I.1 脫硫工藝簡況 濕法脫硫工藝主要流程是:鍋爐的煙氣從引風機出口側的煙道接口進人煙氣脫硫(FGD)系統。在煙氣進人脫硫吸收塔之前,通過煙氣一煙氣加熱器(GGH),將煙氣的熱量傳輸給吸收塔出口的煙氣,使吸收塔人口煙氣降低,有利于吸收塔安全運行,同時吸收塔出口的清潔煙氣則由GGH 升溫換熱,使煙氣溫度升高,有利于煙氣排放。經過GGH 加熱器加熱后煙氣溫度一般在80 C左右,可使煙囪出口處達到更好的擴散條件和避免煙氣形成白霧。GGH 之前設增壓風機, 以克服脫硫系統的阻力,加熱后的清潔煙氣靠增壓風機的傳送排人煙囪。在鍋爐啟動過程或脫硫裝置因故障而解列時,煙氣可不進人脫硫裝置,而通過旁路煙道進人煙囪排向大氣。 1.2 脫硫對煙囪的影響 煙氣經過脫硫后,雖然進人煙囪的二氧化硫含量大大減少,但是,由于經濕法脫硫后,煙氣濕度增加,煙氣溫度降低,極易在煙囪的內壁結露形成腐蝕性很強的酸液。調查發現,脫硫煙囪的煙氣有以下特點:水分含量高,濕度很大;溫度低,一般在80 C左右;含有低溫氟化物和硫酸,對煙囪結構有很強的腐蝕性;酸液的濃度低。由于脫硫煙囪內煙氣的上述特點,對煙囪設計有如下影響: a.煙氣濕度大,在煙氣壓力和濕度梯度的雙重作用下,使煙囪內側結構致密度差的材料易遭到腐蝕,影響結構耐久性。 b. 低濃度酸液比高濃度酸液的腐蝕性更強。 C.酸液的溫度在40~80 C時,對結構材料的腐蝕性更強。以鋼材為例,40~80 C時的腐蝕速度比在其它溫度時高出約3~8倍。 由此可知,排放脫硫煙氣的煙囪比排放普通煙氣的煙囪對防腐蝕設計要求更高。 2 某電廠一期工程煙囪方案選擇 2.I 脫硫后電廠煙囪型式的選擇 多年的實際調查表明,我國廣泛采用的單筒鋼筋混凝土煙囪在排放未脫硫煙氣的情況下,普遍存在著下列問題:a. 溫度裂縫寬而密,寬度通常在0.300~0.1 mm,個別高達10 mm,裂縫貫穿筒壁,大大超過了規范要求;b.煙氣酸腐蝕嚴重,內襯和鋼筋被腐蝕,混凝土碳化,一些煙囪有腐蝕物滲出。在溫度裂縫和酸腐蝕的反復交互作用下,煙囪的使用壽命受到嚴重影響。脫硫工藝的采用,使排煙溫度相對降低,煙氣更容易結露形成腐蝕性很強的酸液,因而,采用這類煙囪結構的裂縫和腐蝕問題將變得更加突出。 為此,人們進行了大量的探索,許多結構合理的新型煙囪,如多管式煙囪,在工程設計中開始采用。排煙管與承重筒分開布置, 消除了煙氣溫度對承重筒的影響,避免了煙氣對承重筒的腐蝕。近年來,大型火力發電廠總的趨勢是采用多管式煙囪,多筒結構將使電廠中煙囪總數減少,較大地增加煙氣的抬升高度,減少煙氣對周圍環境的影響。多管式煙囪的1個筒接通1臺鍋爐,當1個排煙筒產生故障時,不致影響其它鍋爐。此外,多管式煙囪保證了良好的管理和運行條件,用平臺和起重電梯就能維修,而不必斷開其余排煙筒。但多管式鋼內筒煙囪造價較普通鋼筋混凝土煙囪高。多管式煙囪由外筒、內筒、平臺和附屬設施等部分組成。外筒一般采用鋼筋混凝土結構, 內筒根據不同條件可采用耐酸磚、鋼材、耐酸合金或耐腐蝕有機材料等, 為施工方便一般平臺采用鋼結構。 2.2 單筒鋼筋混凝土煙囪 方案1:單筒鋼筋混凝土煙囪。一般單筒鋼筋混凝土煙囪內襯都采用磚和砂漿砌筑,保溫材料也采用塊狀材料。煙囪內襯和保溫層的結構整體性相對較差,煙氣很容易從這些磚砌體和保溫塊的縫隙中滲透到筒壁的內表面。塊形材料組成的內襯保溫層不很理想,那么必然會想到煙囪改用整體式內襯的可能性。國內某些單位聯合研制的BSJ—Y1,是一種輕質、高強、防腐和隔熱性能較好的整體澆筑式新材料。煙囪由鋼筋混凝土外筒和BSJ—Y1整體澆筑式內筒組成。主要工程量及煙囪總造價。 該型式煙囪在東北地區未脫硫電廠有幾個應用實例,在建的廣西合山電廠300 Mw 機組為脫硫機組,也計劃采用。 2.3 多管式鋼內筒煙囪 方案2:多管式鋼內筒煙囪。2臺爐1座多管式鋼內筒煙囪,每爐設1個直徑6 m 鋼排煙囪,鋼排 煙內筒煙囪高度240 m。鋼筋混凝土外筒高230 m,外筒上口直徑約為16.2 m,壁厚300 mm,下口直徑約為25.9 m 壁厚700 nlnl。目前我國設計的600MW 機組電廠多采用此類型煙囪。此類煙囪內垂直交通問題, 國內設計一般僅考慮設置鋼梯,不設置電梯。 鋼內筒直接支呈于煙囪零米地面標高處,該方法在國內外電廠煙囪工程中應用較為普遍,國內均采用此支承方式。煙囪內部沿高度每隔30~40 m布置一個鋼結構平臺,作為檢修工作平臺。鋼排煙內筒外側設置厚度80 mm 保溫層,煙囪頂部平臺以上部位的鋼內筒保溫層外須用不銹鋼板包裹。根據煙囪內筒選用材料的不同,多管式鋼內筒煙囪可分為如下2種方式。 2.3.1 方式1:鋼內筒內澆筑防腐材料 鋼內筒由厚度為10~18 mm 的鋼板卷成弧形后焊接而成。鋼內筒外面沿高度每6 m 左右間隔設置1個剛性環(T型鋼或加勁角鋼)。在檢修平臺和吊裝平臺標高處設有鋼內筒穩定裝置,以保證鋼內筒的橫向整體穩定。鋼內筒采用耐硫酸露點腐蝕鋼腐蝕富裕度。 鋼內筒采用表面澆筑一層厚度為60mm 的耐腐蝕輕質細顆;炷练栏瘜。輕質細顆;炷了崽樟:吞沾,輕質細顆;炷练栏瘜觾扰溆袖摻罹W,并與鋼內筒有錨筋聯結 |