火力发电厂烟囱介绍
砖套筒烟囱基本形式详见下图:
❖ 3.4、钢排烟筒
❖ 钢内筒由于封闭性好、整体性强、无连接 头,其优势相对砖砌内筒就较为突出。钢内 筒烟囱的基本型式见下图。
❖ 钢排烟筒有自承重式结构、整体悬挂式结构、分段 悬挂式结构,沿高度每隔一定距离设一道止晃点。 钢内筒的防腐内衬材料可以采用钛板内衬、进口泡 沫玻璃砖内衬、国产泡沫玻璃砖内衬、国产泡沫玻 化砖内衬、防腐涂料内衬的形式,其中,钛板内衬 效果最好,但价格较贵,进口泡沫玻璃砖内衬价格 也较高,国产泡沫玻璃砖内衬、国产泡沫玻化砖内 衬、防腐涂料内衬价格适中。国产泡沫玻璃砖内衬 与国产泡沫玻化砖内衬相比,两者价格相差不大, 后者具有更好的耐久性、更好的耐冲刷性。
❖ 3.2、套筒式烟囱的结构特点
❖ 钢筋混凝土套筒烟囱是将钢筋混凝土承重外筒与 排烟内筒相互脱开的一种结构型式。承重外筒的 直径及线型根据结构自身自振周期及变位限值, 考虑风荷载与地震作用和检修空间、排烟内筒直 径共同决定。由于其承重外筒与排烟筒脱开,承 重外筒不直接受烟气的高温和腐蚀作用,而且具 有检查、维修方便,可靠性高等特点,是火力发 电厂烟气设置脱硫装置后较多采用的结构型式, 目前被广泛地应用。
❖ 钢筋混凝土套筒烟囱在混凝土侧壁与内筒之 间形成通风区域,该通风区的作用有:(1) 有助于清除由于烟气弥漫或正压条件下有可 能漏过内衬的烟气,避免其腐蚀烟囱主体结 构;(2)降低可能漏入内衬的烟气的部分蒸 汽压力,这样也降低了其酸露点并使酸在敏 感表面上的沉积的可能性减到最小;(3)设 置检修平台、楼梯,方便工作人员可以进入 进行维护和检查。
❖ 钢排烟筒外采用超细玻璃棉毡作保温层外包镀锌钢丝网。 钢排烟筒防腐内衬可分为以下几种:
❖ 1) 钛钢复合板 ❖ 钛板由于其特定的化学性能,有非常好的防腐效果,脱硫
后的强腐蚀性烟气对钛板的腐蚀性很小,是国际工业烟囱 协会推荐的FGD系统不设GGH情况下烟囱防腐内衬之一。 ❖ 钛是一种非常活泼的金属,其平衡电位很低,在许多介质 中很稳定。因为钛和氧的亲和力很大,在空气中或含氧介 质中,钛表面生成一层致密的、附着力强、惰性大的氧化 膜,保护了钛基体不被腐蚀。钛是具有强烈钝化倾向的金 属。介质温度在315℃以下钛的氧化膜始终保持这一特性, 完全满足钛在恶劣环境中的耐蚀性。由于钛的表面钝化膜 的性质决定了钛对中性、氧化性、弱还原性的介质具有较 好的耐蚀性。 ❖ 目前国内已有多家电厂采用钛钢复合板钢套筒的烟囱。钛 钢复合板是以低碳钢Q235B为基材,以钛板为复层的两层 金属复合板,并将Q235B基材作为排烟筒受力支撑结构。 钛钢复合板是一种成熟的组合材料,有专门的国家标准, 但造价较高。
❖ 砖套筒烟囱承重外筒的钢筋混凝土工程量比单筒烟囱稍大些, 但内衬砌体量要少些,采用砖套筒式烟囱,虽然相对于单筒 式烟囱造价稍高,但是对承重外筒的裂缝和腐蚀等影响均得 到很大的改善,其对于湿法脱硫并设置GGH后的烟气具有较 强的适应性。
❖ 砖套筒烟囱承重外筒的钢筋混凝土工程量比单 筒烟囱稍大些,但内衬砌体量要少些,采用砖 套筒式烟囱,虽然相对于单筒式烟囱造价稍高, 但是对承重外筒的裂缝和腐蚀等影响均得到很 大的改善,其对于湿法脱硫并设置GGH后的 烟气具有较强的适应性。
❖ 2) 耐酸钢+防腐涂料
❖ 各种钢材在不同温度和酸液浓度下抗腐蚀性能是变化 的。普通碳素钢板在80℃以下时,钢板受酸腐蚀速度 甚快;耐候钢抗酸腐蚀性能好于普通碳素钢,为普通 钢材的2~4倍。所以可采用耐候钢增加钢板防腐蚀厚 度,使钢内筒在使用期间,不因腐蚀而影响其安全使 用。
❖ 国内设计中常采用的耐候钢一般选用“JNS耐硫酸露 点防腐蚀钢板”,JNS耐候钢热轧板带试样在硫酸浓 度50%,温度70℃环境下的腐蚀实验表明:其抗硫酸 腐蚀能力是同等实验条件下CORTEN钢的1.5~2.0倍, 1Cr18Ni9Ti的6.58倍,Q235A的6.21倍,20#钢的 3.58倍。另外,“JNS耐硫酸露点防腐蚀钢板”也是 目前国内烟囱常用的材料。
❖ 从排烟筒的材质上可分为:砖套筒和钢套筒 烟囱,烟囱砖内筒结构与钢内筒结构在支承 体系上有较大差别,砖内筒为分段支承结构, 分段支承在各层平台的环梁上。钢内筒有自 立式、整体悬挂式、分段悬挂式的结构,同 时还需设置一定数量的侧向支撑和检修平台 (吊装平台)。
❖ 采用套筒烟囱具有检修和维护空间,一旦需要, 可随时方便地对排烟筒实施维护和补强,更为 安全可靠。在正常运行条件下,钢筋混凝土筒 身承重结构不直接与烟气接触,基本处于常温 条件下工作,其温度应力显著减少,避免了筒 体由于温差过大造成裂缝的产生和腐蚀,延长 烟囱寿命,保证电厂的安全运行。而且由于温 度应力的显著减少,承重外筒钢筋用量相对低 于单筒式烟囱。
❖ 在系统不设置GGH(烟气加热系统)时,脱硫后的 烟气温度一般在40℃~50℃之间,且湿度很大并处 于饱和状态,烟气易于冷凝结露并在潮湿环境下产生 腐蚀性的水液液体,使烟囱内壁长期处于浸泡状态。 系统设置GGH可升高脱硫处理后排放的烟气温度 (约80℃及以上),以减缓烟气冷凝结露产生的腐蚀 性水液液体(弱酸)。从理论上讲,采用GGH时能 有利于减缓烟气的腐蚀(即提高烟气温度,减少结 露),但烟气湿度、水分这些诱发腐蚀的因素依然存 在,况且GGH的运行能否满足运行温度值的要求, 尤其是在发电机组低负荷运行、机组开启和关停期间 及其它不利工况时能否满足运行温度值的要求值得关 注和重视。
❖ 3.3、砖排烟筒
❖ 砖排烟筒采用耐酸胶泥砌筑耐酸砖,排烟筒外形尽量做成等 直径直段,这样可以增大烟气流速,减小烟气对排烟筒的压 力,改善烟气的运行状况。砖排烟筒中的砖体本身耐腐蚀性 和经济性都较好,但考虑到大面积的砌体间的砌筑缝在温度 变化和长期作用下仍有可能会产生开裂,为防止这些裂缝在 低温度和高湿度的烟气环境下引起渗漏,对钢筋混凝土承重 外筒产生腐蚀;因此在砖排烟筒外侧加设耐酸水泥砂浆封闭 层进行防护,并在耐酸水泥砂浆封闭层外侧做保温保护层, 用以保证排放的烟气温度和降低检修维护空间的温度,使钢 筋混凝土承重外筒温度应力显著减少。保温层采用岩棉或超 细玻璃棉毡。