火力发电厂脱硫方式改变相应烟囱改造技术研究

李忠生

摘 要：为满足国家对火力发电厂烟气排放的要求，烟气脱硫方式发生不断的变化。不同的脱硫方式对烟囱本身带来极大的影响，烟囱改造已经成为现阶段常见的工程现象。本文通过对具体工程实例分析，以脱硫方式由半干法脱硫改为湿法脱硫对烟囱影响分析，进而根据实际情况采用合理的施工方案与方法，对烟囱本身进行改造。通过对实际工程的分析，得出了烟囱改造工程切实可行的技术方法，为以后同类工程提供可行的改造技术与施工经验。

关键词：烟囱；脱硫方式；改造技术；APC杂化聚合物防腐

随着社会生产力的发展和人们生活质量的提高，人们对环境质量愈来愈关注，对火电厂也提出了更高的环保要求。愈来愈多的电厂将视其煤质情况和环保要求对烟气进行脱硫处理，甚至于进行脱硝处理。烟囱是火电厂必不可少的重要设施，随着脱硫脱硝技术的运用，使处理后的烟气温度和烟气成分与过去相比发生了变化，原有烟囱不能满足处理后的烟气腐蚀要求，原有烟囱改造已经在工程中常见。但是，现有施工技术并不成熟，本文通过工程实例介绍，旨在为烟囱改造工程提供一定的参考。

1 工程概况简介

本工程为新建一座210m钢筋混凝土烟囱，筒身零米内壁直径为20.18m，筒身出口内壁直径为7.3m。该工程原设计烟气脱硫采用半干法脱硫除尘一体化方式，烟囱内衬及隔热层合二为一，采用新型的超轻质防腐隔热材料“BSJ-Y2”耐酸整体浇注料。由于脱硫方式由原来的半干法脱硫改为湿法脱硫。濕法脱硫过程中产生强腐蚀性烟气。根据《火力发电厂土建结构设计技术规程》DL5022-2012中第8.4.1条的规定：“当排放强腐蚀性烟气时，宜采用套筒式或多管式烟囱。”本工程将采用套筒式烟囱，因原有钢筋混凝土烟囱外筒已施工完毕，故需对原有烟囱外筒进行改造已达到钢套筒施工要求。改造内容分别为灰斗平台拆除，钢内筒基础及顶升设备基础开挖及回填，外筒开凿人孔，钢爬梯及新增平台、213m直径6.3m钢内筒和钢内筒防腐施工。

2 烟囱改造技术的研究

2.1 施工总体规划

先组装施工平台、然后进行烟囱外筒改造（从上至下逐层施工）、拆除原有灰斗平台、最后进行钢内筒基础施工及钢内筒和钢内筒防腐施工。

2.2 关键施工技术流程

施工平台组装→钢筋混凝土烟囱筒壁钻孔植筋→170m处钢内筒止晃钢梁安装→125m处钢内筒检修平台安装→125m-80m旋转钢梯安装→80m处钢内筒检修平台安装→80m-40m旋转钢梯安装→40m处钢内筒检修平台安装→40m-10m旋转钢梯安装→施工平台拆除→满堂红脚手架搭设→灰斗平台拆除→钢内筒基础施工→烟囱混凝土筒壁（209.70m处）钻孔植筋→钢内筒止晃钢梁安装→钢内筒顶升→钢内筒顶升装置拆除→钢内筒防腐施工吊梁安装→钢内筒防腐施工吊篮安装→钢内筒喷砂除锈→钢内筒GDAPC杂化聚合结构层底涂、结构层、面层喷涂施工。

2.3 钢内筒防腐技术研究

针对近年来我国脱硫烟囱防腐出现的问题，消化创新世界先进的防腐技術及分析我国烟囱运行特点，采用能够满足目前国内烟囱防腐的GDAPC（AHPCT）杂化聚合材料技术（A Hybrid Polymeric Construction Technology）。GDAPC杂化聚合结构层技术十分适合脱硫烟囱防腐改造。

GDAPC杂化聚合结构层的特点：

耐强腐蚀：杂化聚合材料是具有高交联密度的环状立体网状结构，致密的杂化聚合物网络结构使杂化聚合物结构层具有极低吸水（酸）率和高抗渗性，有效抵制高温硫酸的腐蚀破坏。吸水率小于0.3%，水蒸汽渗透系数小于5.0×10-14（g·cm/cm2·s·Pa），能长期耐-50℃～180℃、1%～50%浓度的硫酸液或酸汽的腐蚀破坏。

高强度和抗冲刷：有机-无机杂化聚合物分子链上的无机元素使杂化聚合物结构层具有高强度和抗冲击（刷）的特性，它可耐高温烟气冲刷，且耐磨性小于35mg（1000r）。

耐高温和抗温变：杂化聚合结构层的玻璃化温度高达200℃；180℃时弹性模量仍高达5.7GPa。杂化聚合材料的高韧性和高粘结强度能适应烟囱摆动和温差变化而产生的形变，防腐内衬材料不开裂，不脱落，所有内衬材料均保证不会受到损伤而保持正常工作。完全可避免应力集中造成杂化聚合结构层的破坏现象。杂化聚合结构层经过-30℃～80℃～180℃反复冷热交变后仍能保持很好的结构强度和耐蚀性能。

与基体高粘结强度：GDAPC杂化聚合底涂材料对钢基体、混凝土及耐酸砌块有极强的封闭渗透作用，其分子量较低，可直接渗透入钢基体、混凝土及耐酸砌块中，固化后牢固的结合，从而防止酸液腐蚀介质的渗透破坏，粘结强度在10MPa以上。

阻燃性：硅、硼等元素的本体阻燃及复合阻燃剂的协同阻燃效应使杂化聚合材料具有很好的阻燃性能，可在短时间内离火自熄。

整体性：杂化聚合结构层在钢基体、混凝土砌块砌体和混凝土等基体上是一次杂喷成型，整体结构没有缝隙；并对高速烟气冲刷区、烟道与烟囱连接部、伸缩缝、导流板、落灰斗等部位做特殊防腐加强处理，进一步确保整体无缝。

量化可控施工：可连续机械化高效率喷涂施工，且可常温固化，一次施工厚度可达2mm厚，避免了人工施工造成的质量不一致性，且维修简单易行。各道施工工序都用先进的检测仪器现场检验，对工程质量能够有效监控。

3 结语

本文通过对硫方式由半干法脱硫改为湿法脱硫而引起的烟囱施工改造的介绍，得出了以下结论：

（1）本文介绍的施工技术经过了实际的验证切实可行，达到了烟囱防腐的合格标准；

（2）通过实际工程的介绍，提出了切实可行的烟囱改造技术；

（3）提出了杂化聚合结构层防腐在烟囱钢内筒中的应用。

总之，通过对本工程内所能遇到的特殊情况提出合理的技术方案，保证施工顺利完成，对类似工程提供一定的参考价值。

参考文献

[1]肖国平，孙树青.240m双筒钢筋混凝土烟囱施工技术[J].北京建筑工程学院学报，2001，32（3）：92-95.

（作者单位：中国石油抚顺石化公司热电厂）