洛黄电厂二期烟囱防腐改造工程技术方案研究.ppt

1、华能珞璜电厂二期（2360MW）烟囱防腐改造工程技术方案研究,华能珞璜电厂 顾咸志 二九年八月,电厂位于重庆市江津区珞璜镇，全厂总装机容量2640MW，分三期工程建设。 一、二期工程先后引进法国ALSTOM公司22360MW亚临界燃煤汽轮发电机组、日本三菱重工的石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置，成为国内首家投入商业运行的大型烟气脱硫电厂；一、二期工程分别1992年2月和1998年12月建成投产。,电厂概况,三期工程为2600MW国产亚临界燃煤汽轮发电机组，并同时安装了烟气脱硫装置，两台机组分别于2006年12月和2007年2月建成投产。,二期烟囱工程简介,珞璜电厂二期2*360MW机组工程烟囱为西

2、南电力设计院设计，烟囱高240米，于1998年12月建成并投入使用。 原设计流通干烟气，烟囱内筒无湿烟囱设计考虑，无防止正压渗漏措施。 结构形式为钢筋砼外筒，耐酸胶泥砌筑陶土砖内筒的单套筒式烟囱（两炉一筒）。外筒为承力结构，内筒为导烟筒通过环梁和斜撑将荷载传给外筒。,烟囱运行十多年后的状况,二期脱硫装置原设计增压风机出口烟温为82，烟囱入口混合温度约为90。 实际运行中由于GGH污染及漏泄等原因，曾经造成烟气温度大幅降低。 从烟囱内外烟筒夹层观察，积灰平台下部混凝土墙根有液体渗漏痕迹（底部未设排液管孔）。 从水平烟道和内筒内壁检查情况看，腐蚀情况比较严重。 内外筒间钢结构及烟囱外壁信号平台钢结

3、构局部有腐蚀。,积灰平台下部混凝土墙根渗漏痕迹,烟囱运行十多年后的状况,水平烟道被严重腐蚀,烟囱运行十多年后的状况,各层环形圈梁上部的滴水板有不同程度断裂，防腐铅板已经部分断落，其中底部区域脱落比上部严重。,烟囱运行十多年后的状况,水平烟道顶板基底腐蚀严重,烟囱运行十多年后的状况,陶土砖砂浆砌筑的密实度和饱满度差，内筒壁陶土砖砌筑平整度差。,烟囱运行十多年后的状况,防腐铅板已经部分断落，混凝土被严重腐蚀,烟囱运行十多年后的状况,230m以上内筒内壁涂抹的10mm厚抗硫酸盐水泥砂浆大量脱落，陶土砖砌筑墙面出现较大裂缝。,烟囱运行十多年后的状况,烟囱运行十多年后的状况,水平烟道和内筒壁墙面积灰厚达

4、10-30mm，陶土砖表面已经出现2-5mm腐蚀疏松层，烟筒上部腐蚀情况逐步减弱。,内筒外壁圈梁处有液体渗漏并结晶痕迹,烟囱运行十多年后的状况,二期烟囱防腐改造工程简介,根据以上检查情况，可以认为二期烟囱仍按原工况运行还处于安全状态。 由于当初二期脱硫装置设计处理烟气能力为ECR工况下85的烟气量，其余15烟气走旁路，混合后的烟气综合脱硫效率为80，二氧化硫排放浓度为2040mg/m3，满足当时的排放限值2100mg/m3。但重庆市于2008年下半年已经要求执行600 mg/m3的限值。由此，确定二期脱硫装置的进行扩容改造。,二期烟囱防腐改造工程简介,在二期脱硫装置改造项目预可研方案中，为了解

5、决由于脱硫装置GGH换热器腐蚀造成的管束频繁漏泄、可靠性差，影响脱硫装置投运率的问题，并避免由于GGH设备体积庞大，造价昂贵，运行维护困难、检修费用高等一系列问题，确定了取消GGH换热设备，采用湿烟气排放的方案，并通过环评审查。,二期烟囱防腐改造工程简介,改造工程设计煤种以重庆松藻煤为主，燃煤含硫量为5.13%，烟气量为1,200,000Nm3/h，脱硫前SO2含量14,000mg/Nm3；湿法脱硫装置改造后取消GGH，脱硫后SO2含量400mg/Nm3，脱硫后烟气温度53。 脱硫改造后，烟气具有较大的腐蚀性，原烟囱已不能适应脱硫改造后的运行工况，因此决定对烟囱进行防腐处理。,防腐蚀方案设计与

6、论证,从2008年我们就开始关注、收集烟囱防腐方面的信息，并对国内前些年已经实施的各种防腐施工工艺、材料进行调研。 专门邀请国内部分专家多次就烟囱防腐材料选用及方案进行研讨，同时结合本厂三期2600MW工程脱硫装置因为GGH管式换热器不能正常运行造成的烟囱腐蚀的情况进行现场分析。,三期烟囱腐蚀图片,烟囱流出液对混凝土地面的腐蚀,三期烟囱腐蚀图片,水平烟道与烟囱交接处漏液严重,三期烟囱腐蚀图片,积灰平台底部漏液、腐蚀严重,三期烟囱腐蚀图片,积灰平台与烟囱内筒环梁接缝位置漏泄情况,三期烟囱腐蚀图片,内外筒夹层间的结晶物,三期烟囱腐蚀图片,内外筒夹层间漏液严重,三期湿烟囱腐蚀情况,烟囱内衬外壁140

7、200米 漏泄物腐蚀情况,防腐蚀方案设计与论证,通过调研及专家论证，逐步理清了适宜本厂烟囱运行工况的防腐材料选择及施工方案制定的思路，参考三期工程因GGH管式换热器出现故障，造成的烟囱漏泄情况，邀请中冶建筑研究总院有限公司帮助设计防腐方案。 中冶设计院推荐三个方案： (1) 可焊接聚四氟乙烯薄板防腐蚀方案 (2) C-22合金防腐蚀维修方案 (3) 含硼发泡玻璃砖防腐蚀维修方案 经过专家对方案的论证，最终确定二期烟囱内筒采用封闭底涂、胶性粘结剂、发泡砖的防腐系统。,二期烟囱防腐工程的招标情况,招标时明确提出材料的性能要求 (1) 防腐材料（底层涂料、胶性粘接剂、泡沫玻璃砖）应完全适用于脱硫工况

8、（湿烟气，46或更低）和非脱硫工况（干烟气，160）交替运行的条件，能够适应湿干交替、高低温变化； (2) 防腐材料层要具有高抗酸性、耐温性并长期保持密实不开裂、不脱落。 (3) 防腐层应保证在烟囱长期运行的160工作温度环境下膨胀可逆并能够保持尺寸稳定；且短时间应能够承受180高温（每次半小时，每年3次）。 (4) 产品固化后具有较高的韧性和强度,在较宽的范围内长期保持稳定，确保防腐系统正常使用寿命达到二十年。,二期烟囱防腐工程的招标情况,对投标方材料进行性能验证试验 (1)发泡砖耐温度冷热急变性试验方法 将样品放在试验炉中，在250下恒温30min后，快速移入空气中冷却10min，循环若干

9、次。用正常视力观察，外观无膨胀、开裂或变形等异常现象。 (2)胶粘剂耐腐蚀性试验方法 试验装置：有回流冷凝装置的恒温试验槽，最高使用温度：95，温度波动：2。将有机试样（胶粘剂）放入80混合酸中。每隔3小时对试样的外观进行观察。混合酸（硫酸、盐酸、硝酸和磷酸）浓度的确定：在对烟囱冷凝液硫酸、盐酸、硝酸和磷酸含量分析的基础上分次放大若干倍进行实验。,二期烟囱防腐工程的招标情况,材料试验结果分析及实际应用考察情况 (1)对发泡砖作了含硼试验、耐温度冷热急变试验等 其中发泡玻璃砖含硼量试验结果不理想，同样的砖结果都有较大差异。 耐温度冷热急变试验情况表明：进口的#55发泡玻璃砖及国产的3.0MPa发

10、泡玻璃砖一般在2030次出现断裂，国产发泡陶瓷砖在40次以上才出现断裂，质量较好；而国产2.0MP发泡玻璃砖质量较差，几次试验就出现断裂。 委托重庆市硅酸盐研究所对玻化发泡陶瓷砖和发泡玻璃砖进行了耐冷热冲击和耐磨的对比性试验，试验表明发泡陶瓷砖在抗冷热冲击性和耐磨性上均明显优于发泡玻璃砖。,二期烟囱防腐工程的招标情况,材料试验结果分析及实际应用考察情况 (2)通过对上海两家电厂发泡玻璃砖和发泡陶瓷砖实际应用情况考察，发泡陶瓷砖实际表现要好于发泡玻璃砖。特别是其中一家电厂采用了发泡陶瓷砖，从2007年初投运至今已有二年，目前情况看砖体完整，未见有开裂、破损的情况，较采用发泡玻璃砖防腐的优势明显。

11、 (3)对胶粘剂作了耐腐蚀浸泡实验，差的只有十几个小时就出现腐蚀、乳化，没有一点强度和弹性；而最终中标单位提供的胶样表现最佳。后续试验表明，一周时间也未出现腐蚀，胶样仍然保持较好的强度及弹性。,二期烟囱防腐工程的招标情况,要求投标方提出烟囱整体及细部的完整防腐和施工方案 (1)烟囱内筒主体； (2)内筒积灰平台以上至60m段紊流区 ； (3)牛腿部分； (4)水平烟道底板和积灰平台，水平烟道侧墙及顶板； (5)水平钢烟道与烟囱水平烟道接口处缝的处理； (6)凝结液排放口； (7)烟囱顶部压顶； (8)烟囱内外筒之间环梁、斜支撑、及外筒内壁、内筒外壁易腐蚀部位，信号平台及钢结构爬梯等。,通过评标

12、委员会评审，最终选定重庆大众防腐有限公司为珞璜电厂二期烟囱防腐工程的总承包方。 通过对材料进行试验和实际应用情况考察，重庆大众防腐有限公司所选用材料的综合性能明显优于其他投标厂家所选用的材料。,二期烟囱防腐工程的招标情况,二期烟囱整体防腐施工方案,防腐方案的总体要求 (1) 采用封闭底涂、胶性粘结剂、发泡陶瓷砖组成的多层防腐系统。胶粘剂要求高抗酸性、耐温性并长期保持柔韧性，发泡陶瓷砖块需要良好的隔热和防腐性能。 (2) 考虑本工程为湿法脱硫且无GGH，烟囱凝结液量很大，对积灰平台和烟道要先做防水处理，然后贴发泡陶瓷砖，加装疏放水管道，并保证防腐改造后积灰平台可以承受人工踩压和放置维修工具。,二

13、期烟囱整体防腐施工方案,防腐方案的总体要求 (3) 积灰平台向上至烟囱顶部采用发泡陶瓷砖，烟囱顶部VP5防腐、外筒壁向下100米采用氯化橡胶漆防腐，有效解决顶部的腐蚀。 (4) 烟囱内外筒间环梁及斜支撑采用环氧树脂玻璃钢做防腐，钢爬梯、外筒内壁及内筒外壁易腐蚀部位用环氧类油漆进行防腐。 (5) 更换烟囱顶部避雷针，避雷针材质采用316L不锈钢。,二期烟囱整体防腐施工方案,烟囱内筒积灰平台以上至烟囱顶部方案 (1)高压水冲去内筒表面的积灰； (2)铲除清除内筒表面的腐蚀疏松部，并用压缩空气吹干净内筒； (3)孔洞及砖缝用D19流体添加剂改性钾水玻璃修补； (4)检查含水率6，均匀涂刷VP2封闭底

14、剂；,二期烟囱整体防腐施工方案,(5)M90B高温耐酸粘结剂衬贴发泡陶瓷砖，其中为提高发泡陶瓷砖的耐温度急变性能、抗开裂性能和抗酸液渗透性能 ，在积灰平台至标高60米范围内的发泡陶瓷砖表面，涂刷VP3-2改性聚四氟类弹性有机内衬防腐材料试验测试，涂刷此材料后，普通的发泡玻璃砖耐冷热循环150次也不开裂； (6)对内筒伸缩缝采用M68高温弹性橡胶体底剂填缝，缝用表面VP5改性聚四氟乙烯薄膜封闭，面刮M90B高温耐酸粘结剂贴发泡陶瓷砖。,二期烟囱整体防腐施工方案,内筒贴发泡陶瓷砖示意图,牛腿防腐处理示意图,二期烟囱整体防腐施工方案,顶口防腐处理示意图,二期烟囱整体防腐施工方案,二期烟囱整体防腐施工

15、方案,水平烟道底板与积灰平台方案 (1)高压水冲去内筒表面的积灰； (2)清除水平烟道底板和积灰平台的陶土砖至结构层，压缩空气吹干净内筒； (3)孔洞及不平处用D19流体添加剂改性钾水玻璃修补； (4)使用玻纤布与M90B高温耐酸粘结剂粘制作玻璃钢3mm厚； (5)M90B高温耐酸粘结剂粘贴轻质陶瓷耐火砖并找坡； (6)使用无碱玻纤布涂M90B高温耐酸粘结剂制作玻璃钢3mm厚； (7)M90B高温耐酸粘结剂粘贴15mm厚耐酸砖； (8)耐酸砖表面用VP3-2改性聚四氟类弹性有机内衬防腐材料密封保护。,二期烟囱整体防腐施工方案,积灰平台防腐处理示意图,二期烟囱整体防腐施工方案,内筒与积灰平台交接阴角防腐处理示意图,二期烟囱整体防腐施工方案,水平烟道侧墙及顶部方案与积灰平台至标高60米处方案相同M90B高温耐酸粘结剂衬贴发泡陶瓷砖，表面涂刷VP3-2改性聚四氟类弹性有机内衬防腐材料。 水平钢烟道与烟囱水平烟道接口处缝的处理 (1)对于钢烟道用石英砂喷砂清除表面的腐蚀疏松物；对于砖烟道采用高压水清除表面的腐蚀物； (2)采用角磨机打磨焊缝及所焊钢板，在接