玻璃鋼煙囪最關鍵的技術要點及常用的設計方案

玻璃鋼煙囪最關鍵的技術要點及常用的設計方案

一、玻璃鋼煙囪最關鍵的技術要點

玻(bo)璃(li)鋼煙(yan)囪(cong)的(de)(de)(de)性能(neng)很大程度(du)(du)上取決于基體材料——樹脂(zhi)的(de)(de)(de)選擇。為保證內(nei)筒使(shi)用的(de)(de)(de)安(an)全性能(neng)，FRP內(nei)筒基體材料采用美國陶氏(shi)化(hua)學公司(si)生產的(de)(de)(de)乙烯(xi)基酯樹脂(zhi)DERAKANE*510C，是具有(you)阻(zu)燃功(gong)能(neng)的(de)(de)(de)一種乙烯(xi)基樹脂(zhi)，樹脂(zhi)中含(han)有(you)溴化(hua)環(huan)氧骨架(jia)，予樹脂(zhi)以阻(zu)燃性，阻(zu)燃性能(neng)指標—氧指數(shu)達32，樹脂(zhi)在(zai)溶劑，化(hua)學品及(ji)氧化(hua)性酸等混合環(huan)境下(xia)的(de)(de)(de)特殊(shu)耐(nai)腐蝕性以及(ji)高溫下(xia)強度(du)(du)和(he)韌性的(de)(de)(de)極佳(jia)保留性。被廣泛應(ying)用在(zai)煙(yan)囪(cong)和(he)煙(yan)囪(cong)內(nei)襯(chen)層中，特別是在(zai)濕法脫硫玻(bo)璃(li)鋼煙(yan)囪(cong)內(nei)筒的(de)(de)(de)應(ying)用中更具優越性，由于其高耐(nai)腐、高耐(nai)熱和(he)高強度(du)(du)的(de)(de)(de)綜合特性，在(zai)170度(du)(du)最(zui)高耐(nai)溫在(zai)高溫條件下(xia)不會降低其機械強度(du)(du)。

同時，根據實驗分析結果(guo)及多年的(de)(de)(de)項目(mu)工程經驗，纖(xian)(xian)維(wei)和樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)的(de)(de)(de)通潤匹配也是影(ying)響(xiang)到FRP制品質量的(de)(de)(de)一個因(yin)素，因(yin)為(wei)不(bu)同的(de)(de)(de)纖(xian)(xian)維(wei)其(qi)表面的(de)(de)(de)偶聯劑(ji)(ji)存在一定的(de)(de)(de)差(cha)異(yi)，這種(zhong)差(cha)異(yi)決定了樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)與玻纖(xian)(xian)的(de)(de)(de)通潤性(xing)，如果(guo)偶聯劑(ji)(ji)與樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)匹配，纖(xian)(xian)維(wei)能(neng)完(wan)全被樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)浸(jin)(jin)潤，反(fan)之(zhi)浸(jin)(jin)潤效(xiao)果(guo)不(bu)好，其(qi)制品強度會有所下(xia)降。選用耐腐蝕玻璃(li)纖(xian)(xian)維(wei)，玻纖(xian)(xian)是獲得專利的(de)(de)(de)無硼玻璃(li)纖(xian)(xian)維(wei)，兼(jian)具耐腐蝕的(de)(de)(de) E-CR 玻纖(xian)(xian)和 E 玻璃(li)纖(xian)(xian)維(wei)增強材料的(de)(de)(de)優點，符合 ASTM標準，同時與樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)可以很好地進(jin)行(xing)通潤匹配。

美國早在1993 年(nian)發布了專門用于燃煤電廠玻(bo)璃(li)(li)鋼排煙筒設(she)計、制(zhi)作和安(an)裝(zhuang)的(de)(de)標準指南ASTM D 5364，在2008年(nian)進行重新確認。ASTM D 5364-08［2］對玻(bo)璃(li)(li)鋼煙囪的(de)(de)適用工況、選(xuan)材、設(she)計計算方法、制(zhi)作安(an)裝(zhuang)、質(zhi)量控制(zhi)和檢驗等(deng)方面進行了詳(xiang)細的(de)(de)規定(ding)，是目前玻(bo)璃(li)(li)鋼煙囪設(she)計依(yi)據的(de)(de)主要規范。

國(guo)內(nei)關于(yu)纖維增(zeng)強塑料材(cai)料的(de)試驗標(biao)準(zhun)已經完(wan)備，但國(guo)內(nei)對(dui)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)煙囪設(she)計(ji)(ji)研究(jiu)相對(dui)較少，工(gong)(gong)程實踐也(ye)十分(fen)有限(xian)，目前(qian)仍沒有專門的(de)規范(fan)。玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)結構(gou)設(she)計(ji)(ji)規范(fan)主(zhu)要是化工(gong)(gong)行(xing)業標(biao)準(zhun)《玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)/聚氯乙烯( FRP /PVC ) 復合管道設(she)計(ji)(ji)規定》( HG 20520-40 1992) ［3］和《玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)化工(gong)(gong)設(she)備設(she)計(ji)(ji)規定》( HG/T20696-1999) ［4］，這(zhe)兩個標(biao)準(zhun)可(ke)供玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)結構(gou)設(she)計(ji)(ji)參(can)考。但玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)煙囪的(de)使用條件和結構(gou)特點與(yu)化工(gong)(gong)設(she)備有較大不(bu)同，化工(gong)(gong)行(xing)業標(biao)準(zhun)難以直接引用。

河北華強科(ke)技開發有限公司玻璃(li)鋼煙囪設計方案：

二、常用的幾種煙囪設計方案

1、雙筒鋼內筒方案

鋼(gang)(gang)內(nei)(nei)(nei)筒(tong)(tong)(tong)由厚(hou)度(du)為(wei)10～16 mm的(de)鋼(gang)(gang)板卷成(cheng)后焊接而成(cheng)。鋼(gang)(gang)內(nei)(nei)(nei)筒(tong)(tong)(tong)內(nei)(nei)(nei)徑一般為(wei)6.0~6.5 m，鋼(gang)(gang)內(nei)(nei)(nei)筒(tong)(tong)(tong)外(wai)壁(bi)(bi)沿每6 m高(gao)左右間隔(ge)設置1個(ge)剛性(xing)環(T型鋼(gang)(gang)或加勁角鋼(gang)(gang))。鋼(gang)(gang)內(nei)(nei)(nei)筒(tong)(tong)(tong)直接支承(cheng)于煙(yan)囪0m地面(mian)標高(gao)處(chu)。煙(yan)囪內(nei)(nei)(nei)壁(bi)(bi)沿每隔(ge)30～40m高(gao)布(bu)置1個(ge)鋼(gang)(gang)結構檢修工作(zuo)平臺。在檢修平臺和吊裝平臺標高(gao)處(chu)設有(you)鋼(gang)(gang)內(nei)(nei)(nei)筒(tong)(tong)(tong)穩定裝置，以保證鋼(gang)(gang)內(nei)(nei)(nei)筒(tong)(tong)(tong)的(de)橫(heng)向整(zheng)體穩定。鋼(gang)(gang)排(pai)煙(yan)內(nei)(nei)(nei)筒(tong)(tong)(tong)外(wai)側設置厚(hou)度(du)80～150mm保溫層。鋼(gang)(gang)內(nei)(nei)(nei)筒(tong)(tong)(tong)為(wei)了更有(you)效防脫硫后煙(yan)氣(qi)的(de)強腐蝕，目前采用4種內(nei)(nei)(nei)筒(tong)(tong)(tong)型式(見3.3節)。

2、雙筒磚內筒方案

磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)內(nei)筒(tong)采(cai)用(yong)上釉的(de)耐(nai)酸、耐(nai)熱(re)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)及耐(nai)酸膠(jiao)泥砌筑。磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)內(nei)筒(tong)外(wai)側(ce)設置厚80~120mm的(de)保溫層，煙(yan)囪頂部平(ping)臺(tai)以上部位的(de)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)內(nei)筒(tong)保溫層外(wai)需(xu)用(yong)不銹鋼板包(bao)裹。磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)內(nei)筒(tong)厚200 mm，內(nei)簡直徑(jing)6.0~7.0 m，每(mei)10~15m設鋼平(ping)臺(tai)作為磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)內(nei)筒(tong)的(de)分段支(zhi)承平(ping)臺(tai)(兼做檢修平(ping)臺(tai))。

方(fang)案3：常(chang)規(gui)煙囪方(fang)案常(chang)規(gui)煙囪方(fang)案，即鋼(gang)筋混(hun)凝(ning)土做外(wai)筒(tong)，內(nei)敷隔熱層、耐酸磚(zhuan)內(nei)襯。

幾種(zhong)種(zhong)煙囪設計方案(an)的比較(jiao)

3種煙囪的可行性

比(bi)較根據(ju)《火力發電廠土(tu)建結構設計技術規(gui)定修(xiu)編大綱(gang)》(討論稿)第9.1.3.1條(tiao)：單筒式(shi)(shi)及(ji)套(tao)筒式(shi)(shi)煙囪，600 MW 級(ji)機組1臺爐配1支單筒或套(tao)筒式(shi)(shi)煙囪；根據(ju)9.1.3.2條(tiao)：多(duo)管式(shi)(shi)煙囪，600 MW 級(ji)機組，每管配1臺爐。

以上規定是由于考慮(lv)600 MW電廠的(de)重要性，且考慮(lv)煙(yan)囪(cong)技術的(de)先進性、安(an)全(quan)(quan)性、可(ke)檢(jian)修(xiu)性而(er)做出的(de)。方(fang)案(an)1、方(fang)案(an)2均為(wei)筒中筒方(fang)案(an)，不(bu)會因為(wei)煙(yan)氣泄漏(lou)而(er)腐蝕作(zuo)為(wei)煙(yan)囪(cong)承重結構的(de)鋼(gang)筋(jin)混凝土外筒，因此，該2種(zhong)方(fang)案(an)安(an)全(quan)(quan)可(ke)行，且內(nei)筒可(ke)檢(jian)修(xiu)。

3、煙囪形式(shi)(shi)實際上(shang)為傳統(tong)的單管煙囪(與上(shang)述《土(tu)規大綱》完(wan)全不相符(fu))。它的顯著缺點是(shi)：酸液經過(guo)內襯的不飽滿的砌體灰縫(feng)，滲(shen)透(tou)(tou)到混(hun)凝(ning)土(tu)筒(tong)(tong)身(shen)混(hun)凝(ning)土(tu)中，由于腐蝕(shi)性強(qiang)的酸液的滲(shen)透(tou)(tou)，導致筒(tong)(tong)身(shen)混(hun)凝(ning)土(tu)被嚴重腐蝕(shi)，影響(xiang)煙囪使(shi)用壽命。目前有的煙囪設計在外(wai)筒(tong)(tong)與隔熱層(ceng)之間增設2層(ceng)呋(fu)喃玻璃鋼隔離層(ceng)，但由于化學防(fang)腐材(cai)料(liao)的耐久(jiu)性問題(主(zhu)要(yao)是(shi)老化)，也難以保證(zheng)鋼筋混(hun)凝(ning)土(tu)不被腐蝕(shi)性強(qiang)的濕煙氣腐蝕(shi)。另按(an)《火力發(fa)電廠煙風煤粉管道設計技術(shu)規程》第3.0.6.1條(tiao)說(shuo)明：當排放強(qiang)腐蝕(shi)性煙氣時，應(ying)采用多管式(shi)(shi)或套(tao)筒(tong)(tong)煙囪(直筒(tong)(tong)型內筒(tong)(tong))；方案(an)1、方案(an)2均為筒(tong)(tong)中筒(tong)(tong)型式(shi)(shi)，符(fu)合上(shang)述規定，而方案(an)3(傳統(tong)煙囪)非筒(tong)(tong)中筒(tong)(tong)，不應(ying)采用。

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