泡沫玻璃砖在烟囱防腐中的应用

王忠熬，吴恒刚

(国电科学技术研究院，江苏南京 210031)

泡沫玻璃砖在烟囱防腐中的应用

王忠熬，吴恒刚

(国电科学技术研究院，江苏南京 210031)

火电厂燃煤烟气中存在一定量的SO3，会显著降低烟气的酸露点。由于湿法脱硫后烟温低于酸露点，烟气中的SO3与水蒸汽形成的硫酸蒸汽会凝结下来，造成混凝土烟囱的低温腐蚀。以2×135MW机组烟气脱硫技改工程湿烟囱防腐为例，详细介绍了烟囱内衬泡沫玻璃砖防腐的施工工序、技术要求及注意事项。

湿法烟气脱硫;烟囱防腐;泡沫玻璃砖

国电库车电厂2×135MW机组烟气脱硫工程采用湿法脱硫工艺，不设置GGH，采用对烟囱内壁贴泡沫玻璃砖的方式进行防腐处理。本工程共一根烟囱，为单管钢筋混凝土烟囱，耐酸砖内衬。烟囱总高度为150m，顶部出口外筒直径为6m，内筒出口直径为4.5m，内部防腐面积约为4400m2。烟囱防腐采用内衬泡沫玻砖，介绍了泡沫玻璃砖性能，施工工艺及注意事项。

1 施工材料介绍

目前，国内主流烟囱防腐工艺，主要分为涂料类、泡沫玻璃砖、玻化陶瓷砖、金属类(钛、镍等)、FRP玻璃钢等。

经技术、经济比较分析，本次烟囱防腐采用泡沫玻璃砖，防腐所需材料主要包括:耐酸硼硅泡沫玻璃砖、耐酸粘结剂、底层涂料耐酸胶泥等。

1.1 泡沫玻璃砖

泡沫玻璃砖是一种特殊的低膨胀高强度非金属材料。泡沫玻璃的水气渗透性为0.00，100%密闭气泡，是具有100%防水效果的轻质保温材料，其技术参数见表1。

表1 泡沫玻璃砖技术参数

泡沫玻璃砖作为烟囱防腐的主流材料之一，具有热膨胀系数低、容量低、对烟囱影响小等特点。泡沫玻璃的热膨胀系数9.0×10－6/℃，为所有保温材料中最低的。泡沫玻璃容重低，每平米承重约10kg，几乎不会因材料增加荷载值而对烟囱产生任何的不利影响。本工程所用泡沫玻璃砖几何尺寸为150×230×51mm，该厚度对烟囱内径的变化只有0.1m左右，根据经验完全可以忽略材料防腐后内径变化对烟气抬高的影响。泡沫玻璃是以无机硅酸盐材质和独立的封闭微小气孔，产品还具有强度高、导热系数小、耐酸耐碱等特点。

1.2 耐酸粘结剂

耐酸粘结剂是一种高分子有机粘结剂，有较好的防油防震性、耐老化、无腐蚀、耐深冷和高温、粘结强度高等特点，其主要工艺指标见表2。

表2 耐酸粘结剂指标

1.3 底层涂料

底漆要求与混凝土具有良好的粘结性，厚度不小于0.1mm，其主要工艺指标见表3。

表3 底层涂料指标

2 施工工序及施工准备

2.1 施工工艺流程

泡沫玻璃砖施工工艺:施工准备→作业平台安装→高压水喷洗或喷砂处理→筒壁基层处理→筒壁粘贴泡沫玻化砖→吊篮拆除→筒底基层处理→筒底粘贴泡沫玻璃砖→起吊设施拆除→封闭通道。

2.2 施工准备

根据烟囱防腐工程实际情况，认真进行施工准备，确保各项工作落到实处，建立相应的一整套施工组织制度和完善的管理体系，对项目的施工全程进行严格控制和管理。

2.2.1 施工人员

对于施工人员的管理，需注意以下几点:施工人员必须在烟囱停运前10天到达现场，办理有关手续，进行安全培训，报批相关的施工组织措施、作业指导书、安全措施，查验相关资质等;项目开工前，组织所有施工人员学习有关的工艺规范、技术标准;由于烟囱防腐一般工期较紧，需24h不间断施工。因此，将工程施工人员分四组，采用三班二运转制进行施工，确保工程的进度。

2.2.2 施工机械及材料

设备准备阶段，所有施工机械、材料进厂后，需要经过相关检验后，方可投入工程施工。本工程主要施工机械包括高压水冲洗设备、脚手架、检测仪器(水平仪、测厚仪、吸附式温度计等)、施工开降机、卷扬机、电焊机、轴流风机及切割机等。

2.2.3 作业平台

先搭建脚手架，再安装作业平台(电动吊蓝提升机)。在烟囱积灰平台底部锥形漏斗向下至0m处位置采用满堂钢管脚手架，上铺脚手板，底下平铺安全网一层，密封。作业平台主要由三部分组成:顶部支撑件、人货运输平台、施工作业平台。顶部支撑横梁为烟囱的顶部放置4根工字钢，工字钢与烟囱顶部的预埋件相焊接，工字钢的主要作用为施工作业平台与人货运输平台的支撑。人货运输平台功能为运输施工人员及施工材料。施工作业平台由厂家成品直接使用，由钢制围圈、圆环形内框架、杆件采用高强度螺栓进行连接，部分焊接固定。吊蓝提升机为特种设备，必须由经过有关部门培训合格的具有上岗证书人员，依据规程进行安装操作。使用前必须经过负载试验，验收合格。

3 施工方案

烟囱防腐施工，主要分为烟囱内部表面清理、表面局部修补、刷底涂、粘贴泡沫砖等过程。，施工各阶段时间安排为烟囱内壁清洗时间占总方施工时间的7%，烟囱内壁修补占8%，刷底涂占5%，烟囱内壁贴砖占80%。

3.1 烟囱内壁表面清理

烟囱内壁表面采用高压水清洗，使用经过油水分离处理的压缩空气将高压水从喷嘴中高速喷出，利用带有压力的高速磨料与内壁接触时产生摩擦和冲击，来清除烟囱表面。该法可同时使烟囱表面获得一定的粗糙度，以利底涂的附着。高压水冲洗后，内壁应洁净无油，无开裂、起砂、脱壳、蜂窝麻面。至下道工序施工前，内壁表面应该60%～80%干燥，在20mm深度内的含水率小于6%。如果在修补前烟囱内壁湿度达不到要求，应进行压缩空气吹扫或自然风平，以确保修补和底涂质量。项目工期较紧时，建议烟囱内壁采用喷砂处理。烟囱内壁清洗后，要求为表面无粉煤灰和陶土砖疏松层残留。

3.2 表面局部修补

检查烟囱内衬表面，在耐火砖有松动、脱落或凹陷部位，用耐酸胶泥修补，镘刀砌实刮平，平整度要求为≤2～3mm/m2。

3.3 刷底涂

配制底涂、底胶及粘合剂的容器及工具应清洁、干燥，粘合剂应根据施工用量配置，并在3h内用完。施工过程中如发现凝结块等现象时，不得继续使用。施工环境适宜温度为5～30℃，相对湿度不宜大于80%。冬季施工应采取加热保温措施，但不能采用明火和蒸汽法直接加热。

3.4 粘贴泡沫砖

首先，在基层表面上抹一层1.5mm厚的粘合剂，在要安装的泡沫玻璃砖的底部和各边均抹上一层粘合剂，厚度控制在1.4～1.6mm。然后，将泡沫玻璃砖粘贴到衬砌的位置，并前后上下移动挤压以消除泡沫玻璃砖与衬基之间的空隙。粘合剂的厚度与各砖的缝隙应控制在2.6～3.0mm。当预期要停工时，将已安装好内衬的衬基上和边缘处多余的粘合剂去掉，复工后再继续安装泡沫玻璃砖。粘贴泡沫砖要求:烟囱内不平整深度大于5mm处，采用耐酸胶泥修补;基层表面应干燥、清洁、无浮尘、无油污;对于主要部位应先进行试排，按尺寸进行切割，再将涂层表面的灰尘以及浮砂清理干净，找好垂直水平线方可进行粘贴。

工程验收合格后，先将作业平台送到烟囱底部，将平台拆除，然后拆除钢丝绳和烟囱顶部大梁。

4 注意事项

4.1 烟囱内部处理

烟囱内部处理注意事项为:检查烟囱内部耐火砖是否有松动、脱落，如有风化、松动、脱落或有凹起的部位，采用耐温、耐酸胶泥用镘刀砌实刮平;适宜施工温度为5～35℃;对衬里含水率要求不高，不大于6%，可在微湿的表面进行施工;凸出砖块机械打磨后，要求达到阴角圆弧过渡R＞10mm以上，阳角圆弧过渡R＞5mm以上;内衬处理后基体应平整密实，衬里表面无缺陷;涂抹底涂时，应按一定的方向由上向下顺序连续进行。

4.2 粘贴泡沫砖

粘贴泡沫砖注意事项为:泡沫玻璃砖上的粘合剂涂抹后，与涂在基材表面的粘合剂完全紧密粘结是十分重要的，在泡沫玻璃砖与基衬表面之间不应有空隙;砖与砖之间环缝为联缝，纵缝应错缝排列，错缝宽度为砖宽的1/2，最小不得小于1/3;粘贴施工时，应从支承托架开始往上粘贴的顺序进行。连续粘贴的高度不宜过高，应与粘合剂的固化程度相适应，以免下层砖发生错位或移动;砖缝必须填满压实，不得有空隙，多余的粘合剂用刮刀清理干净，并保证砖缝的密实。否则，若砖与砖之间存在缝隙，烟囱运行一段时间后，可能会出现泄漏、腐蚀烟囱壁等情况，需特别加以重视。

5 结语

湿法脱硫烟囱具有腐蚀环境苛刻、防腐工程量大、内衬腐蚀维修困难等特点。为保证烟囱结构的安全、有效、长期、稳定运行，涉及到基础构件设计、防腐蚀构造设计，材料选择、现场施工等诸方面。而泡沫玻璃砖的热膨胀系数低、容重低、化学性能稳定等特点，特别适用于烟囱防腐工程。

［1］张大厚.火力发电厂烟囱防腐存在的问题及建议［J］.高科技与产业化，2009，(1):88－92.

［2］宋红兵.已建机组加装湿法烟气脱硫后的烟囱防腐［EB/OL］.中国电科技论坛，http://eptchina.cn/viewthread.php?tid=130，2006-11-23.

［3］中国环境科学学会.火电厂湿法脱硫烟囱防腐若干问题［M］.北京:中国环境科学出版社，2007.

［4］孙宏斌，雷艳红.火电厂脱硫“湿烟囱”防腐蚀内衬结构设计［J］.陕西建筑，2009，(12):7－9.

Application of foam glass tiles in the stack anti－corrosion

Flue gas from coal－fired power plant exist a certain amount of SO3，which will reduce the acid gas dew point significantly.As the temperature of the smoke after wet desulfurization below the acid dew point，the sulfuric acid vapor form by water vapor and SO3in flue gas will condense down，resulting in low－temperature corrosion of concrete chimney.Based on an example of a wet stack anti－corrosion in wet FGD reconstruction project of 2×135MW generating units，construction procedure，technical requirements and points for attention of wet stack anti－corrosion with foam glass tiles lined on inner wall of the stack were introduced.

wet FGD;chimney anti－corrosion;foam glass tiles

X701.3

B

1674－8069(2012)02－045－03

中国国电集团公司技改项目(09234)

2011-12-09;

2012-03-10

王忠熬(1970-)，男，辽宁铁岭人，本科，工程师，主要从事工程项目管理工作。E－mail:wang_za1736@126.com