电厂烟囱

电厂烟囱（共9篇）

电厂烟囱 篇1

0 引言

某电厂该期工程新建2×600 MW国产亚临界一次中间再热凝汽式发电机组。该工程考虑脱硫设备同期建设,且在不上GGH的情况下,如何选择好烟囱的结构型式,保证与锅炉同寿命,安全可靠的运行。根据工程特点需要对烟囱型式作必要论证。

1 烟囱结构选型原则

烟囱结构选型原则要考虑安全运行、使用寿命、环境保护、技术经济等因素,针对结构设计还要考虑工艺条件、土建原始资料、施工技术、材料供应等。一般来说,合理地选择好烟囱结构型式,要考虑以下几个方面。

1.1 烟囱的重要性

应把烟囱作为设备来看待,其寿命长短直接影响整个电厂的正常运行,烟囱与锅炉同寿命。

1.2 烟囱的功能

烟囱作为设备直接参与发电机组的运行,提高机组效率也要借助烟囱的性能,确保排烟能更有效地散流。

1.3 环保方面

脱硫技术应用、建设高大烟囱以利于烟气扩散、降低污染密度。

1.4 运行维修

考虑部分锅炉停运,烟囱检修维护方便,应建设多管集束式烟囱。

1.5 经济造价

选择烟囱结构形式,要综合考虑工艺条件,环保要求及防腐材料等。通常,单筒钢筋混凝土烟囱造价最低。

土建结构专业还要考虑诸如风荷载的大小、地震设防烈度、地基条件等,这些对烟囱结构型式的选择都有重要的影响。特别是地基条件,对烟囱基础方案的选择是决定性的条件。随着大机组,大容量电厂的出现,人类对环境要求的提高,近几十年来各国都在不断探索电厂高烟囱的合理结构型式。

2 火力发电厂常见烟囱结构型式及特点

2.1 普通钢筋混凝土单筒式烟囱

20世纪80年代以前设计的普通钢筋混凝土单筒式烟囱即钢筋混凝土筒身,内衬支承在筒身牛腿上。内衬多采用水泥砂浆砌筑普通黏土砖,隔热层通常采用封闭空气层或水泥珍珠岩板或岩棉板。从设计强度上讲,这种形式的烟囱其筒身足够安全。但是,实际中筒壁普遍存在裂缝、腐蚀的情况,其情况如下。

a)裂缝以竖向为主,水平裂缝较少,其宽度一般都超过烟囱设计规范规定的0.15 mm～0.30 mm的允许值,普遍在0.3 mm～1.0 mm之间;b)烟囱内部腐蚀带有普遍性,有的烟囱腐蚀相当严重;c)施工方法对烟囱裂缝的影响明显。采用有井架支模和单滑方法施工的烟囱,属较严重或严重裂缝的有50%,采用双滑方法施工的更甚,达75%;d)裂缝严重程度与除尘器型式无明显关系,与燃料种类有关。燃油或燃天然气的比燃煤的裂缝更严重些。

为提高烟囱抗腐蚀能力,增强其耐久性,做到安全运行,一些科研、设计单位针对以往电厂烟囱出现的问题,结合工程实际情况,设计建造了一些新型烟囱。

2.2 改进型单筒式烟囱

改进型单筒式烟囱是在传统式钢筋混凝土烟囱形式上,根据燃煤含S量和腐蚀性指数对烟囱结构形式、内衬、保温材料和计算参数取值等方面进行改进。其特点是:a)通过改变烟囱外型坡度和烟囱内部结构形状,调整烟囱内部各区段的烟气流速,使烟囱内的烟气压力在运行期间基本处于负压状态;b)提高钢筋混凝土外筒壁的混凝土强度等级,提高混凝土密实性和抗渗性;c)在钢筋混凝土筒壁内表面设置耐高温防腐蚀涂层或设置防腐蚀隔离层;d)采用憎水耐腐蚀材料作隔热层,该材料由2层组成,层与层之间相互错缝,使烟气不易渗透;e)内衬采用耐高温耐酸砌体,用耐酸耐高温胶泥砌筑,具有良好的防腐、抗渗性能。

2.3 套筒或双管(多管)烟囱

从内筒材质上分:有砖内筒套筒或双管(多管)烟囱和钢内筒套筒或双管(多管)烟囱(以下简称砖内筒烟囱和钢内筒烟囱)。外筒考虑抵抗风吹日晒和地震力的作用,均选钢筋混凝土结构。此类烟囱的结构由钢筋混凝土外筒和砖或钢排烟内筒组成。

2.3.1 钢内筒烟囱的布置形式及构造

a)悬挂式结构布置是将整个钢内筒挂在钢筋混凝土外筒顶部,钢内筒处于受拉状态,所有热膨胀都是向下的,膨胀量根据最高可能出现的烟气温度计算,烟道接口处设有膨胀节。钢内筒筒壁可大大减薄;b)自立式结构布置是将钢内筒支承在基础上,所有热膨胀都是向上的,取消了膨胀节。多数钢内筒式烟囱采用这种支承方式。无论何种布置方式的构造均在一定标高设置一定数量的侧向支撑或止晃结构,用以减少钢内筒变形及支撑处弯距,允许竖向无约束膨胀。

2.3.2 砖内筒烟囱的布置形式及构造

砖内筒烟囱结构形式是将砖内筒分段支承在各层平台梁的环梁上,砖内筒采用轻质耐酸砌块,高品质耐酸胶泥砌筑而成。为使砖内筒内烟气温度得以保持,内筒外侧采用带铝箔超细玻璃棉毡包裹。

2.3.3 双管(多管)砖、钢内筒烟囱

双管(多管)砖、钢内筒烟囱的热力特性好,每台机组运行互不影响,烟囱的检查、维修方便。此类烟囱能提高烟气自拔力。其缺点是由于多个排烟管的存在,外筒直径较大,受风压较大。为使内筒的受热温度高于烟气酸露点温度,应特别注意外部保温材料的设计和施工质量。这种结构形式的烟囱在国外已广泛运用于火电厂,在中国大容量机组火电厂也已开始采用。

3 烟囱结构型式技术比较

该发电厂烟囱设计条件为,烟囱高度180 m,烟囱(烟气)单个排烟筒出口直径6.5 m,若两炉合用1个烟囱,出口直径为10 m。基本风压值为0.45 kN/m2,厂区地震基本烈度为7度、Ⅲ类场地土,厂区最大冻土深度0.74 m。非脱硫工况烟气温度为140℃(事故温度超过200℃),脱硫工况烟气温度50℃。考虑将来有多种工况运行的可能,有必要对烟囱选型进一步讨论。

3.1 传统式单筒烟囱存在的问题

从烟囱结构自身特点分析,传统式单筒烟囱存在着无法弥补的缺点,其原因是:a)传统式单筒烟囱构造不合理,内衬、隔热层组成的排烟管紧靠筒壁,其坡度与外筒壁相同,使得烟囱部分区段烟气处于正压运行,加大了烟气对内衬的腐蚀作用,加之内衬砌筑灰缝不密实,因而,影响钢筋混凝土外筒壁的强度。这是烟囱选型构造上的的薄弱环节;b)传统的单筒烟囱隔热层通常采用亲水材料或空气作为隔热层,隔热效果较低;c)传统式单筒烟囱内衬、砌筑砂浆不耐酸。砖内衬灰缝易遭受烟气腐蚀,尤其是燃煤含S量≥1%时,砌筑砂浆部分或大部分失去黏结力,内衬结构松散,影响了内衬结构的整体性。

3.2 改进型单筒烟囱的使用性

从改进设计、严格施工等角度,选择改进型钢筋混凝土单筒烟囱,在干式除尘、湿式除尘烟气温度在90℃以上运行工况时,可满足生产需要并缓解传统单筒烟囱的弊端。但是,对湿法脱硫运行方式,如果不设置GGH设备,烟气温度可能仅在50℃左右,那就需要再研究。

3.3 双管烟囱的优势

多管(双管)是烟囱体系发展起来的新的结构形式。这种烟囱的特点是,每台锅炉设1个单独的排烟管,几个排烟管紧密地布置在同一外筒之中,增加了烟气有效排放高度,减少了烟囱的计算高度。对部分锅炉尚未投产或停用检修时,不影响其余排烟筒的运行,也不会使烟囱出口烟气流速降低。其特点是:a)在正常运行条件下,钢筋混凝土筒身承重结构不直接与烟气接触;b)单台机组停止运行,相应的排烟管可以检修、维护,确保烟囱与锅炉同寿命;c)烟气热浮力大,增加烟气抬升高度,利于扩散、减少污染;d)结构稳定性好,抗风、抗震能力强;e)多管烟囱更利于脱硫工况的运行、检修。

4 技术经济比较

结合该发电厂实际情况以及对烟囱一系列分析,这里对改进型钢筋混凝土单筒烟囱、钢内筒套筒烟囱、双管砖内筒烟囱、双管钢内筒烟囱加以技术经济比较,具体数据见表1。

5 结语

虽然双管钢内筒烟囱造价较高,但考虑该工程燃煤含S量中等、烟气腐蚀性一般,且脱硫设备同期建设,为确保烟囱与锅炉同寿命和持久地安全运行,该期工程推荐双管钢内筒烟囱。

注:表中的数据不包括电气照明等费用

电厂烟囱 篇2

一、第26周计划工作完成情况汇报：

1、按节点要求完成钢内筒顶升到45节。完成

2、本周完成10米钢内筒内壁的打磨工作量。完成

3、本周完成到44节的外筒保温工作。完成

二、每天的工作内容。

2013年6月22日 星期六晴

1、西北电建四公司日班，夜班投入10吨、5吨卷扬机各1台，CO2电焊机6台，5吨葫芦6台；卷扬机操作工2人，铆工4人，电工2人，普工12人，焊工14人，专职安全员1人。

2、安装第28-21节钢内筒。

3、投入打磨工8名对钢内筒内壁进行打磨。2013年6月23日星期日晴

1、烟囱施工现场：西北电建四公司日班，夜班投入10吨、5吨卷扬机各1台，CO2电焊机6台，5吨葫芦6台；卷扬机操作工2人，铆工4人，电工2人，普工12人，焊工14人，专职安全员1人。

2、安装第35-38节钢内筒。

3、投入打磨工8名对钢内筒内壁进行打磨。2013年6月24日星期一雨

1、烟囱施工现场：西北电建四公司日班，夜班投入10吨、5吨卷扬机各1台，CO2电焊机6台，5吨葫芦6台；卷扬机操作工2人，铆工4人，电工2人，普工12人，焊工14人，专职安全员1人。

2、安装第39-41节钢内筒。

3、投入打磨工8名对钢内筒内壁进行打磨。今日雨势较大，中间停止施工约3小时 2013年6月25日星期二雨

1、烟囱施工现场：西北电建四公司日班，夜班投入10吨、5吨卷扬机各1台，CO2电焊机6台，5吨葫芦6台；卷扬机操作工2人，铆工4人，电工2人，普工12人，焊工14人，专职安全员1人。

2、安装第42-44节钢内筒。

3、投入打磨工8名对钢内筒内壁进行打磨。今日雨势较大，中间停止施工约2小时。

4、因焊缝打磨质量不符合防腐单位标准，现场召开分析会。西北电建认为防腐单位质量标准太严。汇报公司领导，并电话通知防腐单位、西北电机领导要求到现场进行协调。

5、分公司邀请防腐专家作为第三方见证人进行评判。2013年6月26日星期三雨

1、烟囱施工现场：西北电建四公司日班，夜班投入10吨、5吨卷扬机各1台，CO2电焊机6台，5吨葫芦6台；卷扬机操作工2人，铆工4人，电工2人，普工12人，焊工14人，专职安全员1人。

2、安装第45节钢内筒。直径6.2米钢内筒按工程进度全部完成

3、投入打磨工8名对钢内筒内壁进行打磨。2013年6月27日星期四雨

1、烟囱施工现场：西北电建四公司日班，夜班投入10吨、5吨卷扬机各1台，CO2电焊机2台，5吨葫芦4台；卷扬机操作工2人，铆工2人，电工1人，普工3人，焊工2人，专职安全员1人，2、开始安装6.2米-8.0米钢筒变径。安装一节。

3、因全天雨势较大，全天未进行内壁打磨。施工较为缓慢。

4、西北电机郑总，防腐单位赵总，技术部刘部长，邀请防腐专家。安庆分公司老总及相关人

员就钢内筒焊缝打磨达到防腐要求召开协调会，会议达成共识，西北电机按防腐单位要求进行打磨，并邀请防腐单位共同验收。2013年6月28日星期五雨

1、烟囱施工现场：西北电建四公司日班，夜班投入10吨、5吨卷扬机各1台，CO2电焊机6台，5吨葫芦6台；卷扬机操作工2人，铆工4人，电工2人，普工12人，焊工14人。

2、安装6.2米-8.0米钢筒变径。投入打磨工8名对钢内筒内壁进行打磨。

3、下午4:00防腐单位对第44节钢内筒内壁的打磨质量进行了验收，验收结果：合格。

4、要求焊缝打磨标准按一验收焊缝进行打磨。

三、施工进度分析

1、本周受持续强降雨影响，施工速度有所放慢，但第45节（直径6.2米）钢内筒按照计划工期安装完成。

2、因安装单位和防腐单位对钢内筒内壁的打磨质量存在较大分歧，本周钢内筒的打磨施工进度开展较为缓慢。

3、钢内筒保温与钢内筒提升同步。

四、安全异常汇总 1、24日发现钢内筒内壁施工爬梯存在安全隐患，已要求施工单位进行了整改。2、26日夜间高空施工人员有4人未悬挂安全带，要求立即整改，并提出批评、教育。3、28日发现钢内筒外壁施工爬梯存在安全隐患，已要求施工单位进行了整改。

五、27周工作计划： 1、6.2米-8.0米钢内筒变径施工完成。2、8.0米钢内筒顶升1节。

3、钢内筒保温完成12米。

黑烟囱·白烟囱·黄烟囱 篇3

在1979年以前，世界许多科学家都认为深海海底是永恒的黑暗、寒冷及宁静，不可能有所谓的生命。然而，1979年美国科学家比肖夫博士的一次偶然发现打破了这种传统认识。那次，他在太平洋一处深约2 500米接近海底的地方看到了一种奇异的景象：那里蒸汽腾腾，烟雾缭绕，而这些“蒸汽”、“烟雾”竟是从一根根“烟囱”中冒出来的。令比肖夫博士更为惊奇的是，在“烟囱林”中有大量生物围绕着烟囱生存。这是些与已知生命极为不同的奇特生命形式。这一发现可了不得，它改变了人类对于地球生命起源和进化的认知。海底烟囱喷出来的“蒸汽”和“烟雾”，实际是含有各种化学元素的热泉。热泉温度高低不同，低者5至20摄氏度，最高达400摄氏度，一些海底生物能在这种环境中生存实在令人惊讶！

在这些喷溢海底热泉的出口处，沉淀堆积了许多化学物质，经过化学分析和鉴定，科学家确认这就是海底热泉活动的残留物——烟囱。它们大多是硫化矿物。除了大量铜、锌、锰、钴、镍外，还有金、银、铂等贵重金属。那里的“烟囱林”中也聚集着大量的人类不曾认识的新生物种。到目前，科学家们在太平洋、印度洋、大西洋的中脊和红海等地相继发现了150多处正在活动的和已经死亡的“烟囱”。他们归纳：这些海底烟囱里冒出的烟的颜色大不相同。有的呈黑色，有的是白色的，还有黄色和清淡如雾霭的。

“烟囱林”中的生命奇观

依靠化学自营的细菌

在深海热泉泉口附近发现的奇异生物，包括大得出奇的红蛤、海蟹、血红色的管虫、牡蛎、贻贝、螃蟹、小虾，还有一些形状类似蒲公英的水螅生物。但最令科学家感兴趣的是热泉的“初级生产者”——依靠化学自营的细菌。它们靠“吃”硫化氢和氧元素产生能量及有机物质，形成食物链的最初端。这类细菌会吸引一些滤食生物，还能和无脊椎动物形成共生体，比如海底热泉贝壳，它们的鳃里面住有热泉细菌，等到细菌繁殖多了，便被贝体利用，于是贝壳的生长速度也变得非常快了。

不怕烫的庞贝蠕虫

在东太平洋海底，有一条长长的地壳活动带，在那里发现了许多海底热泉。有些热泉在冒出地面时会在出口处形成烟囱似的石柱。从“石头烟囱”里冒出来的热液，温度常能超过百度。就是在这些冒着沸水的烟囱外壁上，生活着一种毛茸茸的软体动物，专家们叫它为“庞贝蠕虫”。它们用分泌物自石头烟囱的岩基上堆起一条细长的管子，就像珊瑚虫一样，身体蛰居在里面，经测量，那里的中心水温高达105摄氏度！多烫呀！

海底热泉作用多

海底地壳活动的见证者

海底热泉的发现与研究，是20世纪科学领域中最重要的事件之一。它打破了人们对深海大洋的传统看法，在认识海洋、开发海洋方面提供了一系列新的思考。科学家说，海底热泉是地壳活动在海底反映出来的现象。因此，它是地壳活动的见证者。

开采地球深处的矿藏

海底热泉常出现在大洋中脊等地壳张裂或薄弱的地方，因为那里多火山、多地震，岩石破碎强烈，海水能通过破碎带向下渗透，渗入的冷海水受热后，以热泉形式从海底喷出。在这个循环过程中，热液将洋底玄武岩中的铁、锰、铜、锌等元素带至热泉喷口周围，形成了具有经济价值的“热液矿床”。这样，人类开采起来就方便多了。

帮我们探究地球生命的起源

地球生命起源一直是个谜。有些科学家认为，生命最先诞生于地球表面，有的则认为起源于原始海洋里。海底热泉及其“烟囱丛”中大量奇特，尤其是那类创造最初有机物质的热泉细菌的发现，为生命起源于原始海洋说提供了有利的证据。

开发现光旅游业

近年来在我国台湾宜兰龟山岛附近发现的海底热泉，是一种黄烟囱，这是因为海底冒出大量硫磺所造成的现象。这些近海海底热泉，水深从2米到30多米不等，约有八九处之多，形成难得的观光景点和海水浴场。

电厂烟囱地基处理设计方案比较 篇4

关键词：地基处理,烟囱设计,比较,经济

1 工程概况

新疆西部合盛热电有限公司2×330MW机组新建工程, 系火力热电项目, 采用抽汽供热凝气式汽轮发电机组, 配2台1025t/h煤粉锅炉, 脱硫采用半干法工艺, 配套烟囱高度为210米, 出口直径7.5米单筒烟囱 (烟囱为乙类建筑) , 为合盛硅业的自备电厂, 工程建设地点位于新疆石河子市化工新材料产业园, 距石河子市以北27km。

2 工程地质条件概况及处理设想

烟囱基础区域土层:

根据地勘资料可知: (1) 由于勘测厂址区域地貌为玛纳斯河下游的冲洪积平原, 地下水埋深较浅, 水位基本稳定为-2.95~-4.85m左右, 地下水主要由玛河侧向补给及农田灌溉入渗补给。 (2) 抗震基本设防烈度为7度, 设计基本地震加速度为0.188g, Ⅲ类场地土, 特征周期0.55s。烟囱区域勘测点判定为中等液化, 液化深度为4.8-6.5m。 (3) 地下水对混凝土结构具有腐蚀性;对钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性。场地土对混凝土结构具有弱腐蚀性, 对钢筋混凝土中的钢筋具有微腐蚀性。 (4) 按实际情况进行估算, 最下层的粉土为实际基础持力层, 虽然粉土以上的圆砾土性状优良, 但土层薄导致在开挖时按估算埋深大部分将去除, 剩余部分无法发挥作用从而全部去除。因此, 由于存在上述特点, 本工程地基不满足330MW等级电厂的设计要求, 需进行地基处理。在考虑到电厂建筑的埋深, 烟囱基础埋深在6米的情况, 烟囱基础以下应适当的做一定厚度的换填土层, 地基处理方案也就明确在解决软弱下卧层的问题。

依据地基强度及变形要求、场地地层分布情况、建筑材料的分布情况等因素综合分析, 初步设想烟囱地基处理由3种备选方案: (1) 换填砂砾石垫层方案; (2) 钻孔灌注桩方案; (3) 换填砂砾石垫层+钻孔灌注桩方案。

3 地基处理方案比较

3.1 砂砾石碾压换填方案

单纯采用粉土层作为持力层将导致计算的烟囱基础外形巨大且变形无法满足。为此需要将圆砾以上的土层全部清除, 然后用工程性质较好的天然级配的砂砾石, 分层铺垫、逐层碾压, 这样换填3.0m即可达到设计标高要求。距厂区直线距离15km的玛河边上储量极为丰富的天然级配的砂砾石, 是填料的良好采集地, 经实验室颗粒筛分及化学、物理性质实验, 各项指标均满足要求, 因此换填垫层材料采用天然级配的砂砾石。

影响换填质量的主要因素有:填料的颗粒级配;合理的压实功;碾压工序;最优含水率等, 本工程换填采用单层虚铺厚度400mm, 分两次铺设, 压实系数不小于0.97, 施工碾压机械激振力270kN, 碾压变数为先平碾一遍, 后振动碾八遍, 最后一遍平碾, 在这样的要求下, 初设阶段现场做了换填碾压砂砾石试验, 原位静载荷检测结果推荐300kPa。

3.2 钻孔灌注桩方案

钢筋混凝土灌注桩广泛的适用于各种土层, 其承载力高, 沉降小, 成桩直径和长度可灵活调整, 详勘报告中提供的侧阻及端阻标准值。

依据《建筑桩基技术规范》 (JGJ 94-2008) 5.3.6条, 单桩竖向极限承载力标准值按下式计算

Quk=Qsk+Qpk=u∑Ψsiqsikli+ΨpqpkAp

距离西部合盛电厂800m处有另外一电厂, 当时试桩过程中600mm桩径的桩总是缩径, 但800mm桩径的桩成桩比较好, 所以本工程桩径采用800mm, 如果以 (3) 圆砾为桩端持力层, 则桩长最短6m, 最长12m, 这样算下来的单桩承载力特征是很小, 无法满足承载力及变形对于桩长的要求。因此以 (4) 粉土作为桩端持力层, 本工程灌注桩实为摩擦桩。

结合《建筑桩基技术规范》 (JGJ 94-2008) 中关于各种土侧阻力及端阻力经验值及详勘报告, 经初步估算, 有效桩长达到35m时, 单桩承载力特征值才能达到1800kN。

3.3 换填砂砾石垫层+钻孔灌注桩方案

采用换填3m天然级配的砂砾石, 换填层以下为18m钻孔灌注桩。结合两种地基处理的优点, 减少钻孔灌注桩的长度, 缩短桩处理的时间。

4 计算结果比较

计算结果比较:

4.1 采用砂砾石碾压换填方案, 软弱下卧层计算满足, 沉降量为153mm, 基础倾斜值为0.00148

4.2 采用钻孔灌注桩方案, 软弱下卧层计算满足, 沉降量为82mm, 基础倾斜值为0.0008

4.3 采用换填砂砾石垫层+钻孔灌注桩方案, 软弱下卧层计算满足, 沉降量为106mm, 基础倾斜值为0.00091

5 经济性及工期比较

方案经济比较:

5.1 采用砂砾石碾压换填方案, 工程造价为426.2万元 (含基础, 下同) , 工期7天

5.2 采用钻孔灌注桩方案, 工程造价为678万元, 工期65天

5.3 采用换填砂砾石垫层+钻孔灌注桩方案, 工程造价为583万元, 工期30天

6 方案选择

通过对三种方案计算结果比较可以看出, 3种计算结果均满足现行规程规范要求。

6.1 换填垫层法采用天然级配的砂砾石分层碾压, 该方法施工简易, 工序相对其他地基处理方式简单, 各工序过程容易控制, 进度快, 原体试验和工程垫层的检测时间也先对最短, 工程造价通过对比可知相对较为低廉, 但由于工程场地地下水位浅, 采用3m换填方案基础沉降量比较高, 如果坚持采用加大深度换填, 将给施工带来降水等一系列问题, 连带的经济费用也降低了换填方案优势。

6.2 采用钻孔灌注桩方案虽计算结果优良, 水下旋挖钻孔灌注桩可靠度高, 能够提供较为理想的单桩承载力特征值, 是一种理想的地基处理方案, 西部合盛电厂周围已建和在建的电厂全部采用灌注桩, 但工程造价相对较高, 其试桩和工程桩的检测周期都较长, 受季节影响较大。

6.3 采用换填砂砾石垫层+钻孔灌注桩方案, 就基本的经济性上就比钻孔灌注桩方案节约了约100万, 且工期节省了35天。该方案计算数据较合理, 满足工艺运行要求。

因此工程采用填砂砾石垫层+钻孔灌注桩方案。

7 结束语

地基处理方案的确定是结构设计的重要环节, 地基处理方法很多, 但在确定地基处理方案时应综合考虑场地的岩土工程特性和各种地基处理方法的实用范围, 综合比较选择经济适用的方案。

参考文献

[1]DL5022-2012火力发电厂土建结构设计技术规定[S].

[2]GB50051-2002烟囱设计规范[S].

电厂烟囱 篇5

山西兆光电厂为2×600 MW超临界空冷发电机组新建工程, 厂区总平面采用四列式布置格局, 即220 kV屋外配点装置—直接空冷平台—主厂房区—储卸煤设施。脱硫采用石灰石—石膏湿法工艺, 不设GGH加热系统。根据最新环评补充报告和工艺要求, 本工程设一座单管钢内筒烟囱, 烟囱高240 m, 排烟筒出口直径16 m。承重外筒采用钢筋混凝土结构, 钢内筒采用Q235B。

本工程已完成初步设计审查, 对烟囱的审查意见为:由于本期工程不设GGH, 烟囱应适当加强钢内筒防腐处理, 具体处理方案待招标后确定, 对不设GGH的烟囱防腐方案进行以下分析比较。

2 脱硫烟气的特点和腐蚀性

2.1 脱硫后烟囱运行工况

1) 工况一:FGD装置正常运行, 系统内未设GGH, 烟囱入口处烟气温度为40 ℃～50 ℃。2) 工况二:在锅炉启动过程或FGD装置由于故障等原因未能运行时, 烟气通过旁路烟道绕过FGD系统直接进入烟囱排放, 烟气温度为130 ℃左右。3) 工况三:锅炉事故状态下, 烟气通过旁路烟道绕过FGD系统直接进入烟囱排放, 烟气温度最高可达到180 ℃左右。

2.2 脱硫烟气的特点

1) 经过脱硫处理且不设GGH的烟气, 水分含量高, 湿度大并处于饱和状态, 温度低, 一般在40 ℃～50 ℃之间 (设GGH以后, 温度可以达到80 ℃左右) , 低于烟气中的酸露点温度, 烟气出现全结露现象。上抽力小, 流速慢, 容易产生烟气聚集, 使烟囱筒内部出现正压区, 这样会对筒壁产生渗透压力, 使烟囱内壁致密度差的材料易遭到腐蚀, 影响结构的耐久性。2) 脱硫后烟气一般含有氟化物和氯化物等强腐蚀性物资, 是一种腐蚀强度高、渗透性强且较难防范的低温高湿稀酸型腐蚀状况。冷凝结露形成的强腐蚀性稀酸溶液将给烟囱排烟筒的安全运行带来腐蚀危害。3) 湿法脱硫工艺对烟气中的SO2脱除效率很高, 但对造成烟气腐蚀主要成分的SO3脱除效率不高, 约20%。燃煤中约有0.5%～2%的硫在燃烧过程中转化为SO3, 在湿法脱硫中, 大约有20%的SO3被脱出, 其余SO3以气溶胶形式被烟气带出, 形成的冷凝酸液对烟囱腐蚀严重。因此, 烟气脱硫后, 对烟囱的腐蚀隐患并未消除;相反, 脱硫后的烟气环境 (低温、高湿等) 可能使腐蚀状况进一步加剧, 酸液的温度在40 ℃～80 ℃时, 对结构材料的腐蚀性更强。以钢材为例, 40 ℃～80 ℃时的腐蚀速度比在其他温度时高出约3倍～8倍。4) 由于国内电厂的运行工况较复杂, 烟囱内的烟气温度经常在40 ℃～130 ℃之间变化, 烟囱设计时应考虑在锅炉事故状态排放烟气的温度, 该温度将达到180 ℃左右。烟囱经常处于这种温度骤变的交变状态, 因此烟囱内的防腐材料必须同时具备耐高温、耐腐蚀、抗冷热应力冲击的性能。

3 钢内筒防腐方案介绍

3.1 钢内筒内衬钛板

钛板与钢内筒钢板可采用爆炸复合的方式合成。钢内筒外侧设80 mm厚超细玻璃棉保温层隔热。

优点:钛是一种高档耐腐蚀材料, 这是由于钛的表面很容易生成稳定的钝化膜, 钝化膜是由几纳米到几十纳米厚的极薄的氧化钛构成, 在许多环境中是很稳定的, 并且一旦局部破坏还具有瞬间再修补的特性。另外施工进度快 (少一道内壁防腐层施工工序) , 使用年限长, 维修时间减少, 对于不设GGH的湿烟囱, 温度为50 ℃左右, 硫酸浓度小于10%, 选用钛板是一种较好的选择。

缺点:爆炸复合钛板市场价格较高, 施工对焊接要求高。钛中杂质的存在, 显著影响钛的物理、化学性能和耐腐蚀性能。

3.2 钢内筒衬泡沫玻璃砖

泡沫玻璃砖内衬系统同时具有耐腐蚀和隔热性能, 使原来的烟囱防腐内衬和保温层结构合二为一, 外侧不再设保温层。用专用的粘合剂将玻璃砖直接粘贴在钢内筒内表面, 并且用粘合材料对玻璃砖间的缝隙勾缝, 阻断了烟气对钢筒壁的腐蚀。内筒钢材采用Q235B。目前有进口泡沫玻璃砖 (宾高德玻璃砖) 和国产泡沫玻璃砖。

1) 进口泡沫玻璃砖 (宾高德玻璃砖) 。

优点:泡沫玻璃砖是一种由闭腔式多孔结构的泡沫硅酸硼玻璃制成, 作为一种无机玻璃, 它对酸溶剂和弱碱有很高的抗腐蚀性。它耐各种浓度 (包括气态) 的硫酸、硝酸、盐酸、磷酸和醋酸, 不耐氢氟酸和蒸汽冲洗。该衬块能耐高温达516 ℃, 具有低导热性和极好的抗热冲击性, 抗渗性好, 维修保养工作相对较少, 且简单, 自重轻, 施工快, 大约30 d可施工完一根排烟筒的内衬系统。在国外电厂烟囱防腐中已有优良业绩, 使用寿命较长, 单位质量轻且安装方便, 对烟囱结构的附加荷载很小。

缺点:由于依赖进口, 其市场价格较高, 施工周期较长。

2) 国产泡沫玻璃砖。

优点:泡沫玻璃砖是一种以硅玻璃结合发泡生产制造工艺, 采用窑炉高温烧结、发泡制成的一种内部互不连贯、完全密闭的均匀多孔、轻质、固体无机材料。泡沫玻璃砖这种多孔结构不但能抗酸、耐碱, 而且对气体和凝结水是不能渗透的, 同时它具有容重低、强度高、导热系数小、不吸水、不透气、不燃烧、不变形等特点, 并且可锯割、可粘结。其性能稳定、使用寿命长、综合成本低、工程效益高。因价格相对较便宜, 目前国内已有较多的应用案例。

缺点:泡沫玻璃砖防腐隔热系统由泡沫玻璃砖和胶粘剂组成。国产泡沫玻璃砖和粘结胶还没有相应的防腐蚀要求的标准, 并且国产泡沫玻璃砖的各个生产厂家产品质量参差不齐, 密度变化比较大, 施工周期长, 衬里砖有可能开裂、脱落。

3.3 钢内筒内浇筑防腐衬料

钢内筒内表面浇筑一道厚度为50 mm的钾水玻璃耐酸砂浆防腐层。内配有钢筋网, 并与钢内筒用锚筋拉结。内筒钢材采用耐硫酸露点钢Q295NH, JNS。钢内筒外侧设80 mm厚超细玻璃棉保温层隔热。

优点:价格便宜。

缺点:防腐衬料的施工条件较差, 施工繁琐, 材料耗损率高, 质量难以检查、控制。

3.4 钢内筒内喷涂料类

涂料防腐方案施工周期很短, 造价相对很低。但是低温高温热环境的交替所产生的交变热应力对粘结强度影响较大, 容易开裂, 开裂后特别是在高速烟气中容易脱落。针对部分国际业绩较多、国内业绩较少的理化指标优良的材料如APC杂化聚合结构材料、RHF专用防腐涂料等可以密切关注其应用情况。

1) APC杂化聚合结构材料。

该涂料具有较好的耐腐蚀特性、低吸水 (酸) 率、高抗渗性、高耐磨性、耐温等优点。在国外, 涂料以其优异的性能和高性价比得到众多客户的认可, 有大量成功应用案例证明该涂料是一种适用脱硫后的烟囱防腐蚀的长效特种涂料, 能有效防止烟气的剧烈腐蚀, 提高烟囱的运行安全性和使用寿命, 为新建脱硫烟囱采用的防腐蚀措施提供了一个新的选择。缺点为在国内主要应用于化工行业, 脱硫方面的业绩较少。

2) RHF防腐材料。

西安天元化工和西安交大材料系推出的RHF重防腐涂料, 有部分业绩。目前, RHF涂料在防城港电厂运行三年, 一年后检查局部出现防腐层脱落, 烟囱总体防腐效果良好。其他厂家业绩大部分为2009年业绩, 机组正在运行, 防腐情况无法落实。鉴于此防腐方式目前情况, 需要进一步考证使用效果。故本工程不推荐此方案。

4 内衬防腐材料的经济技术比较

1) 不同防腐方案性能对比。

不同防腐方案性能对比见表1。

2) 经济技术指标。

因泡沫玻化陶瓷砖和RHF防腐材料的使用情况不佳, 故本工程初步考虑烟囱内衬防腐材料在钛钢复合板、国外宾高德玻璃砖、国内泡沫玻璃砖、APC杂化聚合结构材料中选用。烟囱钢内筒结构采用复合钛钢板静态投资约3 600万元, 钢内筒结构采用Q235B钢板+国外宾高德结构静态投资2 850万元左右, 钢内筒结构采用Q235B钢板+泡沫玻璃砖结构静态投资约2 100万元, 钢内筒结构采用Q235B钢板+APC杂化聚合结构静态投资约2 200万元。

5 结论及建议

钛钢复合板结构耐腐蚀性最好, 运行寿命长, 但造价最高;Q235B钢板+国产泡沫玻璃砖经济性最好, 但运行后的砌体易开裂、脱落和耐腐蚀性较差, 运行寿命相对短些。APC杂化聚合结构作为针对国内研发的新生高品质防腐材料, 可进行关注。

考虑到使用年限、维护检修、停机影响、施工质量控制及综合造价 (包括今后有可能停机带来的损失、维护检修成本) 等因素, 建议采用钛钢复合板结构。

摘要：结合工程实例, 根据脱硫烟气的特点和腐蚀性, 对不设GGH的烟囱防腐方案进行了探讨, 并对各种方案的优缺点及性能作了对比分析, 通过对比得出:钛钢复合板结构为最佳防腐方案。

关键词：烟囱,钢内筒防腐方案,钛钢复合板结构

参考文献

电厂烟囱 篇6

近年来, 随着新的《火电厂大气污染物排放标准》及《中华人民共和国环境保护法》的出台, 国家对大气污染物排放的要求越来越严格, 其中, 控制燃煤电厂的烟气排放是治理大气污染的关键。所以, 各发电企业对燃煤锅炉加大污染治理, 增加脱硫装置, 对于使用湿法烟气脱硫系统的燃煤电厂来说, 由于烟气的排放温度低 ( 54℃ ~ 59℃ ) , 湿度大, 腐蚀性大大增强。因此, 在烟囱设计时, 烟囱内筒的防腐蚀设计非常关键, 而且比普通干烟气烟囱对防腐的设计要求更高。所以采用湿法烟气脱硫必须配套烟囱防腐, 这样才能保证电厂和烟气脱硫系统的可靠运行。

1 阜新煤制天然气公司自备电站烟囱及脱硫概况

阜新煤制天然气公司自备电站锅炉为4 台470 t高压自然循环煤粉锅炉, 采用氨法脱硫工艺, 不设GGH, 设置烟气旁路。4 台锅炉合用一座混凝土结构烟囱, 设置有内筒, 烟囱高度为205 m, 烟囱顶直径为10. 8 m, 底部直径为21. 9 m, 烟囱内表面积为9 770 m2。

2 烟囱防腐方案分析比较

湿法脱硫系统的烟囱有以下两种运行方式: 一是脱硫系统在检修或事故状态而锅炉运行时, 烟囱内烟气温度在170℃ 左右, 烟气对烟囱内壁产生磨损和腐蚀, 这就要求烟囱内衬具有良好的热冲击性, 以抵抗温度的变化。二是在经过脱硫处理后, 烟气的温度一般控制在54℃ ~ 59℃ , 这时就会出现结露现象, 形成的酸性液体会通过烟囱内衬缝隙进入烟囱内而产生腐蚀。所以要求内衬材料必须具有抗强酸腐蚀能力、低渗透性、良好的挠性、不会产生裂纹并具有良好的黏附性等。

按照国内新建湿烟囱防腐实践情况看, 目前采用的烟囱防腐形式有: (1) 钛- 钢复合板钢内筒。 (2) 进口宾高德砖内衬。 (3) 玻璃钢排烟内筒。

2. 1 钛- 钢复合板

钛- 钢复合板是一种防腐蚀组合材料, 它是以低碳钢Q235B为主, 采用爆炸- 轧制方式将钛金属板与基材复合在一起的金属复合板。由于钛金属具有很强的耐酸碱腐蚀能力, 特别具有耐点蚀、耐应力腐蚀开裂及晶间腐蚀的特性, 因此钛-钢复合板是国际烟囱设计标准推荐的方案。钛- 钢复合板的优点是它具有钢内筒的整体性, 密封性好, 而且抗腐蚀能力强、使用寿命长、运行维护量小。但是, 由于钛的耐腐蚀性主要依靠钛钝化的氧化膜, 因此在进行钛的焊接时, 需要在惰性气体氛围内进行, 对焊接质量要求高。如果焊接质量差也会引起烟囱内筒局部腐蚀穿孔, 因此, 在焊接施工时应重点监督焊接程序及质量。

2. 2 进口宾高德砖内衬

宾高德内衬系统由底漆、胶黏剂、砖块三部分组成。宾高德砖以一种特级低膨胀硅酸硼玻璃为原料, 加入一些发泡剂、改性添加剂等, 经过粉碎混合, 再经过高温烧制而成的一种低膨胀高强度、耐冷热冲击的非金属材料。其具有闭腔式多孔结构, 这种结构使得宾高德砖具有高强度低膨胀、高隔热性和抗化学腐蚀性能。同时, 宾高德砖使用一种名为宾高德胶黏剂的专用粘合剂粘结在衬基材料上, 它能在基底形成连续完整的防腐膜层, 烟气环境对该膜层不产生腐蚀。考虑到宾高德砖的高绝热性和导热性极低, 所以烟囱内筒外侧不需再设置保温层。但由于宾高德砖尺寸较小 ( 如尺寸为150 mm × 230 mm × 38mm的宾高德砖, 对于高度210 m、直径7. 5 m的烟囱内筒, 粘砌砖数量近15 万块) , 施工强度大, 在有限的工期内, 施工质量有时无法保证, 造成胶黏剂不饱满、勾缝不严密等情况, 而引起烟囱内筒局部腐蚀现象。

2. 3 玻璃钢排烟内筒

玻璃钢是由高强度纤维和树脂复合而成的复合材料。玻璃钢排烟内筒的筒壁自里向外由内衬层、结构层、外表面层组成。内衬层与锅炉烟气直接接触, 具有防护强腐蚀性烟气、防护烟气正压及冷凝结露液渗透、耐烟气温度变化、耐烟气气流磨损等性能; 结构层主要提供力学性能, 保证排烟内筒筒壁的强度、稳定和安全可靠性; 外表面层具有抗老化等性能; 玻璃钢材质具有自重轻、防腐能力强、造价低、加工方便、安装简单、质量轻等优点。但由于玻璃钢是高分子塑料基复合材料, 从机械性能看, 玻璃钢耐温性差。当温度升高时, 玻璃钢的结构性能衰减很快, 所以在使用玻璃钢作为电厂烟囱内筒时, 需要控制烟气温度, 而且存在质量控制严格、制作场地面积大等问题, 见表1。

3 防腐方案经济性比较

由于玻璃钢排烟内筒耐高温性较差 ( 见表2) , 而且阜新煤制天然气公司自备电站的脱硫系统不运行时烟气温度为170℃左右, 超过其使用范围, 不适合本项目的要求。

钛- 钢复合板与进口宾高德内衬的经济性比较见表3。

经过以上比较, 宾高德砖内衬系统相比钛- 钢复合板方案投资要低, 但彼此价格差异不大。通过比较, 钛- 钢复合板内筒的使用寿命较长, 维护次数少, 在运行后检修维护费用也相对较低, 比较有优势。

4 钛- 钢复合板内筒的实际应用

根据钛- 钢复合板材料与宾高德砖在成本、施工难易、后期维护及使用寿命上的权衡比较, 阜新煤制天然气公司决定采用钛- 钢复合板作为自备电站的烟囱内筒及烟道接口的防腐材料, 复板为TA3, 厚度为1. 2 mm, 基板为Q235B, 厚度为8 ~20 mm。内筒从25 ~ 210 m使用钛- 钢复合板, 外部包裹保温材料。

5 钛- 钢复合板内筒制作中的质量控制

1) 钛- 钢复合板内筒的质量控制要求按照GB8547 - 2006《钛- 钢复合板》, GB/T13149 - 2009《钛及钛合金复合钢板焊接技术条件》及GB/T3620. 1 - 2007《钛及钛合金牌号和化学成分》等国家和行业标准执行。

2) 钛- 钢复合板的焊接, 应优先采用非熔化极氩弧焊的方法, 并选用相应的手工氩弧焊设备。如果是对16 ~ 25 mm厚的板材焊接时, 应在环境温度高于0℃ 时进行。

3) 钢内筒拼接焊缝质量要求: 纵缝按二级质量要求进行检验, 水平焊缝按一级质量要求, 但对X射线检验时每一环线拍一张底片, 底片长度不小于150 mm。其他焊缝: 除熔透焊缝质量要求为二级外, 其余钢构件焊缝需满足三级外观质量要求。

4) 内筒制作、安装、验收对以下各阶段应分别进行检查: 零件的加工制作、构件的拼装和焊接、焊缝的检验、构件涂底漆前的准备、构件涂面漆前的准备、涂漆后漆膜完好结构整体。

5) 零件在加工前应对原材料进行检查, 对材料表面的缺陷处理应在调整前进行, 边缘表面不应损伤和裂缝, 用砂轮清理痕迹应顺边缘方向进行。

6) 零件边缘进行机械自动切割、刨边加工等工艺后, 其表面的不平度不能超过0. 2 mm, 连接边缘的垂直度不能超过0. 1mm, 不符合上述要求者均可用磨平缓的方法加以修整。

6 结语

对于采用湿法脱硫工艺的电厂烟囱, 经过以上的论证比较, 推荐采用钛- 钢复合板这种防腐材料, 虽然造价相对较高, 但材料使用的成熟可靠度及安全性能更好, 后期维护简单方便, 使用寿命期内维修最少。目前阜新煤制天然气公司自备电站的使用情况很好, 未进行任何维护, 未出现腐蚀泄露情况。

参考文献

[1]欧阳明辉, 刘焕安, 叶际宣.燃煤火力电厂烟气脱硫系统湿烟囱防腐内衬概述[J].全面腐蚀控制, 2014 (8) .

[2]黄惠贤, 庄海清, 冯红梅.240 m烟囱钢内筒钛钢复合板焊接工艺特点[J].热力发电, 2006 (10) .

电厂烟囱 篇7

大唐张家口热电工程为两台300 MW机组,两机共用一座钢筋混凝土烟囱。烟囱中心坐标为:A=1 451.16,B=1 599.25。±0.00相当于绝对标高471.50 m。高度为210 m,出口直径7 m。基础是钢筋混凝土环形板式基础,筒壁为钢筋混凝土结构,壁厚200 mm～600 mm。第一个烟道口顶标高为20.6 m,尺寸为5.64 m×8.4 m;第二个烟道口顶标高为45.92 m,尺寸为5.64 m×9.0 m,四层信号平台;筒身变径坡度为(0 m～60 m)i=0.060,(60 m～105 m)i=0.045,(105 m～159 m)i=0.030,(159 m～204 m)i=0.007,(204 m～210 m)i= 0.05五种。

烟囱上部结构的施工中,为了满足工期及质量要求,控制施工成本,降低风险成本,将从10.7 m以上采用液压提模工艺。

1 液压提模系统的组成

1.1 操作平台

操作平台由中央鼓圈、辐射梁、吊杆及吊平台、支模平台、斜拉索组成。其中的中央鼓圈分为可拆分的上、下鼓架两部分,通过螺栓连接而成为一个整体。位于中央鼓圈1/2高度处吊设一层支模平台;中央鼓底部标高位置吊设一层拆模平台,用于拆模清理内筒壁,两层平台辐射梁均由Ⅰ12工字钢及水平环向连接扁钢组成。辐射梁为箱形钢梁,内端头与中央鼓上钢圈铰接,外端头支承在筒壁外围,悬挂在轨道模板上的提升操作架顶部滚轮上。每根辐射梁下部设三道斜拉钢丝绳与中央鼓圈下钢圈拉结牢固,形成稳定的下拉式平台桁架结构。

1.2 锚固装置

锚固装置由对拉螺栓、剪力环、螺母、轨道模板和销块组成。轨道模板由[14槽钢滑道与400×1 500×5钢面板通过连接件焊为一体而成,并通过M24对拉螺杆固定在外筒壁上,提升操作架由销块固定在轨道上。

1.3 垂直运输系统

垂直运输系统由平台随升井架,天梁,吊笼及吊笼提升用卷扬机,拔杆及拔杆用主卷扬机,变幅卷扬机,天、地滑轮组成。平台随升井架搭在中央鼓圈上部托架上,由钢管制作的平、斜、立、杆组成,高11.25 m,顶部装天轮梁,所有杆件用绞制螺栓连接,形成一个稳定的空间桁架体系,为主要的垂直运输结构;垂直运输吊笼设置在梁上,每个吊笼设双层,作为操作人员、混凝土及其其他施工材料的运输设施;两台吊笼提升用卷扬机设置于地面西南侧。

1.4 液压传动提升装置

液压传动提升装置由液压泵站、油箱、同步缸组件、液压设备的电器自动控制系统及16个提升单元液压提升缸组成,为整个施工平台提升的原动力传动设施。

1.5 提升操作架

每个提升单元由提升架、操作架和液压提升缸单元装置组成,提升架利用滚轮嵌套于操作架的滑道内,通过液压缸提升装置组合在一起,利用锚固装置固定在筒壁外围,16根辐射梁外端承压于16个提升单元的操作架顶部滚轮上,所有提升单元共同负载整个施工平台及随升井架系统上的恒活荷载,是重要的支承结构。

1.6 电气系统

采用高度集中控制与电气联锁,主要包括提升动力机械,电梯卷扬机以及施工照明系统三部分。烟囱底部地面设集中控制室一个,负责电梯卷扬机和施工照明控制;操作平台中央位置随升井架上设控制盘一个,负责提模系统整体提升控制。

2 吊装作业方法

1)清理现场杂物,留出运输道路及组装构件堆放、吊装场地,外筒脚手架拆除到0 m,留设马道以便上人,准备安装提升操作架,烟囱内双排脚手架拆除到标高10 m,将烟囱内吊中脚手架拆除,搭设一座4 500×4 500高8 800脚手架,用于吊装放置中心鼓圈。2)组装件运至现场,组装工具备好、备齐,并对即将组装的机械设备进行检查维护。3)各系统组装件由项目部相关部门验收合格,办理验收手续,出具验收报告。4)检查液压提升系统的设备及元件是否齐备,对液压系统易损件部位要提前进行检查维护。5)对需安装的液压元件,应用煤油清洗干净并进行认真校验,必要时进行密封和压力试验,确保安装的可靠性。 6)对液压系统中的仪表检查调试,确保其灵敏、准确、可靠。7)液压管路的安装布置要整齐、合理,不得有死弯,同时试装编号。8)对每根辐射梁的挠度进行检测并记录编号后方可吊装。9)卷扬机、地锚、地轮系统安装到位。10)提升操作架安装就位。用50 t汽车吊将16榀提升操作架逐个吊起,再将提升操作架轨道滑轮插入轨道模板轨道,并沿轨道模板轨道缓慢下落至操作架挑耳,到达下层轨道的中间销块口时,插入销块(50 mm×80 mm×700 mm)固定。吊装时为了防止提升操作架损伤外筒壁,提升操作架下部拉设溜绳两道。就位后及时安装提升操作架挑出的踏板小平台。挑平台安装后,即可铺设平台板、栏杆、围栏、安全网。11)鼓圈吊装。烟囱中心脚手架搭设好并通过验收后,即可进行中心鼓圈组装,组装前要求对中央鼓圈中心位置进行放线,中心偏差不大于5 mm。用50 t汽车吊将中心鼓圈安装就位。中心鼓圈吊装完毕,即行吊装16根辐射梁,辐射梁吊装时对称放置,每放置完一根及时穿好辐射梁铰接轴销,并用开口销锁定。安放到位后及时拉结辐射梁下部斜拉索。斜拉索安装方法:辐射梁安装好后,使用拉力计对称安装辐射梁下部斜拉索。先将所有最外侧双联钢丝绳斜拉索(ϕ25)挂好,再用3 t倒链从对称四点同时拉紧,紧好绳卡,扎头紧固。然后再四点对称同时拉紧,重复前边工作,直到最外层斜拉索拉结完。吊装时考虑到外筒竖向钢筋的影响,可将吊车臂杆活动区域的竖向钢筋预先弯倒,等吊装完毕后再行调直。就位时,吊车司机、起重工及辅助吊装人员要配合密切,确保就位准确。12)支模平台吊杆安装到位,支模平台辐射梁及吊平台吊杆安装,同时连接辐射梁间环向水平拉接杆。13)所有平台具备铺平台板条件时,即行开始铺设,各层平台板要求锯切齐整,尺寸准确,接缝严密,严禁将劣质木料用于平台板施工。14)井架、天梁及井架滑轮安装到位。15)灵机拔杆安装就位。16)地滑轮、导索绳、吊索及卷扬机、钢丝绳的安装。17)电气系统安装调试。18)液压系统的安装及调试运行。19)液压泵站、油箱和液压同步缸组件安放到位后,先将液压同步缸组件油管回路与液压泵站接通。再将液压同步缸组件与每个提升操作架的提升缸间各油管回路、液控油管回路接通。20)液压提升系统的电气自动控制系统的接设安装到位,安装时认真仔细,保证接线正确无误,检查合格后方可通电试机运行。21)通电试机前先行检查油箱的油位,电机接线是否正确,确定无误后即可启动液压泵电机,然后断续启动液压泵,观察泵的转向及排油的情况,若泵不排油可检查电机及接线等。22)检查电磁阀相应电磁铁通电是否动作正常。23)检查相关限位开关是否动作正常。24)压力阀、流量阀等可调部件一经调好,没有特殊情况不得随意变动。25)液压缸安装后注意排气,否则液压缸混有空气会影响液压缸运动的平稳性。26)提升操作架安装到位后,通过每个液压提升单元液压缸的液压杆,统一将小提升架调节到位。27)各系统安装好后,具备负荷试验条件。

负荷试验过程应根据实际检验情况,填写检验报告,并由检验负责人根据检验情况作出结论,并署名。经相关部门验收合格后,方可投入使用。液压提模施工工艺是目前国内在烟囱、冷却塔等高耸构筑物的施工中应用较为先进的施工工艺;工艺水平较过去的滑模工艺有较大提高。

参考文献

电厂烟囱 篇8

2013年年底, 我院与国外一家集团公司对越南二期1×100 MW某发电工程EPC总承包项目达成共识。本项目的一期2×50 MW机组已经投运多年, 经过现场实地调研收集, 越南纳东地区全年平均降雨量为1 350 mm, 每年的5月~10月为雨季, 占全年降雨量的70%~80%, 当地全年平均温度为27℃, 平均湿度为82%, 每年平均蒸发量为700 mm~1 070 mm, 属于潮湿的热带季风气候。

1 烟囱设计条件

纳东二期烟气采用半干法脱硫工艺。按照规范[1]规定:“半干法、干法 (水介质) 脱硫处理后的烟气应按中等腐蚀性等级考虑”。

烟囱高度为110 m, 出口直径为3.5 m。烟气温度:运行80℃, 事故120℃。地震参数:动峰值加速度为0.1g, 相应的地震基本烈度为7度。场地类别:Ⅱ类。地面粗糙程度:B类。风压:0.50 k N/m2 (50年一遇) 。冬季温度 (最低) :0℃。夏季温度 (最高) :37.6℃。

2 烟囱技术方案比选

目前, 国内脱硫烟囱一般采用防腐型单筒式烟囱或套筒式烟囱, 塔架式钢内筒烟囱形式较少。烟囱的设计要以安全可靠、经济适用为原则, 要考虑耐久性和一定的维护条件, 要进行综合成本核算, 从电厂的重要性、烟囱的运行条件、烟气的腐蚀性等级、设计年限、施工质量、施工难度、施工速度、检修维护条件等多方面进行比较后, 才能确定出适合本工程特点的烟囱型式。

按照规范[1,2]规定:“当排放中等腐蚀性烟气时, 可根据结构的重要性和烟囱匹配机组容量的大小, 选择套筒式、多管式或防腐型单筒式烟囱”“烟囱排烟内筒与锅炉匹配台数, 对于125 MW级及以下机组不多于4台”。本工程规模为1×100 MW, 烟囱型式有以下几种方案可供选择:

1) 防腐型单筒式烟囱。方案A:采用钢筋混凝土单筒, 高度110 m, 出口直径3.5 m。防腐内衬采用防水抗渗耐酸胶结料砌筑轻质防腐陶瓷砖, 将隔热层与防腐内衬保护层合二为一的形式, 起到保温隔热的作用。牛腿与滴水板接缝处采用加强型防腐构造, 进一步提高烟囱的防腐性能。外筒的上段接近直筒形式, 顶部设置烟气扩散头。

防腐型单筒烟囱优点为:施工简单, 施工周期短, 造价低, 施工经验丰富。

缺点:烟囱外形多为锥体, 不利于烟气负压运行。烟囱运行后很难检修维护, 一旦发生渗漏, 影响承重结构体系。

2) 单套筒式烟囱。方案B:内筒出口直径3.5 m, 高度110 m, 外筒出口直径6.5 m, 高105 m。钢内筒采用自立式钢内筒。钢内筒采用JNS耐酸露点钢板粘贴轻质防腐陶瓷砖。在钢内筒外侧设超细玻璃棉毡保温层。同时内外筒之间设置钢平台及钢梯等构件。

单套筒式烟囱的优点为:此防腐内衬系统由基层、粘结层、面层共三层做法构成防腐系统。本系统采用的胶粘剂具有耐低温高温、防水、防潮、阻燃、耐酸碱物质及耐有机溶剂的性能, 既是烟囱基材与陶瓷砖的可靠粘结材料, 又是砖与砖之间密闭材料, 粘结胶层固化后形成致密的胶板。轻质防腐陶瓷砖具有容重低、强度高、导热系数小、耐酸耐碱等特点, 适合现场和工厂化加工, 易于操作。满足规范建议的排烟筒与腐蚀性烟气分开的要求, 避免了烟气腐蚀导致的烟囱结构的破坏, 影响正常运行, 同时排烟筒与外筒之间留出了足够的空间, 满足了人员日常巡查和检修维护的条件。

缺点为:防腐系统对施工的要求高, 各道工序之间需紧密配合, 对温度、湿度等有一定要求, 施工时间需要保证。建成后电厂运行期间需要定期维护检修钢内筒及其他钢构件。

3) 塔架式烟囱。方案C:外结构采用钢塔架形式, 高105 m, 钢构件均采用圆钢管, 钢内筒采用自立式钢内筒。钢内筒采用JNS耐酸露点钢板粘贴轻质防腐陶瓷砖, 用专用胶泥将50 mm厚的轻质防腐陶瓷砖粘贴在钢内筒内壁。同时铺设外塔架和钢内筒连接的各层平台、竖向钢梯等钢构件。塔架式烟囱除了具有与单套筒式烟囱相同的优点外, 钢结构构件均可工厂加工, 现场安装, 既能保证质量, 又可以简化施工工序, 工期较短。

缺点为:造价相对较高, 并应充分考虑电厂运行后定期进行维护塔架、钢内筒、钢梯及钢平台等钢构件。

3 烟囱结构型式总结

通过对一期电厂的调研, 以及和建设单位的沟通, 我们认识到, 当地混凝土现场无法建立搅拌站, 只能从很远的地方购买商品混凝土, 成本很高, 这部分混凝土的造价肯定与估算量会有很大差距。还有一个因素是国外劳动力成本很高, 钢结构施工可以加大机械设施的投入, 从而达到减少人力和管理成本投入的目的。通过了解, 当地钢材的实际采购价格较低, 有利于简化施工工序, 缩短施工工期, 保证工程进度。

从技术角度考虑, 三种烟囱结构型式均满足要求。对于排放半干法脱硫烟气的烟囱, 宜选择排烟内筒与承重外筒脱开的形式, 满足可定期检修与维护的条件, 避免由于渗漏导致结构主体的破坏无法修复, 影响正常运行;防腐措施方面, 应选择质量有保证的材料, 最好选择人为因素干扰小、易工厂化制作加工的材料, 应尽量减少防腐薄弱部位, 并对其采取加强措施。

本工程由于采用半干法脱硫, 烟气与湿法脱硫 (不设GGH) 相比, 温度相对较高, 湿度相对较低, 因此腐蚀性减弱 (中等腐蚀性等级) , 综合以上三种烟囱方案不同的优缺点, 结合本工程运行条件, 推荐采用方案C塔架式烟囱, 此方案选用的结构体系和防腐体系都满足排放烟气的特点和使用寿命的要求, 保证了烟囱运行的安全可靠性。考虑到当地潮湿闷热的气候, 各层钢平台、钢梯等钢构件均位于钢内筒外侧, 露天布置, 运行检修环境较好, 同时减少了混凝土筒壁牛腿、施工时对拉螺栓杆等防腐薄弱部位, 避免了安全隐患。

结合以上技术特点, 方案C钢内筒粘贴轻质防腐陶瓷砖应选择有良好行业内业绩的材料商供应材料, 并以总承包方式实施, 施工工期和质量能够很好地控制。同时充分考虑材料采购、管理成本的因素, 本工程最终推荐建设单位选择了方案C塔架式烟囱, 钢内筒采用JNS耐酸钢粘贴轻质防腐陶瓷砖防腐系统。

4 结语

国外电厂土建设计要结合当地的经济建设水平, 建设单位更注重电厂的“功能设计”, 国内一些适用的设计指标和惯用做法照搬到国外电厂建设中可能就有点水土不服。由于土建施工图阶段往往存在设计周期短, 施工图任务繁重的特点, 因此, 土建设计阶段确定的执行规范标准、全厂设计原则和方案, 都要与建设单位充分讨论, 并确认形成合同文件, 做到有依据可查, 国外工程的特点就是一切以合同为准。明确了前提目标, 可以为施工图阶段的土建设计节约更多的时间和精力, 做到更好和更优。

参考文献

[1]DL 5022—2012, 火力发电厂土建结构设计技术规程[S].

电厂烟囱 篇9

关键词：烟囱电动提模装置制作,安装,调试改进应用

1 烟囱电动提模装置主要结构及原理

电动提模系统由井架、中心鼓圈、辐射梁、吊平台部分、操作架及提升架部分、传动部分、轨道模板部分、电梯部分、电气控制部分六大块组成。

该系统的组装主要包括操作平台、锚固装置、提升操作架、垂直运输系统、电气控制系统。

工艺原理为:以减速机的电机为动力, 以已有强度混凝土筒身为受力基点, 轮换上提操作架和提升架, 从而完成筒身的施工。

2 制作改进

在操作架顶端增加了防坠装置及安全保护绳。原设计操作架和提升架通过牛腿和销固定在轨道模板上, 改进后在操作架上加了防坠杆使每一个操作架挂在辐射梁上, 如果操作架从轨道模板上滑出, 操作架可以挂在辐射梁上, 另外在每个操作架与辐射梁连接处增加了安全保护绳, 如防坠杆发生问题, 安全保护绳起到保护作用, 这样使操作架处于三层保护状态, 大大增加了此装置的安全性。

在吊笼的每条导索绳上安装了5T拉力器, 每次提升完将拉力器调整到一样的数值, 使吊笼的两条导索绳始终处于受力均匀的状态, 这样增强了吊笼运行的平稳性。

在每个吊笼上安装了4条安全保护绳, 吊笼运行时处于双层保护状态, 并在井架的顶端和底坑内设计了触电保护器, 吊笼不会冒顶也不会触地, 这两项改进大大增强了吊笼的安全系数。

在轨道模板工艺上进行改进, 轨道由[12、[16的槽钢连接而成, 并通过对拉螺栓固定在外筒壁上, 操作架由销块固定在轨道上, 由于原轨道没有考虑围檩通过的间隙, 整个烟囱的模板不能整体固定, 经过研究讨论轨道模板做如下调整:[12的槽钢整体抬高20mm, 相应钢板尺寸都增大, 插销也增大。改进后的轨道模板, 围檩能窜过模板, 烟囱的整个一圈模板可以围成一个整体, 不会出现跑模、漏模现象。且轨道模板与标准模板的接缝、拼缝的质量大大改进, 混凝土的表面工艺有了很大的改进。

3 安装中的改进

采用了地面组合整体吊装的新方法, 分两部走:首先将16个操作架精确地均布安装在烟囱壁, 然后将中心鼓圈、辐射梁、吊平台在地面组合, 采取措施组合成一个整体, 调整好关键尺寸后, 最后用250T吊车整体吊装到位, 省去零散吊装在烟囱内部搭设较高的架子的麻烦, 施工的危险性大大减小。

考虑到由于工期紧, 上料的频率高, 上下交叉工序容易造成堆料现象发生, 我们通过计算将中央鼓圈平台的预拱高度按要求的最高值取, 同时检查每一根牵拉绳的受力, 使其均匀分布, 使平台达到较高平台的的承载能力。

4 调试中的改进

为了保证其质量必须将空中调试改为地面逐个单机调试, 发现问题及时处理。只有这样才能保证提模质量及工期。同时也减少了空中作业的危险。具体我们在以下几方面进行了改进。

4.1 辐射梁安装调试

用吊车将每根辐射梁插入中心鼓圈, 观察φ30的销子是否能顺利插入, 将调整后的辐射梁进行编号, 在辐射梁上弹出钢圈的位置线。

4.2 传动部分组装调试

传动部分由:电机、减速机、空心轴、丝杆、铜螺母组成。

4.2.1 施工措施

先平整一块场地, 用混凝土浇灌, 并抹压平整, 在预埋的槽钢上设计制作一套模拟固定提升模板的框架, 并加固焊牢。

4.2.2 传动部分组装调试

首先对16台电机、减速机进行检修并加油, 将空心轴安装到减速机上, 注意键和键槽间隙配合, 必须符合规范要求, 将轴承安装到轴上, 并将支承法兰焊接。接通电源, 空转电机, 记录电机的转速和电流及轴的摆动, 并做标记。

将一组三块轨道模板吊放到已制作的水平架上并固定。

将提升、操作架吊放到水平架上, 并将已组装的减速机电机固定到提升操作架上, 在提升架上安装丝杆、铜螺母, 通过法兰与电机减速机连成一体, 调整丝杆螺母保证减速机的输出轴与丝杆在一条直线上, 丝杆与法兰的中心垂直对中, 组装时丝杆必须垫平, 以防止丝杆发生变形以及丝杆的摆动造成产生误差损坏铜螺母。

安装提升架上的滚轮, 滚轮应在轨道上滑动顺利, 且无卡涩、调角、偏斜现象发生。

将组装好的提升操作架, 吊到试电机的竖架子上, 将滚轮顺利插入轨道模板的滑道内, 并用大小销块将提升操作架固定在轨道模板上, 松开吊车吊钩, 启动电源, 保证电机正向转时, 提升架移动, 电机反向转时, 操作架移动, 电机转向应正确, 丝杆无摆动, 电机无晃动。运行前丝杆、铜螺母必须打黄油润滑, 经调整后提升架、操作架应运行良好, 丝杆与铜螺母配合情况良好, 运行至5个行程, 最后将法兰、轴承压板焊接, 焊接法兰时注意防止变形, 先点焊四点, 然后顺时针或逆时针焊接, 最后将架子放下。

按此组装顺序将16台操作架子全部在地面进行空载试验完, 保证不出现摆动、卡涩、偏斜现象。

5 应用情况

榆社工程210m烟囱实践证明, 改进后的电动提模装置运行平稳, 安全可靠, 烟囱施工速度大大提高;另外由于此套装置运行平稳, 便于调整中心及半径, 烟囱的施工质量有了很大幅度提高, 整个烟囱的验收项目共计1 1 4项全部一次验收, 合格率100%, 优良率100%, 210m烟囱中心偏差控制在±1cm内, 每模施工筒身半径偏差控制在±1mm内, 大大超过规范要求。为我们烟囱施工提供了切实可行的方法、措施和经验, 有较高的工艺优点和技术经济特点。可缩短工程建设周期, 使电厂早日产生经济效益。

6 结语

通过此次技术改革, 改变了以往施工中传统的思想模式, 能够利用现有的条件, 攻克技术难题, 选择了科学合理的施工方案, 达到预期效果, 这样即锻炼了职工队伍, 又有效节约了资金, 为以后的烟囱施工提供了一定的参考价值。

参考文献

[1]榆社电厂二期烟囱工程施工图.

[2]电动提模装置XSD—型烟囱电动提模工艺图.

[3]起重机械工程师手册.

[4]机械零件加工手册.