煙囪脫硫防腐施工方案：

濕法石灰石脫硫工藝為電廠脫硫的主導(dǎo)工藝,可有效截留煙氣中95 %的SO2 ,但該工藝對(duì)SO3 的脫除效率不高,煙氣脫硫后對(duì)煙囪的腐蝕隱患并未消除,相反,脫硫后的煙氣環(huán)境(低溫、高濕等) 可能使腐蝕狀況進(jìn)一步加劇。在脫硫系統(tǒng)不設(shè)置GGH時(shí),煙氣進(jìn)入煙囪的溫度為40～50 ℃左右,濕度很大并處于飽和狀態(tài),在排煙過程中,由于擴(kuò)容和散熱作用,在煙囪內(nèi)壁上會(huì)有大量的凝結(jié)酸水,煙囪內(nèi)壁將長期處于酸水浸泡狀態(tài),因此排煙內(nèi)筒應(yīng)重視防腐性能。按照材料的不同來分,排煙內(nèi)筒的結(jié)構(gòu)一般有鋼內(nèi)筒結(jié)構(gòu)和磚砌內(nèi)筒結(jié)構(gòu)2 種。煙囪脫硫防腐從材料的抗?jié)B密性方面考慮,鋼內(nèi)筒結(jié)構(gòu)優(yōu)于磚砌內(nèi)筒結(jié)構(gòu),目前已投運(yùn)和正在建設(shè)的工程中,大多數(shù)煙囪采用鋼內(nèi)筒結(jié)構(gòu)。

1 煙囪鋼內(nèi)筒的構(gòu)造及防腐措施

2 、1. 1構(gòu)造

3 、煙囪脫硫防腐鋼內(nèi)筒煙囪一般由用于承重的混凝土外筒、用于支撐鋼內(nèi)筒的鋼平臺(tái)、用于煙囪檢修的鋼爬梯、鋼內(nèi)筒和避雷航空障礙燈等部分構(gòu)成。單管或雙管式套筒煙囪排煙筒采用鋼內(nèi)筒時(shí),垂直交通,一般僅設(shè)置鋼梯,不設(shè)置電梯。鋼內(nèi)筒直接支撐于煙囪0 m 地面標(biāo)高處,煙囪內(nèi)部每隔30～40 m 布置一個(gè)鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái),作為檢修工作平臺(tái),同時(shí)作為鋼內(nèi)筒的支撐點(diǎn)。

4 、1. 2防腐措施

5 、1. 2. 1鋼內(nèi)筒內(nèi)襯鈦板

6 、鈦是一種耐硫酸腐蝕性能較好的材料,這是由于鈦的表面容易生成穩(wěn)定的鈍化膜,鈍化膜由幾納米到幾十納米厚的氧化鈦構(gòu)成,在許多環(huán)境中很穩(wěn)定,并且一旦局部的穩(wěn)定性被破壞,還具有瞬間再修補(bǔ)的特性,因此,鈦在酸性、堿性、中性鹽水溶液中和氧化性介質(zhì)中具有很好的穩(wěn)定性,比現(xiàn)有的不銹鋼和其它有色金屬的耐腐蝕性好。煙囪脫硫防腐該種方案已在國內(nèi)新建脫硫電廠普遍采用,如國華太倉電廠、華潤常熟電廠、江蘇鎮(zhèn)江電廠、江蘇沙洲電廠等。

7、1. 2. 2鋼內(nèi)筒鋼板采用耐硫酸露點(diǎn)鋼板

8、耐硫酸露點(diǎn)鋼元素成份中含有Mn、Cu、Cr、Si等抗硫酸露點(diǎn)腐蝕的合金元素,設(shè)計(jì)時(shí)可在內(nèi)側(cè)留有2 mm 厚腐蝕裕度或采取其它防腐措施,該做法比較適合在弱、中等腐蝕性煙氣條件下使用。耐硫酸露點(diǎn)鋼內(nèi)筒內(nèi)壁裸露,適用于采用電除塵而未上煙氣脫硫(FGD)系統(tǒng)的干煙氣條件下,但不太適用于脫硫系統(tǒng)煙囪鋼內(nèi)筒的腐蝕工況。這種材料已應(yīng)用于國電北侖電廠、浙江嘉興電廠、上海外高橋電廠等。

9 、1. 2. 3普通鋼板內(nèi)襯玻璃磚

10 、發(fā)泡耐酸玻璃磚具有耐腐蝕和保溫的雙重性能,使原來的煙囪內(nèi)襯和保溫層結(jié)構(gòu)合二為一。煙囪脫硫防腐發(fā)泡耐酸玻璃磚由專用的粘合材料直接粘貼于鋼排煙內(nèi)筒內(nèi)側(cè)表面,并且由粘合材料對(duì)玻璃磚間的縫隙勾縫,阻斷了煙氣對(duì)煙囪內(nèi)筒結(jié)構(gòu)的腐蝕。這種方法目前在國內(nèi)剛剛開始采用。

11、2鋼內(nèi)筒施工工藝

12、鋼內(nèi)筒鋼板無論采用何種材質(zhì),鋼內(nèi)筒施工前都須先將煙囪內(nèi)部的鋼平臺(tái)安裝完畢,然后再進(jìn)行鋼內(nèi)筒的安裝。煙囪內(nèi)部的鋼平臺(tái)從華東地區(qū)一帶的煙囪構(gòu)造來看一般為六到七層,層與層之間以“之”字形爬梯相連,起筒內(nèi)上人和抑制鋼內(nèi)筒晃動(dòng)的作用。從目前國內(nèi)已經(jīng)和正在施工的鋼內(nèi)筒施工工藝來看,基本都采用倒裝法。倒裝法主要有氣壓頂升倒裝法、液壓提升倒裝法、液壓頂升倒裝法3 種施工方法。

13、2. 1氣壓頂升倒裝法

14、氣壓頂升法是利用壓縮空氣頂起鋼內(nèi)筒,將先安裝的頂部幾節(jié)鋼內(nèi)筒上頂部封閉,利用設(shè)在煙囪部的起吊裝置將這幾節(jié)就位在已就位好的下部密封裝置上。煙囪脫硫防腐底部密封裝置在地面以上10 m 左右,下部較小,以方便施工人員在鋼內(nèi)筒內(nèi)側(cè)進(jìn)行焊接,從而使這部分筒體形成密閉空間后,以壓縮空氣向里充壓,其空氣壓力為已頂升部分質(zhì)量除以鋼內(nèi)筒頂部面積,如某電廠煙囪單根鋼內(nèi)筒質(zhì)量為700 t (含保溫及加固圈) ,內(nèi)部直徑為6 m ,承壓面積為28. 26m2 ,則其所需最大頂升空氣壓力為:700 t/ 28. 26 m2= 24. 8 t/ m2 。頂升一節(jié)后,下部拼裝焊接下一節(jié)鋼內(nèi)筒,氣壓頂升法是以鋼板單片拼裝,因?yàn)橹虚g有密封裝置,所以不可能在煙囪外部鋼內(nèi)筒制作組合場地前制作成一個(gè)圓筒節(jié),這樣就對(duì)煙囪內(nèi)部的現(xiàn)場拼接提出較高的要求,現(xiàn)場的拼接質(zhì)量必須保證筒體的圓度,否則煙囪密封膠圈將產(chǎn)生漏氣現(xiàn)象,從而導(dǎo)致氣頂失敗。另外,鋼內(nèi)筒在穿越第1 層平臺(tái)以前側(cè)向止晃裝置無法起作用,即使穿過第1 臺(tái)平臺(tái),也會(huì)因?yàn)榈? 層平臺(tái)與第2 層高度相差較大,無法有效防止鋼內(nèi)筒傾斜,因此在鋼內(nèi)筒穿越第2 層鋼平臺(tái)以前需在煙囪頂部設(shè)置吊點(diǎn),利用鋼絲繩從頂部滑輪對(duì)鋼內(nèi)筒進(jìn)行牽引導(dǎo)向,待鋼內(nèi)筒止晃裝置開始起作用,頂部的鋼絲繩則主要起克服鋼內(nèi)筒和密封系統(tǒng)靜止摩擦的作用。氣壓頂升倒裝法的另一個(gè)關(guān)鍵是一旦停電或系統(tǒng)故障時(shí)的處理辦法,由于整個(gè)氣頂系統(tǒng)并不是非常嚴(yán)密,一旦系統(tǒng)發(fā)生故障將有可能因系統(tǒng)的漏氣使已頂升的上部鋼內(nèi)筒發(fā)生緩慢墜落,從而將未能完成的最下一節(jié)鋼板壓壞,因此需要有充分的氣源作為補(bǔ)充,為此需在系統(tǒng)備有充足的壓縮空氣,所以貯氣罐的設(shè)置必不可少。根據(jù)已完成的工程情況來看,貯氣量應(yīng)不小于20 m3 ,頂升時(shí)可以開啟貯氣罐,貯氣量越多,則頂升的速度越快,系統(tǒng)安全越有保證,同時(shí)空壓機(jī)的數(shù)量不宜太少,以便故障時(shí)備用,同時(shí)現(xiàn)場最好有備用電源。

15、2. 2液壓提升倒裝法

16、液壓頂升法是利用液壓系統(tǒng)為動(dòng)力進(jìn)行鋼內(nèi)筒的提升,鋼內(nèi)筒可事先在預(yù)制加工場地首先進(jìn)行卷制,組合焊接成4～6 m 高一段直筒,首先鋼內(nèi)筒頂部一節(jié)用軌道滑車推到煙囪內(nèi)部就位,利用這一節(jié)焊接的提升吊點(diǎn)掛住液壓提升系統(tǒng)的鋼索,為防止鋼內(nèi)筒在提升過程變形,提升吊點(diǎn)宜固定在這節(jié)鋼內(nèi)筒的加固環(huán)形鋼梁上,然后啟動(dòng)頂部液壓提升系統(tǒng),提升一節(jié)后,將提前拼接完成的第2 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)從外面推入,進(jìn)行節(jié)與節(jié)之間的拼裝,液壓泵站安裝于煙囪最頂一層鋼平臺(tái)上(如圖2 所示) ,單根鋼內(nèi)筒的質(zhì)量將全部由這層平臺(tái)來承擔(dān)。目前這種施工方法正在應(yīng)用于長江沿岸江蘇鎮(zhèn)江電廠、國電常州電廠、華潤常熟電廠等幾個(gè)項(xiàng)目。液壓提升在電廠施工中應(yīng)用較多,近幾年在汽包的提升、定子的提升中廣泛采用,因此以下不對(duì)液壓提升的機(jī)械部分進(jìn)行介紹,重點(diǎn)介紹一下頂部鋼平臺(tái)的改造。某工程液壓提升系統(tǒng)示意,見圖3。煙囪脫硫防腐中所示,GL701 是由原設(shè)計(jì)鋼平臺(tái)的鋼梁經(jīng)重新設(shè)計(jì)核算而變更后的鋼梁,煙囪施工完畢不再拆除,直接在其上施工平臺(tái)板,鋼梁標(biāo)高應(yīng)在保證原設(shè)計(jì)頂部平臺(tái)標(biāo)高的的基礎(chǔ)上相應(yīng)調(diào)整,其兩端在煙囪外筒上的支撐原設(shè)計(jì)僅在頂部環(huán)形牛腿上,由于鋼內(nèi)筒在安裝的過程中施加于本層鋼平臺(tái)上荷載比原設(shè)計(jì)高出很多,以一般雙鋼內(nèi)筒煙囪為例,起吊最大質(zhì)量為600～700 t。設(shè)計(jì)一般會(huì)采用頂層環(huán)形牛腿和外直筒壁共同承擔(dān)的方案,因此需由設(shè)計(jì)在筒壁頂部留方洞,如圖3 某電廠雙鋼內(nèi)筒煙囪共需留8 個(gè)方洞,其中4 個(gè)方洞是放置平臺(tái)主鋼梁,另外4 個(gè)方洞是放置吊裝用鋼梁的,液壓提升系統(tǒng)就放置在吊裝用鋼梁上,起吊鋼內(nèi)筒的鋼絞線通過該梁上的留孔伸到下面。由于鋼內(nèi)筒設(shè)計(jì)一般高于煙囪混凝土外筒,為了將煙囪提高到設(shè)計(jì)高度,鋼內(nèi)筒上的吊點(diǎn)需往下倒一次。

17、2. 3液壓頂升倒裝法

18 、液壓頂升倒裝法除提升動(dòng)力由頂部提升改為在下部上頂以外,鋼內(nèi)筒地面預(yù)制拼裝以及組合場到煙囪內(nèi)的運(yùn)輸與液壓提升法相同。上海某電廠的鋼內(nèi)筒液壓頂升技術(shù)采用了3 臺(tái)300 t 級(jí)的液壓缸作為原驅(qū)動(dòng)力,最大頂升荷載900 t ,液壓缸分別在3根開口鋼頂升立柱內(nèi)爬升,再利用環(huán)型鋼箱梁托住鋼內(nèi)筒實(shí)施頂升的過程。3 根立柱高36 m ,布置在混凝土煙囪內(nèi)部基礎(chǔ)上,液壓缸爬升的最大有效行程為35. 535 m ,一座240 m 鋼內(nèi)筒一般需要7～8次循環(huán)的爬升即可完成。煙囪脫硫防腐該設(shè)備設(shè)有自動(dòng)、程序、手動(dòng)3 種操作模式,3臺(tái)液壓缸爬升時(shí)的差異誤差小于1 mm ,具有安全、平穩(wěn)的優(yōu)點(diǎn)。

19、3種施工安裝方法的比較

20 、由于國內(nèi)脫硫工藝開始較晚,相應(yīng)的鋼內(nèi)筒的安裝施工方案起步也比較晚,3 種方案孰優(yōu)孰劣較難下一個(gè)比較準(zhǔn)確的結(jié)論。表1 對(duì)3 種安裝方案從安全保證度、進(jìn)度保證度、工藝成熟度和設(shè)備投資四方面進(jìn)行簡單比較。

21 、結(jié)束語

22 、目前,國內(nèi)240 m 及以上煙囪鋼內(nèi)筒施工方法主要有氣壓頂升法、煙囪脫硫防腐液壓頂升法、液壓提升法3 種,高度較低的煙囪鋼內(nèi)筒的施工也可采用卷揚(yáng)機(jī)提升法,因此,具體到某個(gè)工程采用哪種施工方法,首先應(yīng)該考慮施工單位擁有什么樣的設(shè)備,對(duì)哪種施工方法較為熟悉,再結(jié)合實(shí)際情況決定采用哪種施工方法更為合適。