淺析玻璃鋼在燃煤電廠濕煙囪中的應(yīng)用

摘 要：玻璃鋼因其輕質(zhì)高強(qiáng)、防腐隔熱等特點(diǎn)被應(yīng)用于燃煤電廠濕煙囪中。本文主要對(duì)目前國(guó)內(nèi)外在燃煤電廠濕煙囪中應(yīng)用玻璃鋼的情況進(jìn)行分析，進(jìn)而探討玻璃鋼應(yīng)用于濕煙囪防腐中的發(fā)展前景。

關(guān)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(guó)的能源結(jié)構(gòu)主要以煤為主，特別是在電力、冶金等重要工業(yè)領(lǐng)域中煤的使用量很大，煤在使用過程中會(huì)產(chǎn)生大量SO2。國(guó)內(nèi)外電力企業(yè)在運(yùn)營(yíng)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(yīng)用到煙氣脫硫技術(shù)[1]。目前應(yīng)用最多的工藝方案主要為不設(shè)煙氣換熱器、石灰石-石膏濕法脫硫。在應(yīng)用煙氣脫硫技術(shù)過程中所產(chǎn)生的煙氣溫度約為50℃，且濕度較大。煙氣會(huì)在煙囪內(nèi)結(jié)露，進(jìn)而形成冷凝酸液。這些冷凝酸液會(huì)對(duì)煙囪產(chǎn)生腐蝕作用，這就對(duì)煙囪的內(nèi)襯材料、結(jié)構(gòu)型式提出了更高的要求。玻璃鋼憑借其優(yōu)點(diǎn)逐漸被應(yīng)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(guó)外稱玻璃纖維增強(qiáng)塑料，是以玻璃纖維及其制品作為增強(qiáng)材料，以合成樹脂作基體材料的一種復(fù)合材料，同時(shí)具有功能性和結(jié)構(gòu)性。玻璃纖維具有良好的剛性和強(qiáng)度，樹脂具有較高的韌性和耐化學(xué)性，玻璃鋼作為一種復(fù)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(qiáng)度可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、絕緣隔熱、耐化學(xué)腐蝕、耐瞬時(shí)高溫等諸多優(yōu)點(diǎn)。與普通的鋼材相比，成型之后的玻璃鋼結(jié)構(gòu)層強(qiáng)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(shí)際應(yīng)用過程中具有更強(qiáng)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(yīng)用情況

（1）國(guó)外應(yīng)用情況。在國(guó)外，玻璃鋼在燃煤電廠濕煙囪的實(shí)際應(yīng)用始于上個(gè)世紀(jì)70年代。在美國(guó)，截止到2003年玻璃管煙囪在電廠煙囪工程的應(yīng)用比例已經(jīng)高達(dá)10%。美國(guó)的East Kentucky Power Cooperative公司早在1977年便將玻璃鋼應(yīng)用于其Spurlock電站305 MW的1號(hào)機(jī)組煙囪中，且一直安全使用至今。相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道中指出，2007年完成脫硫改造的P4電廠對(duì)玻璃鋼煙囪的應(yīng)用為美國(guó)對(duì)玻璃鋼的最新應(yīng)用。該電廠的環(huán)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(yīng)用，2002年英國(guó)Eggborough Power Station在混凝土煙囪內(nèi)安裝了兩個(gè)玻璃鋼內(nèi)筒。德國(guó)的Kraftwerk Simmering電站也應(yīng)用了玻璃鋼煙囪。日本的關(guān)西電力南港發(fā)電廠總共應(yīng)用了3個(gè)玻璃鋼內(nèi)筒煙囪。玻璃鋼煙囪在國(guó)外的應(yīng)用越來越普遍，并發(fā)揮著越來越強(qiáng)大的作用。

（2）國(guó)內(nèi)應(yīng)用情況。在我國(guó)，玻璃鋼結(jié)構(gòu)最初應(yīng)用于造船、航天等行業(yè)，隨后才逐漸應(yīng)用于汽車、化工等領(lǐng)域。玻璃鋼煙囪在冶金、化工行業(yè)的研究和應(yīng)用始于上個(gè)世紀(jì)70年代。1975年沈陽(yáng)冶煉廠應(yīng)用了新的玻璃鋼煙囪。哈爾濱玻璃鋼研究所在上個(gè)世紀(jì)的80年代初期開始對(duì)玻璃鋼煙囪進(jìn)行研究，并陸續(xù)為化工、冶金等行業(yè)研制了多個(gè)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(gè)大型 玻璃鋼煙道。同年12月，河北三河電廠成功吊裝了國(guó)內(nèi)首個(gè)煙塔合一排煙冷卻塔 玻璃鋼煙道。該煙道的設(shè)計(jì)和制造企業(yè)分別為北京國(guó)電華北電力工程有限公司、河北冀州市中意復(fù)合材料有限公司。北京國(guó)電華北電力工程有限公司在2007年又設(shè)計(jì)了另外一座玻璃鋼內(nèi)筒套筒煙囪，該煙囪的外筒、內(nèi)筒分別為鋼筋混凝土、 玻璃鋼結(jié)構(gòu)。玻璃鋼內(nèi)筒樹脂采用DERAKANE 470HT-400耐高溫環(huán)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(guī)操作導(dǎo)致保溫層燃燒，進(jìn)而導(dǎo)致內(nèi)筒損毀。

3 玻璃鋼煙囪在應(yīng)用過程中存在的主要問題

首先，玻璃鋼煙囪的造價(jià)較高。整體排煙筒的設(shè)計(jì)、制作綜合造價(jià)約為復(fù)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(huì)出現(xiàn)老化現(xiàn)象。玻璃鋼材料經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間的使用之后會(huì)出現(xiàn)顏色變化、光澤減退、分層、纖維裸露等老化現(xiàn)象[3]。再次，材料耐溫防火性能較不穩(wěn)定。處于低溫狀態(tài)下時(shí)，玻璃鋼具有良好的結(jié)構(gòu)性能和耐腐蝕性能，但是隨著溫度的升高，其結(jié)構(gòu)性能會(huì)不斷衰減。

4 結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度的不斷加快，大家對(duì)玻璃鋼復(fù)合材料認(rèn)識(shí)的深入和經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，玻璃鋼在燃煤電廠濕煙囪行業(yè)中必將會(huì)發(fā)揮重要的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]歐陽(yáng)明輝，劉煥安，葉際宣.燃煤火力電廠煙氣脫硫系統(tǒng)濕煙囪防腐內(nèi)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(fā)電站中的作用[J].科技與企業(yè)，2014，14（22）：634-635.

[3]陸士平，李國(guó)樹，牛春良.玻璃鋼煙囪設(shè)計(jì)規(guī)范主要技術(shù)內(nèi)容解讀[J].全面腐蝕控制，2013，11（10）：222-223.

作者簡(jiǎn)介：蘭麗琴（1971-），女，河北冀州人，學(xué)士，工程師，主要從事玻璃鋼管道、容器等非標(biāo)設(shè)備的設(shè)計(jì)開發(fā)。