包钢集团热电厂烟囱防腐改造方案11

1、中环华创（北京）科技发展有限公司包钢集团公司热电厂 100米、120米烟囱无腐节能技术改造方案 中环华创（北京）科技发展有限公司2011年6月20日目 录一、工程概况3二、防腐工程实施方案7三、运行原理与技术特征简明分析8四、工程实施标准及规范11五、方案设计说明11六、工程效果12七、工程业绩12八环保部级鉴定13九、工程质量保证14一、工程概况1、脱硫改造前烟囱运行条件（1）工程概况一号二号两座烟囱建造于1991年，烟囱结构按国家干烟气规范设计，为钢筋混凝土筒壁结构，抗震设防烈度：8度，筒壁采用C30混凝土，基础采用C20混凝土，垫层采用C10素混凝土，钢筋采用、级钢筋。两座烟囱自标高5米

2、至标高50米每隔9米一个环形支撑平台（牛腿），一号烟囱自标高50米至标高100米每隔10米一个环形支撑平台（牛腿）、二号烟囱自标高50米至标高120米每隔10米一个环形支撑平台（牛腿）。进烟道底部标高为5米。筒身内衬采用红砖砌筑，标高23米以下内衬厚度为24cm，标高23米以上内衬厚度为12cm；隔热层厚度为5cm，标高23米以下采用矿渣棉隔热，标高23米以上采用空气隔热。在进入烟囱筒体前约2米处，两座烟囱原烟道的底面与地面成水平面，顶面呈30°的上仰角进入烟囱筒体。烟囱高度 ：一号烟囱100m，二号烟囱120米；锅炉负荷：一号烟囱4×130t/h，二号烟囱2×1

3、30t/h。（2）脱硫改造前烟囱运行环境条件当地年平均风速: 1.8m/s（最大风速11.0米秒）；当地年均气温：8.5，年最低气温27.6，年最高气温35.5 ； 当地海拔高度：约10001200m。（3）脱硫改造前烟囱运行工况锅炉原始排尘浓度(mg/Nm3) ：30000煤全硫分含量(%)：1.3%烟气温度：约150160；烟气含水情况：脱硫前，干烟气；锅炉排烟气量一号烟囱120万 m3/h（4×30万m3/h），二号烟囱66万 m3/h（2×33万m3/h）；出口口径与出口速度一号烟囱：出口直径5.3米，出口速度15m/s；二号烟囱：出口直径4.3米，出口速度12.6

4、m/s。进口截面与速度一号烟囱：四台锅炉（4×130t/h）的烟气分别从烟囱两侧烟道对冲进入烟囱筒体，两侧的进气口截面一致为：8.5×3.22 m，两侧的进气速度一致为：进口速度6.08 m/s；二号烟囱：两台锅炉（2×66t/h）的烟气分别从烟囱两侧烟道对冲进入烟囱筒体，两侧的进气口截面大小不一致，分别为：A 侧8.5×3.22 m，B侧 6×2.6 m，A侧进口速度 3.35m/s；B侧进口速度 5.86m/s 。构造示意图一120米烟囱底部烟道 100米烟囱底部烟道（其中一侧）两座烟囱外观2、脱硫后烟囱工程概况 （1）脱硫后烟囱运行环境条

5、件为了环保需求增设湿法脱硫，湿法脱硫工艺对烟气中的SO2脱除效率极高，达到95%以上，但对烟气腐蚀的主要成分SO3脱除效率不高，约20%左右，且湿法脱硫后的烟气温度约50，烟气饱和，含水量高，湿度大，温度低，烟气处于冷凝结露状态，另湿法脱硫后的烟气一般还含有氟化物和氯化物等强腐蚀性物质。因此，烟气湿法脱硫后的烟囱由于冷凝结露和烟气正压运行的影响，烟气环境（低温、高湿、强腐蚀性物质等）等因素会严重腐蚀烟囱，按原来干烟气建造的烟囱必须进行无腐收尘节能技术升级与改造。（2）脱硫后烟囱运行工况烟气温度：约50；烟气含水情况：脱硫后，湿烟气；锅炉排烟气量（三炉对应一脱硫塔）: 一号烟囱90万 m3/h（

6、3×30万m3/h），二号烟囱90万 m3/h（3×30万m3/h）；出口口径与出口速度一号烟囱：出口直径5.3米，出口速度11.34m/s；二号烟囱：出口直径4.3米，出口速度17.22m/s。进口截面与速度一号烟囱：三台锅炉（3×130t/h）和三台锅炉的烟气分别从烟囱两侧烟道对冲进入烟囱筒体，两侧的进气口截面一致为：8.5×3.22 m，两侧的进气速度一致为：进口速度4.57 m/s（烟气流量在支烟道平均分配）；二号烟囱：两台锅炉（2×66t/h）和两台锅炉的烟气分别从烟囱两侧烟道对冲进入烟囱筒体，两侧的进气口截面大小不一致，分别为：A

7、侧8.5×3.22 m，B侧 6×2.6 m，进口速度5.82 m/s（烟气流量在支烟道平均分配）。二、防腐工程实施方案根据两座烟囱的工程概况分析制定出完善合理的防腐工程改造方案，运用防腐节能专利技术对原干烟气运行工况设计建造的烟囱进行防腐改造与无腐节能烟囱技术升级以适应湿法脱硫后烟气温度约50的湿烟气运行工况。防腐工程实施方案：（1） 将原烟囱内衬红砖全部拆除；（2） 在烟囱原环形支撑平台（牛腿）上砌筑内衬，内衬采用轻质耐酸砖或带釉面的耐酸砖，用密实型耐酸胶泥砌筑（耐酸砖的吸水性10%，带釉面的耐酸砖吸水性1%）；（3） 内衬上砌筑螺旋式烟气导流线装置：一号烟囱自烟道口上

8、部标高9米处（第一处环形支撑平台）砌筑螺旋式烟气导流线6条至标高80米位置；二号烟囱自烟道口上部标高9米处开始砌筑螺旋式烟气导流线6条至标高100米位置。（4） 原烟囱烟道口的进气方式改为切向进气方式，筒体结构与烟道结构的主体不做改动，原进烟道的一个侧壁向烟囱筒体内部斜向延伸，使得该侧壁与烟囱筒体内衬壁平滑连通；原进烟道的另一个侧壁处设置烟气导流板，该导流板向烟囱筒体内部弧向延伸，使得该侧壁的延伸部分起到烟气的导流效果，使烟气在筒体内形成旋窝，并与内衬螺旋式烟气导流线的旋向一致且成顺时针方向（使得烟气成顺时针方向，旋转上升排烟）；（5） 内衬与外筒以之间为5cm的空气隔热层（空气热导性能差，优

9、先考虑，也可考虑采用其他保温材料）；（6） 施工期每座烟囱需停炉60天，具体施工改造方案与工程图纸需根据原烟囱图纸、系列参数与现场的实际状况而拟定。 进烟道构造示意图 烟气导流装置示意图三、运行原理与技术特征简明分析1、本方案的运行原理是改变原烟囱的进气方式为切向进气方式，故将原烟囱烟道的一个侧壁向烟囱筒体内部斜向延伸，使得该侧壁与烟囱筒体内衬壁平滑连通，原烟囱烟道的另一侧壁处设置烟气导流板；同时在烟囱内壁砌筑螺旋来复线结构，使烟气旋转排出大气；利用旋转烟气流动产生的离心力、中心负压以及流体动能高度集中和相对稳定的旋涡结构，致使冷凝水雾被吸卷聚集于烟囱中轴地带、烟羽有较高的抬升能力和烟气中固态

10、粒子进一步分离的三种效应；从而达到烟囱内壁不腐蚀、烟羽保持较高的抬升高度和烟气进一步除尘等三重目标。2、原进烟道呈30°上仰角与进烟口连接，且改造后进烟道的一个侧面内壁与烟囱筒体的内衬壁平滑连接，使得烟气以上仰的路径经由进烟道并且呈切向进气的方式进入烟囱筒体内部，从而烟气呈旋转状上升的排烟方式，且烟气上升的动力和烟气上升初始速度得到进一步提高。运行原理示意图一说明：120米烟囱原烟道口截面A 侧8.5×3.22 m，B侧 6×2.6 m，分别在烟道口处设置导流板，同时将原烟道的一个侧壁与烟囱内衬壁平滑连接。运行原理示意图二说明：改变原来干烟气设计建造的烟囱，在湿烟

11、气运行工况下按无腐节能烟囱技术升级与改造，利用烟囱本身的构造特点与流体力学原理排放烟气，达到烟囱内壁不腐蚀，彻底解决烟囱腐蚀难题！构造示意图二说明：1、一号烟囱自标高9米处至标高80米位置砌筑螺旋式烟气导流线6条；二号烟囱自标高9米处至标高100米位置砌筑螺旋式烟气导流线6条 ；2、螺旋式烟气导流线在烟囱内衬周围均匀分布（本图展示一条烟气螺旋式导流线）；内衬仰视图 内衬俯视图四、工程实施标准及规范1、烟囱工程施工及规范GBJ78-852、烟囱设计规范GB50051-20023、冷却塔工程施工及规范GBJ89-454、砌体工程施工质量验收规范GB50203-20025、混凝土结构工程施工质量验收

12、规范GB50204-20026、钢结构工程施工质量验收规范GB50205-20017、建筑装饰装修工程质量验收规范GB50210-20018、建筑防腐蚀工程施工及验收规范GB50212-200289、建筑防腐蚀工程施工及验收规范GB50300-200110、钢筋焊接及验收规程JGJ18-200311、建筑涂饰工程施工及验收规范JGJ/T29-200312、钢筋钢结构焊接技术规程JGJ18-200313、建筑施工手册第四版14、电气装置安装工程施工及验收规范GBJ232-8215、电力建设安全工程规程JGJ63-8216、建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-9117、建筑防雷设施分类标准GB

13、J197-82五、方案设计说明Ø 烟气温度按50左右考虑；Ø 工程设计图需考虑烟气流量范围变化的运行要求，无论是大负荷还是小负荷，烟囱的出口速度和能量均能保证烟气顺利排出。Ø 方案中考虑到了原烟囱的烟道在进入烟囱筒体前约2米处，原烟道的底面与地面成水平面，顶面呈30°的上仰角的进气方式；Ø 多年运行实践已经充分证实，无腐节能烟囱可以满足烟气流量在100%30%之间的变化幅度。Ø 在工程设计阶段可系统综合考虑A、烟气流量在支烟道平均分配。B、烟囱内部压力分布考虑做到在大负荷或小负荷的运行工况中，剩余压力是全程负压，对烟囱运行和防腐均不构

14、成影响。Ø 预计烟道有一定流水量，烟道内应有防腐措施，因配置的是湿法脱硫系统时建议最好设置除雾器。六、工程效果（1） 湿烟气聚集于烟囱中心地带，与烟囱内壁不接触，烟囱内壁保持干态运行，彻底解决了对筒壁的腐蚀；（2） 烟气旋转所产生的离心力使进入烟囱的灰尘基本全部收集；（3） 旋转排烟，烟气阻力小，降低引风机能耗15%左右；（4） 旋转排烟，烟羽刚劲有力，扩散度高，抗风力强，大气发生逆温时，烟气不落地面，环保效果明显，运行时有似人造龙卷风。七、工程业绩列表项目名称高度（米）施工日期1安徽造纸厂（淮南）12019852衡阳水口山矿务局15019863天津碱厂15019864天津碱厂10019875青岛碱厂18019876安源电厂10019897萍乡铝厂12019908南宁冶炼厂16019919湖北大冶公司210199210天津王顶提热力厂100199411四川东方汽轮机厂120199612天津开发区热电二厂（现更名为天津泰达热电公司热源二厂）100199413天津开发区四热力厂100199714天津华苑热力厂110199815天津小梅地热力厂120200016天津国华热电公司100199417天