现阶段单筒烟囱设计探析

柴 俊

(山西省电力勘测设计院，山西太原 030001)

1 烟气的特点

单筒烟囱以其经济性、耐久性等优势长期以来在我国乃至世界都有着广泛的应用前景，但随着近几年来，湿法脱硫技术的采用，以及GGh装置的取消，使得现阶段湿法脱硫后的烟气有如下特点:

1)烟气中水分含量高，湿度大。2)烟气温度低(大约在40℃～80℃之间)。3)烟气中含有少量的低温氟化物和亚硫酸，对烟囱的钢筋混凝土结构有较强的腐蚀性。4)烟气中的酸液浓度低，加上高湿运行工况，属较难防范的低温稀酸腐蚀。

故而，给广大烟囱设计人员提出了更高的要求，笔者认为以下几个方面必须着重加强。

2 材料本身的要求

2.1 混凝土

筒壁及其基础混凝土应采用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥配制，骨料应坚硬致密，粗骨料应采用玄武岩、闪长岩、花岗岩、石灰岩等破碎的碎石或卵石，粗骨料粒径不应超过筒壁厚度的1/5和钢筋净距的3/4，同时最大粒径不应超过60mm，细骨料应采用天然砂，不得含有金属矿物、云母、硫酸化合物和硫化物。混凝土抗渗等级不宜小于S8。钢筋混凝土保护层厚度按混凝土规范要求。

2.2 内衬

带企口烧结釉面耐酸耐火砌块，容重不大于14.0kN/m3，导热系数不大于0.5+0.00055TW/(m·K)。抗压强度不小于12MPa，自然吸水率不大于5%，表面耐酸度要合格(10%硫酸浸泡24h，釉面无脱落及起层)，抗渗性强度大于1.5MPa。

2.3 耐酸胶泥性能要求(钾型)

耐酸度不小于96%，抗压强度(110℃ ×24h)≥15MPa，粘结强度不小于1.5MPa，初凝时间不小于45min，终凝时间不大于9h，抗渗等级不小于1.2MPa，该产品应选用国家电力公司归口管理定点厂家，并持有“供货许可证”企业所生产的产品。为保证烟囱的耐腐蚀性，釉面砖，耐酸胶泥，采购前须将样品及检测报告征得设计单位认可后方可施工。内衬要边砌筑边用OM耐酸抗渗胶泥仔细勾缝，横竖缝的勾缝深度均为5mm～8mm。勾缝应严密不漏气。

2.4 OM涂料+玻璃丝布

与混凝土粘结强度不小于1.5MPa，抗渗性不小于0.6MPa，耐酸性合格(40%浓度的硫酸浸泡30d无变化，5%浓度的盐酸浸泡7d无变化，5%浓度的硝酸浸泡7d无变化，1%浓度的氢氟酸浸泡7d无变化)，OM涂料需为正式原电力部鉴定通过的产品。

3 施工管理要求

施工、验收、烘干等严格按照GB 50078-2008烟囱工程施工及验收规范的规定执行，要求做到以下几个方面:

1)烟囱筒壁强度达到100%，内壁混凝土含水率小于6%时，封堵所有的模板穿孔，检验合格后，采用OM腻子打底刮光后，涂刷OM偶联剂及界面剂，然后做三布五涂OM防腐隔离层，待防腐层验收合格后，方可进行耐酸砖的砌筑。

2)改进玻璃丝布的铺设方式，原采用的环形铺设较难拉紧且容易掉，设计改为竖向铺设方式，严格按照上压下的方式，每层布铺设的接缝错位。

3)业主应高度重视烟囱防腐设计、材料采购、施工、监督、检查及验收等各项工作，抓好影响烟囱防腐质量的各个环节。防腐材料应满足设计要求的性能指标，择优选择防腐材料供应商，选择专业的防腐工程施工队伍，注重其施工方案和施工质量控制程序，避免抢工期、压缩工期的现象发生，防腐供应商以总承包的方式采用专业队伍，负责烟囱的防腐施工，避免出现推诿扯皮的现象。

4)加强监督管理。目前出现的腐蚀渗漏问题，多与施工质量有关。现行基建体制下，如何保证防腐防渗设计的施工质量至关重要，一是选择专业的队伍，合格的材料，适宜的环境，严密的工序，另外要加强监督管理，如旁站监理、全程在线视频监控及录像等，并保留逐日监控记录资料归档。

5)加强质量检测，采用超声波涂膜测厚仪等先进仪器检测OM防腐涂料的厚度，Positest等拉力试验仪器检测OM防腐涂料的粘结强度，以及到相关权威试验室检测OM防腐涂料的抗渗等级等措施。

图1 牛腿处防腐措施图

4 运行管理要求

通过对大量运行电厂调查发现，很少有检修人员定期对烟囱进行全面检查，有检查者也主要是在可视的表面，难以深入到内部去查看腐蚀和渗漏状况，以至于烟囱腐蚀渗漏问题被发现时，已经很严重，很难对其进行局部修复，甚至危及烟囱结构安全，这应引起业主的高度重视。应将烟囱作为排放烟气的设备看待，将其纳入到脱硫设备的管理范畴，定期进行检修维护。

5 牛腿处防腐加强措施

牛腿是整个筒壁防止酸性水渗漏的关键部位，为防止牛腿处出现腐蚀或渗漏，采取以下方案进行加强，具体见图1。

6 结论及建议

6.1 结论

本文结合现阶段广泛采用湿法脱硫工艺的现状，分析了实现安全、可靠、适用的单筒烟囱从设计到施工再到管理应予以关注的一系列事项，综上可知，一个成功的业绩需要建设单位、设计单位、监理单位，以及施工单位的共同协作，齐抓共管，才能保证烟囱从二维到三维、从图纸到实体的完美呈现。

6.2 建议

1)采用图1所示牛腿节点进行设计。2)加强施工监理。每道施工工序完成以后须由设计、监理、业主及施工单位四方共同验收。3)材料的选择严格把控质量关。4)加强运行管理，及时查缺补漏。