現階段單筒煙囪設計探析

柴 俊

(山西省電力勘測設計院，山西太原 030001)

1 煙氣的特點

單筒煙囪以其經濟性、耐久性等優勢長期以來在我國乃至世界都有著廣泛的應用前景，但隨著近幾年來，濕法脫硫技術的采用，以及GGh裝置的取消，使得現階段濕法脫硫后的煙氣有如下特點:

1)煙氣中水分含量高，濕度大。2)煙氣溫度低(大約在40℃～80℃之間)。3)煙氣中含有少量的低溫氟化物和亞硫酸，對煙囪的鋼筋混凝土結構有較強的腐蝕性。4)煙氣中的酸液濃度低，加上高濕運行工況，屬較難防范的低溫稀酸腐蝕。

故而，給廣大煙囪設計人員提出了更高的要求，筆者認為以下幾個方面必須著重加強。

2 材料本身的要求

2.1 混凝土

筒壁及其基礎混凝土應采用普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥配制，骨料應堅硬致密，粗骨料應采用玄武巖、閃長巖、花崗巖、石灰巖等破碎的碎石或卵石，粗骨料粒徑不應超過筒壁厚度的1/5和鋼筋凈距的3/4，同時最大粒徑不應超過60mm，細骨料應采用天然砂，不得含有金屬礦物、云母、硫酸化合物和硫化物。混凝土抗滲等級不宜小于S8。鋼筋混凝土保護層厚度按混凝土規范要求。

2.2 內襯

帶企口燒結釉面耐酸耐火砌塊，容重不大于14.0kN/m3，導熱系數不大于0.5+0.00055TW/(m·K)。抗壓強度不小于12MPa，自然吸水率不大于5%，表面耐酸度要合格(10%硫酸浸泡24h，釉面無脫落及起層)，抗滲性強度大于1.5MPa。

2.3 耐酸膠泥性能要求(鉀型)

耐酸度不小于96%，抗壓強度(110℃ ×24h)≥15MPa，粘結強度不小于1.5MPa，初凝時間不小于45min，終凝時間不大于9h，抗滲等級不小于1.2MPa，該產品應選用國家電力公司歸口管理定點廠家，并持有“供貨許可證”企業所生產的產品。為保證煙囪的耐腐蝕性，釉面磚，耐酸膠泥，采購前須將樣品及檢測報告征得設計單位認可后方可施工。內襯要邊砌筑邊用OM耐酸抗滲膠泥仔細勾縫，橫豎縫的勾縫深度均為5mm～8mm。勾縫應嚴密不漏氣。

2.4 OM涂料+玻璃絲布

與混凝土粘結強度不小于1.5MPa，抗滲性不小于0.6MPa，耐酸性合格(40%濃度的硫酸浸泡30d無變化，5%濃度的鹽酸浸泡7d無變化，5%濃度的硝酸浸泡7d無變化，1%濃度的氫氟酸浸泡7d無變化)，OM涂料需為正式原電力部鑒定通過的產品。

3 施工管理要求

施工、驗收、烘干等嚴格按照GB 50078-2008煙囪工程施工及驗收規范的規定執行，要求做到以下幾個方面:

1)煙囪筒壁強度達到100%，內壁混凝土含水率小于6%時，封堵所有的模板穿孔，檢驗合格后，采用OM膩子打底刮光后，涂刷OM偶聯劑及界面劑，然后做三布五涂OM防腐隔離層，待防腐層驗收合格后，方可進行耐酸磚的砌筑。

2)改進玻璃絲布的鋪設方式，原采用的環形鋪設較難拉緊且容易掉，設計改為豎向鋪設方式，嚴格按照上壓下的方式，每層布鋪設的接縫錯位。

3)業主應高度重視煙囪防腐設計、材料采購、施工、監督、檢查及驗收等各項工作，抓好影響煙囪防腐質量的各個環節。防腐材料應滿足設計要求的性能指標，擇優選擇防腐材料供應商，選擇專業的防腐工程施工隊伍，注重其施工方案和施工質量控制程序，避免搶工期、壓縮工期的現象發生，防腐供應商以總承包的方式采用專業隊伍，負責煙囪的防腐施工，避免出現推諉扯皮的現象。

4)加強監督管理。目前出現的腐蝕滲漏問題，多與施工質量有關。現行基建體制下，如何保證防腐防滲設計的施工質量至關重要，一是選擇專業的隊伍，合格的材料，適宜的環境，嚴密的工序，另外要加強監督管理，如旁站監理、全程在線視頻監控及錄像等，并保留逐日監控記錄資料歸檔。

5)加強質量檢測，采用超聲波涂膜測厚儀等先進儀器檢測OM防腐涂料的厚度，Positest等拉力試驗儀器檢測OM防腐涂料的粘結強度，以及到相關權威試驗室檢測OM防腐涂料的抗滲等級等措施。

圖1 牛腿處防腐措施圖

4 運行管理要求

通過對大量運行電廠調查發現，很少有檢修人員定期對煙囪進行全面檢查，有檢查者也主要是在可視的表面，難以深入到內部去查看腐蝕和滲漏狀況，以至于煙囪腐蝕滲漏問題被發現時，已經很嚴重，很難對其進行局部修復，甚至危及煙囪結構安全，這應引起業主的高度重視。應將煙囪作為排放煙氣的設備看待，將其納入到脫硫設備的管理范疇，定期進行檢修維護。

5 牛腿處防腐加強措施

牛腿是整個筒壁防止酸性水滲漏的關鍵部位，為防止牛腿處出現腐蝕或滲漏，采取以下方案進行加強，具體見圖1。

6 結論及建議

6.1 結論

本文結合現階段廣泛采用濕法脫硫工藝的現狀，分析了實現安全、可靠、適用的單筒煙囪從設計到施工再到管理應予以關注的一系列事項，綜上可知，一個成功的業績需要建設單位、設計單位、監理單位，以及施工單位的共同協作，齊抓共管，才能保證煙囪從二維到三維、從圖紙到實體的完美呈現。

6.2 建議

1)采用圖1所示牛腿節點進行設計。2)加強施工監理。每道施工工序完成以后須由設計、監理、業主及施工單位四方共同驗收。3)材料的選擇嚴格把控質量關。4)加強運行管理，及時查缺補漏。