂作粘結(jié)劑、并采用一定工藝復(fù)合而成的一種增強(qiáng)塑

2、料，國外稱玻璃纖維增強(qiáng)塑料。 它是由兩種或兩種以上性能各具特點(diǎn)的原材料復(fù)合在一起，組成另一種能滿足人們某種特殊要求的新材料，即復(fù)合材料。 隨著玻璃鋼行業(yè)的不斷發(fā)展，作為樹脂基體的增強(qiáng)材料，已由玻璃纖維延伸到碳化硅纖維、氧化鋁纖維、芳綸纖維、硼纖維及碳纖維等，由這些新型纖維和各種樹脂制成的材料，就是一些高性能的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。 火力發(fā)電主要是通過燃煤來發(fā)電，以往火電行業(yè)是通過燃煤廢氣采取除塵措施，既通過高煙囪將廢氣排入周圍大氣，如今由于環(huán)保嚴(yán)控二氧化硫排放的要求，需對廢氣進(jìn)行脫硫處理。 目前火電行業(yè)均采用濕法脫硫，在采用濕法脫硫前，煙氣進(jìn)入煙囪的溫度較高，高達(dá)130-160，只形成少量的煙氣結(jié)

3、露現(xiàn)象，對煙囪的防腐要求不是很高； 但是濕法脫硫后，煙氣溫度降至50-80，煙氣濕度加大，導(dǎo)致煙囪內(nèi)壁腐蝕增大。雖然濕法脫硫后煙氣溫度降至50-80，但是在設(shè)計(jì)煙囪往往還要考慮緊急狀態(tài)無濕法脫硫的溫度情況（150）及事故狀態(tài)溫度（近200）所以濕法脫硫煙囪對內(nèi)腐蝕，耐溫均有較高的要求。玻璃鋼的優(yōu)點(diǎn)玻璃鋼的優(yōu)點(diǎn)輕質(zhì)高強(qiáng) 相對密度在1.5-2.0之間，只有碳鋼的1/4-1/5，可是拉伸強(qiáng)度卻相近，甚至超過碳素鋼，而比強(qiáng)度可以與高級合金鋼相比，因此在航空、火箭、宇宙飛行器及其他需要減輕自重的制品應(yīng)用中，都具有卓越成效，有些環(huán)氧FRP的拉伸、彎曲和壓縮強(qiáng)度能達(dá)到400MPa以上。耐腐蝕優(yōu)異 玻璃鋼FR

4、P是非常良好的耐酸、耐堿和耐各種腐蝕的材料，對大氣、水和鹽、油類、溶劑都具有較好的抵抗能力。綜合性能好 是優(yōu)良的絕緣材料，可以用來制造絕緣體高頻下能保持良好介電性。微波透過性良好廣泛應(yīng)用雷達(dá)、天線罩等。熱性能良好 FRP熱導(dǎo)率低室溫下為1.25-1.67KJ/(m.h.k)只有金屬的1/100-1/1000，是優(yōu)良的絕緣材料，在瞬間超高情況下是理想的熱防護(hù)和耐燒蝕材料，能保護(hù)宇宙飛行器在200多以上承受高速氣流的沖刷?？稍O(shè)計(jì)性好 可以根據(jù)需要靈活的設(shè)計(jì)出各種結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，來滿足使用要求，可以使產(chǎn)品有很好的整體性，可以設(shè)計(jì)出耐腐蝕的、耐瞬時(shí)高溫的產(chǎn)品某方向上有特別高強(qiáng)的介電性好的，等等。工藝性優(yōu)良

5、可以根據(jù)產(chǎn)品的形狀、技術(shù)要求，用途及數(shù)量來靈活的選擇成型工藝，可以一次成型，經(jīng)濟(jì)效益突出，尤其對形狀復(fù)雜，不易成型的數(shù)量少的產(chǎn)品更突出它的工藝優(yōu)越性。玻璃鋼的缺點(diǎn)玻璃鋼的缺點(diǎn)長期耐高溫性差 一般FRP不能在高溫下長期使用，通用樹脂在50以上強(qiáng)度就明顯下降，一般只在100以下使用，但可以選擇耐高溫樹脂，使長期工作溫度150-180是可以達(dá)到的彈性模量低 玻璃鋼彈性模量比木材大兩倍，但比鋼小五倍，因此，在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中常感到剛性不足，容易變形，但可以通過采用高模量纖維、改變斷面形狀或做加強(qiáng)筋來解決這個(gè)難題。老化現(xiàn)象 老化現(xiàn)象是玻璃鋼的缺陷，在紫外線、風(fēng)、沙、雷、雨、化學(xué)介質(zhì)、機(jī)械應(yīng)力等作用下容易導(dǎo)致性

6、能下降，為了達(dá)到使用年限，可以選擇優(yōu)良的樹脂和纖維，再一個(gè)通過合理的鋪層構(gòu)造，是可以達(dá)到設(shè)計(jì)年限的。 美國電力行業(yè)的應(yīng)用案例表明，在脫硫煙囪內(nèi)完全能夠達(dá)到30年以上的壽命。施工時(shí)容易發(fā)生火災(zāi) 樹脂屬于有機(jī)物，在有火源時(shí)容易燃燒。為避免發(fā)生火 災(zāi)，除遵守防火規(guī)則外，可通過選用阻燃型樹脂或者在非阻燃樹脂中添加阻燃劑的辦法來解決。 玻璃鋼玻璃鋼FRP內(nèi)筒現(xiàn)場制作方案內(nèi)筒現(xiàn)場制作方案 1.1、FRP大型臥式纏繞機(jī)的安裝， 根據(jù)生產(chǎn)安裝要求，現(xiàn)場生產(chǎn)需建設(shè)局部環(huán)境可控的廠房（14m2 0m）和原材料貯存?zhèn)}庫，確保環(huán)境溫濕度達(dá)到樹脂儲存和固化的最佳狀態(tài)；另需設(shè)置半成品、成品擺放地、廢料處理場所、辦公場所，

7、員工休息場所等。 1.2、FRP煙囪內(nèi)筒制作材料 FRP內(nèi)筒的制作材料主要包括：阻燃環(huán)氧乙烯基樹脂、ECR玻璃纖維及織物，促進(jìn)劑、固化劑等。 1.3、FRP主體管段的制作方案 1.3.1、FRP煙囪內(nèi)筒的現(xiàn)場制作 由大型數(shù)控纏繞機(jī)帶動(dòng)專用模具，按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)動(dòng)來完成產(chǎn)品的纖維氈鋪覆、纖維紗纏繞，單向布纏繞、纖維紗噴射等步驟。 1.3.2、FRP煙囪內(nèi)筒的結(jié)構(gòu)組成及厚度 FRP煙囪內(nèi)筒的頂部是暴露在大氣環(huán)境中的管段，表面層含有抗紫外線劑、抗老化劑等助劑；FRP煙囪內(nèi)表面為2.5以上的內(nèi)襯防腐層；FRP結(jié)構(gòu)層采用纖維紗纏繞、單向布纏繞交替進(jìn)行，直到達(dá)到設(shè)計(jì)要求的厚度；FRP煙囪外表面保護(hù)層性能滿

8、足現(xiàn)場運(yùn)行環(huán)境條件。 1.3.3、FRP煙囪內(nèi)筒生產(chǎn)工序 （1）芯模板的打磨處理在進(jìn)行纏繞工藝之前，需對芯模板表面進(jìn)行加工處理，對芯模板表面殘留的樹脂顆粒、粉塵、污跡等雜質(zhì)進(jìn)行清理工作，以保證產(chǎn)品表面的光潔度。 （2）鋪覆脫模材料：在完成打磨后在鋁合金芯模板上鋪設(shè)一層纏繞專用脫模材料，以便固化后的FRP管段能夠順利的實(shí)現(xiàn)脫模操作。 （3）耐腐內(nèi)襯的制作：耐腐內(nèi)襯是由碳纖維站、表面氈、噴射紗內(nèi)襯樹脂。樹脂含量為90%以上，其氣密封好、光潔度高、具有導(dǎo)靜電、防滲防腐作用。耐腐層輔層順序如下：碳纖維表面氈，樹脂含量不小于90%、30g/玻璃表面氈，樹脂含量不少于90%、30g/噴射紗、樹脂含量不小于

9、75%，2400TEX. 最內(nèi)層輔設(shè)碳纖維表面氈層（0.25厚）以提供導(dǎo)靜電連續(xù)性，防止靜電積聚，避免其他施工人員的觸電危險(xiǎn)。玻璃纖維表面氈層（0.25厚）是一層樹脂層（樹脂含量90%以上），提供優(yōu)異的耐腐蝕性能，次內(nèi)層為玻璃纖維噴射短切紗層（1.0/層），樹脂含量70%以上用來形成防腐層。 （4）FRP煙囪結(jié)構(gòu)層的制作，F(xiàn)RP煙囪的結(jié)構(gòu)層是提供力學(xué)性能的主要功能層用纖維浸潤結(jié)構(gòu)樹脂層，環(huán)向纏繞配合單向布交替纏繞成型，作用是承受各種應(yīng)力及外載荷。 繞時(shí)需注意玻璃纖維紗的張力控制始終保持適當(dāng)張力以保證纏繞制品質(zhì)量。在纏繞時(shí)用壓板及毛刷將纖維壓實(shí)并驅(qū)趕氣泡，以保證產(chǎn)品的氣泡數(shù)量在質(zhì)量控制的范圍內(nèi)。

10、 （5）FRP煙囪外表層的制作，外保護(hù)層由表面氈及樹脂膠衣組成，樹脂膠衣中加入抗老化劑和紫外線吸收劑。樹脂含量達(dá)90%以上起到保護(hù)結(jié)構(gòu)層的作用，延長設(shè)備的使用壽命。 （6）FRP煙囪首段的保溫及耐候處理：保護(hù)層主要由表面氈和加入抗老化劑和紫外線吸收劑的樹脂纏繞成型。樹脂含量達(dá)到90%，以上起保護(hù)作用延長煙囪的使用壽命。 （7）在每段管道纏繞過程中按要求預(yù)埋吊耳，以便脫模吊裝及組裝定位使用。 （8）FRP煙囪加強(qiáng)筋的制作：按設(shè)計(jì)要求，在每段FRP管道外層對應(yīng)位置安裝，制作加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋間距按設(shè)計(jì)要求執(zhí)行。 FRP煙囪在美國、德國、日本、英國等都廣泛得到了應(yīng)用，如： 、美國南卡萊羅納州公共服務(wù)局克

11、萊斯電站2350MW煙囪長度157m，制造時(shí)間1982年，至今運(yùn)行29年。 、美國向日葵電力合作公司2650MW雙內(nèi)筒FRP煙囪內(nèi)筒，長度2136m，直徑5.0 m，于1983年投運(yùn)，投運(yùn)28年，運(yùn)行良好。 我國1965年，冶金部建筑研究總院為鞍山鋼鐵公司制作了一座玻璃鋼煙囪，該煙囪1965年12月投入使用，直到1976年因車間進(jìn)行擴(kuò)產(chǎn)改造拆除，此時(shí)安全使用達(dá)11年之久， 核工業(yè)部404廠的大型酸解罐煙囪，東北鐵合金廠36 m玻璃鋼煙囪，濟(jì)南裕興化工廠24 m酸解煙囪等均取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。 玻璃鋼內(nèi)筒的效益及應(yīng)用前景分析：玻璃鋼內(nèi)筒的效益及應(yīng)用前景分析： 根據(jù)國內(nèi)外的玻璃鋼煙道、煙囪工程經(jīng)驗(yàn)，玻璃鋼整體排煙筒的綜合工程造價(jià)，是鈦合