泡沫玻璃磚在煙囪防腐中的應用

王忠熬，吳恒剛

(國電科學技術研究院，江蘇南京 210031)

泡沫玻璃磚在煙囪防腐中的應用

王忠熬，吳恒剛

(國電科學技術研究院，江蘇南京 210031)

火電廠燃煤煙氣中存在一定量的SO3，會顯著降低煙氣的酸露點。由于濕法脫硫后煙溫低于酸露點，煙氣中的SO3與水蒸汽形成的硫酸蒸汽會凝結下來，造成混凝土煙囪的低溫腐蝕。以2×135MW機組煙氣脫硫技改工程濕煙囪防腐為例，詳細介紹了煙囪內(nèi)襯泡沫玻璃磚防腐的施工工序、技術要求及注意事項。

濕法煙氣脫硫;煙囪防腐;泡沫玻璃磚

國電庫車電廠2×135MW機組煙氣脫硫工程采用濕法脫硫工藝，不設置GGH，采用對煙囪內(nèi)壁貼泡沫玻璃磚的方式進行防腐處理。本工程共一根煙囪，為單管鋼筋混凝土煙囪，耐酸磚內(nèi)襯。煙囪總高度為150m，頂部出口外筒直徑為6m，內(nèi)筒出口直徑為4.5m，內(nèi)部防腐面積約為4400m2。煙囪防腐采用內(nèi)襯泡沫玻磚，介紹了泡沫玻璃磚性能，施工工藝及注意事項。

1 施工材料介紹

目前，國內(nèi)主流煙囪防腐工藝，主要分為涂料類、泡沫玻璃磚、?；沾纱u、金屬類(鈦、鎳等)、FRP玻璃鋼等。

經(jīng)技術、經(jīng)濟比較分析，本次煙囪防腐采用泡沫玻璃磚，防腐所需材料主要包括:耐酸硼硅泡沫玻璃磚、耐酸粘結劑、底層涂料耐酸膠泥等。

1.1 泡沫玻璃磚

泡沫玻璃磚是一種特殊的低膨脹高強度非金屬材料。泡沫玻璃的水氣滲透性為0.00，100%密閉氣泡，是具有100%防水效果的輕質保溫材料，其技術參數(shù)見表1。

表1 泡沫玻璃磚技術參數(shù)

泡沫玻璃磚作為煙囪防腐的主流材料之一，具有熱膨脹系數(shù)低、容量低、對煙囪影響小等特點。泡沫玻璃的熱膨脹系數(shù)9.0×10－6/℃，為所有保溫材料中最低的。泡沫玻璃容重低，每平米承重約10kg，幾乎不會因材料增加荷載值而對煙囪產(chǎn)生任何的不利影響。本工程所用泡沫玻璃磚幾何尺寸為150×230×51mm，該厚度對煙囪內(nèi)徑的變化只有0.1m左右，根據(jù)經(jīng)驗完全可以忽略材料防腐后內(nèi)徑變化對煙氣抬高的影響。泡沫玻璃是以無機硅酸鹽材質和獨立的封閉微小氣孔，產(chǎn)品還具有強度高、導熱系數(shù)小、耐酸耐堿等特點。

1.2 耐酸粘結劑

耐酸粘結劑是一種高分子有機粘結劑，有較好的防油防震性、耐老化、無腐蝕、耐深冷和高溫、粘結強度高等特點，其主要工藝指標見表2。

表2 耐酸粘結劑指標

1.3 底層涂料

底漆要求與混凝土具有良好的粘結性，厚度不小于0.1mm，其主要工藝指標見表3。

表3 底層涂料指標

2 施工工序及施工準備

2.1 施工工藝流程

泡沫玻璃磚施工工藝:施工準備→作業(yè)平臺安裝→高壓水噴洗或噴砂處理→筒壁基層處理→筒壁粘貼泡沫?；u→吊籃拆除→筒底基層處理→筒底粘貼泡沫玻璃磚→起吊設施拆除→封閉通道。

2.2 施工準備

根據(jù)煙囪防腐工程實際情況，認真進行施工準備，確保各項工作落到實處，建立相應的一整套施工組織制度和完善的管理體系，對項目的施工全程進行嚴格控制和管理。

2.2.1 施工人員

對于施工人員的管理，需注意以下幾點:施工人員必須在煙囪停運前10天到達現(xiàn)場，辦理有關手續(xù)，進行安全培訓，報批相關的施工組織措施、作業(yè)指導書、安全措施，查驗相關資質等;項目開工前，組織所有施工人員學習有關的工藝規(guī)范、技術標準;由于煙囪防腐一般工期較緊，需24h不間斷施工。因此，將工程施工人員分四組，采用三班二運轉制進行施工，確保工程的進度。

2.2.2 施工機械及材料

設備準備階段，所有施工機械、材料進廠后，需要經(jīng)過相關檢驗后，方可投入工程施工。本工程主要施工機械包括高壓水沖洗設備、腳手架、檢測儀器(水平儀、測厚儀、吸附式溫度計等)、施工開降機、卷揚機、電焊機、軸流風機及切割機等。

2.2.3 作業(yè)平臺

先搭建腳手架，再安裝作業(yè)平臺(電動吊藍提升機)。在煙囪積灰平臺底部錐形漏斗向下至0m處位置采用滿堂鋼管腳手架，上鋪腳手板，底下平鋪安全網(wǎng)一層，密封。作業(yè)平臺主要由三部分組成:頂部支撐件、人貨運輸平臺、施工作業(yè)平臺。頂部支撐橫梁為煙囪的頂部放置4根工字鋼，工字鋼與煙囪頂部的預埋件相焊接，工字鋼的主要作用為施工作業(yè)平臺與人貨運輸平臺的支撐。人貨運輸平臺功能為運輸施工人員及施工材料。施工作業(yè)平臺由廠家成品直接使用，由鋼制圍圈、圓環(huán)形內(nèi)框架、桿件采用高強度螺栓進行連接，部分焊接固定。吊藍提升機為特種設備，必須由經(jīng)過有關部門培訓合格的具有上崗證書人員，依據(jù)規(guī)程進行安裝操作。使用前必須經(jīng)過負載試驗，驗收合格。

3 施工方案

煙囪防腐施工，主要分為煙囪內(nèi)部表面清理、表面局部修補、刷底涂、粘貼泡沫磚等過程。，施工各階段時間安排為煙囪內(nèi)壁清洗時間占總方施工時間的7%，煙囪內(nèi)壁修補占8%，刷底涂占5%，煙囪內(nèi)壁貼磚占80%。

3.1 煙囪內(nèi)壁表面清理

煙囪內(nèi)壁表面采用高壓水清洗，使用經(jīng)過油水分離處理的壓縮空氣將高壓水從噴嘴中高速噴出，利用帶有壓力的高速磨料與內(nèi)壁接觸時產(chǎn)生摩擦和沖擊，來清除煙囪表面。該法可同時使煙囪表面獲得一定的粗糙度，以利底涂的附著。高壓水沖洗后，內(nèi)壁應潔凈無油，無開裂、起砂、脫殼、蜂窩麻面。至下道工序施工前，內(nèi)壁表面應該60%～80%干燥，在20mm深度內(nèi)的含水率小于6%。如果在修補前煙囪內(nèi)壁濕度達不到要求，應進行壓縮空氣吹掃或自然風平，以確保修補和底涂質量。項目工期較緊時，建議煙囪內(nèi)壁采用噴砂處理。煙囪內(nèi)壁清洗后，要求為表面無粉煤灰和陶土磚疏松層殘留。

3.2 表面局部修補

檢查煙囪內(nèi)襯表面，在耐火磚有松動、脫落或凹陷部位，用耐酸膠泥修補，鏝刀砌實刮平，平整度要求為≤2～3mm/m2。

3.3 刷底涂

配制底涂、底膠及粘合劑的容器及工具應清潔、干燥，粘合劑應根據(jù)施工用量配置，并在3h內(nèi)用完。施工過程中如發(fā)現(xiàn)凝結塊等現(xiàn)象時，不得繼續(xù)使用。施工環(huán)境適宜溫度為5～30℃，相對濕度不宜大于80%。冬季施工應采取加熱保溫措施，但不能采用明火和蒸汽法直接加熱。

3.4 粘貼泡沫磚

首先，在基層表面上抹一層1.5mm厚的粘合劑，在要安裝的泡沫玻璃磚的底部和各邊均抹上一層粘合劑，厚度控制在1.4～1.6mm。然后，將泡沫玻璃磚粘貼到襯砌的位置，并前后上下移動擠壓以消除泡沫玻璃磚與襯基之間的空隙。粘合劑的厚度與各磚的縫隙應控制在2.6～3.0mm。當預期要停工時，將已安裝好內(nèi)襯的襯基上和邊緣處多余的粘合劑去掉，復工后再繼續(xù)安裝泡沫玻璃磚。粘貼泡沫磚要求:煙囪內(nèi)不平整深度大于5mm處，采用耐酸膠泥修補;基層表面應干燥、清潔、無浮塵、無油污;對于主要部位應先進行試排，按尺寸進行切割，再將涂層表面的灰塵以及浮砂清理干凈，找好垂直水平線方可進行粘貼。

工程驗收合格后，先將作業(yè)平臺送到煙囪底部，將平臺拆除，然后拆除鋼絲繩和煙囪頂部大梁。

4 注意事項

4.1 煙囪內(nèi)部處理

煙囪內(nèi)部處理注意事項為:檢查煙囪內(nèi)部耐火磚是否有松動、脫落，如有風化、松動、脫落或有凹起的部位，采用耐溫、耐酸膠泥用鏝刀砌實刮平;適宜施工溫度為5～35℃;對襯里含水率要求不高，不大于6%，可在微濕的表面進行施工;凸出磚塊機械打磨后，要求達到陰角圓弧過渡R＞10mm以上，陽角圓弧過渡R＞5mm以上;內(nèi)襯處理后基體應平整密實，襯里表面無缺陷;涂抹底涂時，應按一定的方向由上向下順序連續(xù)進行。

4.2 粘貼泡沫磚

粘貼泡沫磚注意事項為:泡沫玻璃磚上的粘合劑涂抹后，與涂在基材表面的粘合劑完全緊密粘結是十分重要的，在泡沫玻璃磚與基襯表面之間不應有空隙;磚與磚之間環(huán)縫為聯(lián)縫，縱縫應錯縫排列，錯縫寬度為磚寬的1/2，最小不得小于1/3;粘貼施工時，應從支承托架開始往上粘貼的順序進行。連續(xù)粘貼的高度不宜過高，應與粘合劑的固化程度相適應，以免下層磚發(fā)生錯位或移動;磚縫必須填滿壓實，不得有空隙，多余的粘合劑用刮刀清理干凈，并保證磚縫的密實。否則，若磚與磚之間存在縫隙，煙囪運行一段時間后，可能會出現(xiàn)泄漏、腐蝕煙囪壁等情況，需特別加以重視。

5 結語

濕法脫硫煙囪具有腐蝕環(huán)境苛刻、防腐工程量大、內(nèi)襯腐蝕維修困難等特點。為保證煙囪結構的安全、有效、長期、穩(wěn)定運行，涉及到基礎構件設計、防腐蝕構造設計，材料選擇、現(xiàn)場施工等諸方面。而泡沫玻璃磚的熱膨脹系數(shù)低、容重低、化學性能穩(wěn)定等特點，特別適用于煙囪防腐工程。

［1］張大厚.火力發(fā)電廠煙囪防腐存在的問題及建議［J］.高科技與產(chǎn)業(yè)化，2009，(1):88－92.

［2］宋紅兵.已建機組加裝濕法煙氣脫硫后的煙囪防腐［EB/OL］.中國電科技論壇，http://eptchina.cn/viewthread.php?tid=130，2006-11-23.

［3］中國環(huán)境科學學會.火電廠濕法脫硫煙囪防腐若干問題［M］.北京:中國環(huán)境科學出版社，2007.

［4］孫宏斌，雷艷紅.火電廠脫硫“濕煙囪”防腐蝕內(nèi)襯結構設計［J］.陜西建筑，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

中國國電集團公司技改項目(09234)

2011-12-09;

2012-03-10

王忠熬(1970-)，男，遼寧鐵嶺人，本科，工程師，主要從事工程項目管理工作。E－mail:wang_za1736@126.com