玻璃鋼煙囪最關(guān)鍵的技術(shù)要點(diǎn)及常用的設(shè)計(jì)方案

玻璃鋼煙囪最關(guān)鍵的技術(shù)要點(diǎn)及常用的設(shè)計(jì)方案

一、玻璃鋼煙囪最關(guān)鍵的技術(shù)要點(diǎn)

玻璃鋼煙囪的性能很大程度上取決于基體材料——樹(shù)脂的選擇。為保證內(nèi)筒使用的安全性能，F(xiàn)RP內(nèi)筒基體材料采用美國(guó)陶氏化學(xué)公司生產(chǎn)的乙烯基酯樹(shù)脂DERAKANE*510C，是具有阻燃功能的一種乙烯基樹(shù)脂，樹(shù)脂中含有溴化環(huán)氧骨架，予樹(shù)脂以阻燃性，阻燃性能指標(biāo)—氧指數(shù)達(dá)32，樹(shù)脂在溶劑，化學(xué)品及氧化性酸等混合環(huán)境下的特殊耐腐蝕性以及高溫下強(qiáng)度和韌性的極佳保留性。被廣泛應(yīng)用在煙囪和煙囪內(nèi)襯層中，特別是在濕法脫硫玻璃鋼煙囪內(nèi)筒的應(yīng)用中更具優(yōu)越性，由于其高耐腐、高耐熱和高強(qiáng)度的綜合特性，在170度最高耐溫在高溫條件下不會(huì)降低其機(jī)械強(qiáng)度。

同時(shí)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果及多年的項(xiàng)目工程經(jīng)驗(yàn)，纖維和樹(shù)脂的通潤(rùn)匹配也是影響到FRP制品質(zhì)量的一個(gè)因素，因?yàn)椴煌�的纖維其表面的偶聯(lián)劑存在一定的差異，這種差異決定了樹(shù)脂與玻纖的通潤(rùn)性，如果偶聯(lián)劑與樹(shù)脂匹配，纖維能完全被樹(shù)脂浸潤(rùn)，反之浸潤(rùn)效果不好，其制品強(qiáng)度會(huì)有所下降。選用耐腐蝕玻璃纖維，玻纖是獲得專利的無(wú)硼玻璃纖維，兼具耐腐蝕的 E-CR 玻纖和 E 玻璃纖維增強(qiáng)材料的優(yōu)點(diǎn)，符合 ASTM標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)與樹(shù)脂可以很好地進(jìn)行通潤(rùn)匹配。

美國(guó)早在1993 年發(fā)布了專門用于燃煤電廠玻璃鋼排煙筒設(shè)計(jì)、制作和安裝的標(biāo)準(zhǔn)指南ASTM D 5364，在2008年進(jìn)行重新確認(rèn)。ASTM D 5364-08［2］對(duì)玻璃鋼煙囪的適用工況、選材、設(shè)計(jì)計(jì)算方法、制作安裝、質(zhì)量控制和檢驗(yàn)等方面進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定，是目前玻璃鋼煙囪設(shè)計(jì)依據(jù)的主要規(guī)范。

國(guó)內(nèi)關(guān)于纖維增強(qiáng)塑料材料的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)完備，但國(guó)內(nèi)對(duì)玻璃鋼煙囪設(shè)計(jì)研究相對(duì)較少，工程實(shí)踐也十分有限，目前仍沒(méi)有專門的規(guī)范。玻璃鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范主要是化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《玻璃鋼/聚氯乙烯( FRP /PVC ) 復(fù)合管道設(shè)計(jì)規(guī)定》( HG 20520-40 1992) ［3］和《玻璃鋼化工設(shè)備設(shè)計(jì)規(guī)定》( HG/T20696-1999) ［4］，這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)可供玻璃鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參考。但玻璃鋼煙囪的使用條件和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與化工設(shè)備有較大不同，化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)難以直接引用。

河北華強(qiáng)科技開(kāi)發(fā)有限公司玻璃鋼煙囪設(shè)計(jì)方案：

二、常用的幾種煙囪設(shè)計(jì)方案

1、雙筒鋼內(nèi)筒方案

鋼內(nèi)筒由厚度為10～16 mm的鋼板卷成后焊接而成。鋼內(nèi)筒內(nèi)徑一般為6.0~6.5 m，鋼內(nèi)筒外壁沿每6 m高左右間隔設(shè)置1個(gè)剛性環(huán)(T型鋼或加勁角鋼)。鋼內(nèi)筒直接支承于煙囪0m地面標(biāo)高處。煙囪內(nèi)壁沿每隔30～40m高布置1個(gè)鋼結(jié)構(gòu)檢修工作平臺(tái)。在檢修平臺(tái)和吊裝平臺(tái)標(biāo)高處設(shè)有鋼內(nèi)筒穩(wěn)定裝置，以保證鋼內(nèi)筒的橫向整體穩(wěn)定。鋼排煙內(nèi)筒外側(cè)設(shè)置厚度80～150mm保溫層。鋼內(nèi)筒為了更有效防脫硫后煙氣的強(qiáng)腐蝕，目前采用4種內(nèi)筒型式(見(jiàn)3.3節(jié))。

2、雙筒磚內(nèi)筒方案

磚內(nèi)筒采用上釉的耐酸、耐熱磚及耐酸膠泥砌筑。磚內(nèi)筒外側(cè)設(shè)置厚80~120mm的保溫層，煙囪頂部平臺(tái)以上部位的磚內(nèi)筒保溫層外需用不銹鋼板包裹。磚內(nèi)筒厚200 mm，內(nèi)簡(jiǎn)直徑6.0~7.0 m，每10~15m設(shè)鋼平臺(tái)作為磚內(nèi)筒的分段支承平臺(tái)(兼做檢修平臺(tái))。

方案3：常規(guī)煙囪方案常規(guī)煙囪方案，即鋼筋混凝土做外筒，內(nèi)敷隔熱層、耐酸磚內(nèi)襯。

幾種種煙囪設(shè)計(jì)方案的比較

3種煙囪的可行性

比較根據(jù)《火力發(fā)電廠土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定修編大綱》(討論稿)第9.1.3.1條：?jiǎn)瓮彩郊疤淄彩綗焽瑁?00 MW 級(jí)機(jī)組1臺(tái)爐配1支單筒或套筒式煙囪；根據(jù)9.1.3.2條：多管式煙囪，600 MW 級(jí)機(jī)組，每管配1臺(tái)爐。

以上規(guī)定是由于考慮600 MW電廠的重要性，且考慮煙囪技術(shù)的先進(jìn)性、安全性、可檢修性而做出的。方案1、方案2均為筒中筒方案，不會(huì)因?yàn)闊煔庑孤┒�腐蝕作為煙囪承重結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土外筒，因此，該2種方案安全可行，且內(nèi)筒可檢修。

3、煙囪形式實(shí)際上為傳統(tǒng)的單管煙囪(與上述《土規(guī)大綱》完全不相符)。它的顯著缺點(diǎn)是：酸液經(jīng)過(guò)內(nèi)襯的不飽滿的砌體灰縫，滲透到混凝土筒身混凝土中，由于腐蝕性強(qiáng)的酸液的滲透，導(dǎo)致筒身混凝土被嚴(yán)重腐蝕，影響煙囪使用壽命。目前有的煙囪設(shè)計(jì)在外筒與隔熱層之間增設(shè)2層呋喃玻璃鋼隔離層，但由于化學(xué)防腐材料的耐久性問(wèn)題(主要是老化)，也難以保證鋼筋混凝土不被腐蝕性強(qiáng)的濕煙氣腐蝕。另按《火力發(fā)電廠煙風(fēng)煤粉管道設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》第3.0.6.1條說(shuō)明：當(dāng)排放強(qiáng)腐蝕性煙氣時(shí)，應(yīng)采用多管式或套筒煙囪(直筒型內(nèi)筒)；方案1、方案2均為筒中筒型式，符合上述規(guī)定，而方案3(傳統(tǒng)煙囪)非筒中筒，不應(yīng)采用。

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