淺析玻璃鋼在燃煤電廠濕煙囪中的應用

摘 要：玻璃鋼因其輕質高強、防腐隔熱等特點被應用于燃煤電廠濕煙囪中。本文主要對目前國內外在燃煤電廠濕煙囪中應用玻璃鋼的情況進行分析，進而探討玻璃鋼應用于濕煙囪防腐中的發展前景。

關鍵詞：燃煤電廠；濕煙囪；玻璃鋼

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.09.033

我國的能源結構主要以煤為主，特別是在電力、冶金等重要工業領域中煤的使用量很大，煤在使用過程中會產生大量SO2。國內外電力企業在運營過程中為了減少SO2的排放量，保證電力能源的清潔均普遍應用到煙氣脫硫技術[1]。目前應用最多的工藝方案主要為不設煙氣換熱器、石灰石-石膏濕法脫硫。在應用煙氣脫硫技術過程中所產生的煙氣溫度約為50℃，且濕度較大。煙氣會在煙囪內結露，進而形成冷凝酸液。這些冷凝酸液會對煙囪產生腐蝕作用，這就對煙囪的內襯材料、結構型式提出了更高的要求。玻璃鋼憑借其優點逐漸被應用于燃煤電廠濕煙囪中。

1 玻璃鋼概述

玻璃鋼（Fiberglass Reinforced Plastic）為，縮寫為FRP或GRP），國外稱玻璃纖維增強塑料，是以玻璃纖維及其制品作為增強材料，以合成樹脂作基體材料的一種復合材料，同時具有功能性和結構性。玻璃纖維具有良好的剛性和強度，樹脂具有較高的韌性和耐化學性，玻璃鋼作為一種復合材料，該材料綜合了樹脂和玻璃纖維的特性，具有形狀及強度可設計性強、質量輕、強度高、絕緣隔熱、耐化學腐蝕、耐瞬時高溫等諸多優點。與普通的鋼材相比，成型之后的玻璃鋼結構層強度無明顯差異，但其容重卻明顯低于普通鋼材，僅為普通鋼材容重的1/4-1/5。通過整體纏繞成型工藝的玻璃鋼排煙筒可自承重，也可懸掛 ，在實際應用過程中具有更強的耐酸防腐性能[2]。因此玻璃鋼特別適用于燃煤電廠脫硫不加GGH的濕煙囪中。

2 玻璃鋼在燃煤電廠濕煙囪的應用情況

（1）國外應用情況。在國外，玻璃鋼在燃煤電廠濕煙囪的實際應用始于上個世紀70年代。在美國，截止到2003年玻璃管煙囪在電廠煙囪工程的應用比例已經高達10%。美國的East Kentucky Power Cooperative公司早在1977年便將玻璃鋼應用于其Spurlock電站305 MW的1號機組煙囪中，且一直安全使用至今。相關文獻報道中指出，2007年完成脫硫改造的P4電廠對玻璃鋼煙囪的應用為美國對玻璃鋼的最新應用。該電廠的環保改造工程取得了突出的成效。在歐洲，玻璃鋼煙囪也得到廣泛應用，2002年英國Eggborough Power Station在混凝土煙囪內安裝了兩個玻璃鋼內筒。德國的Kraftwerk Simmering電站也應用了玻璃鋼煙囪。日本的關西電力南港發電廠總共應用了3個玻璃鋼內筒煙囪。玻璃鋼煙囪在國外的應用越來越普遍，并發揮著越來越強大的作用。

（2）國內應用情況。在我國，玻璃鋼結構最初應用于造船、航天等行業，隨后才逐漸應用于汽車、化工等領域。玻璃鋼煙囪在冶金、化工行業的研究和應用始于上個世紀70年代。1975年沈陽冶煉廠應用了新的玻璃鋼煙囪。哈爾濱玻璃鋼研究所在上個世紀的80年代初期開始對玻璃鋼煙囪進行研究，并陸續為化工、冶金等行業研制了多個玻璃鋼煙囪。2006年5月，北京高碑店華能熱電廠使用了亞洲第一個大型 玻璃鋼煙道。同年12月，河北三河電廠成功吊裝了國內首個煙塔合一排煙冷卻塔 玻璃鋼煙道。該煙道的設計和制造企業分別為北京國電華北電力工程有限公司、河北冀州市中意復合材料有限公司。北京國電華北電力工程有限公司在2007年又設計了另外一座玻璃鋼內筒套筒煙囪，該煙囪的外筒、內筒分別為鋼筋混凝土、 玻璃鋼結構。玻璃鋼內筒樹脂采用DERAKANE 470HT-400耐高溫環氧乙烯基酯樹脂。該煙囪在同年6月由于施工過程中的違規操作導致保溫層燃燒，進而導致內筒損毀。

3 玻璃鋼煙囪在應用過程中存在的主要問題

首先，玻璃鋼煙囪的造價較高。整體排煙筒的設計、制作綜合造價約為復合鋼板的60%，但是要高出砌筑耐酸磚排煙筒約16%。其次，材料會出現老化現象。玻璃鋼材料經過較長時間的使用之后會出現顏色變化、光澤減退、分層、纖維裸露等老化現象[3]。再次，材料耐溫防火性能較不穩定。處于低溫狀態下時，玻璃鋼具有良好的結構性能和耐腐蝕性能，但是隨著溫度的升高，其結構性能會不斷衰減。

4 結束語

隨著科學技術發展速度的不斷加快，大家對玻璃鋼復合材料認識的深入和經驗的不斷積累，玻璃鋼在燃煤電廠濕煙囪行業中必將會發揮重要的應用。

參考文獻：

[1]歐陽明輝，劉煥安，葉際宣.燃煤火力電廠煙氣脫硫系統濕煙囪防腐內襯概述[J].全面腐蝕控制，2014，06（08）：264-265.

[2]王永明.淺談玻璃鋼煙囪在火力發電站中的作用[J].科技與企業，2014，14（22）：634-635.

[3]陸士平，李國樹，牛春良.玻璃鋼煙囪設計規范主要技術內容解讀[J].全面腐蝕控制，2013，11（10）：222-223.

作者簡介：蘭麗琴（1971-），女，河北冀州人，學士，工程師，主要從事玻璃鋼管道、容器等非標設備的設計開發。