煙囪雨收集裝置安裝工藝和質量控制

任仰成++周雪麗++張宗陽

摘 要：河曲電廠一期2*600MW機組脫硫系統增容改造，取消原GGH裝置后煙囪運行方式由“干煙囪”轉為“濕煙囪”，原防腐形式已不能滿足新的運行工況。經過各種技術方案的論證，煙囪改造采用進口賓高德磚膠防腐系統，配套安裝煙囪雨收集裝置。煙囪雨收集裝置的安裝質量，直接影響煙囪防腐改造后的成功運行。

關鍵詞：濕煙囪；防腐；煙囪雨收集；質量

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.15.244

0 前言

石灰石-石膏濕法脫硫技術在我國已投產的燃煤火電機組中占主導位置，因安裝煙氣換熱器（GGH）后堵塞問題頻發，腐蝕嚴重，維護成本較高，新建機組大部分未設計GGH裝置，超低排放改造機組也越來越多取消GGH。

無GGH裝置的濕法脫硫，煙囪入口溫度低，在55℃左右，飽和水的凈煙氣在排出過程中部分冷凝形成液滴，煙氣自煙囪口排出后不能有效的抬升、擴散到大氣中，造成煙囪附近容易發生煙囪雨、石膏雨現象，腐蝕設備，對附近居民的生產生活造成負面影響。隨著國家環保政策和地方法規的日益嚴格，煙囪雨的治理在火電廠環保生產中顯得尤為重要。

1 煙囪雨治理方案的選擇

目前常見的煙囪雨治理技術及特點（單臺600MW機組）見下表：

通過對比分析，可以看出，液體收集系統在治理煙囪雨問題方面方案最優，經濟性最優，運行沒有能耗，維護量少。并經過市場調研可知，成功案例較多，普遍放映效果不錯。

2016年10月，河曲電廠通過對各煙囪雨治理技術的實施效果、投資費用、設備性能、施工工期等方面進行綜合比較分析，最終選擇了煙囪雨收集技術方案。

2 煙囪雨收集裝置的類型及布置

（1）在滿足環保排放標準和設計指標的情況下，設計方委托美國奧登實驗室對河曲電廠濕煙囪及煙道進行全面研究，建立數學和物理模型，研究氣流形式，對煙囪冷凝液收集槽形式進行設計研究，確定以下收集槽類型：環形收集槽、三角形收集槽、L 型收集槽、Z 型收集槽、C 型收集槽。各類收集槽安裝在煙囪和煙道不同位置，以確保收集效果。

（2）根據實驗結果，收集槽的詳細布置為：煙囪筒體部分共設置14 圈環形收集槽，固定在煙囪牛腿上，以有效降低每圈牛腿之間的內筒壁面液膜厚度，每層收集槽連接特制的導流槽進行排水；在標高 150m 以上煙囪流速較高，每層牛腿間增加了三角擋板，防止收集的冷凝液往下流的過程中被高速的煙氣二次夾帶形成煙囪雨。

煙囪入口處設置弧形水平收集槽和 Z 型垂直導水槽，吸收塔出口煙道、煙囪入口煙道共設置3道收集槽。收集槽中的冷凝液通過導水槽引流至積灰平臺底部排水口排出。

煙囪積灰平臺底部排水口設置防渦流的擋板，使得液體順利排出，避免冷凝液沉積，形成二次夾帶。

收集槽采用 FRP 材料制作，與煙囪通過美固釘或膨脹螺栓固定。

3 煙囪雨收集裝置的安裝工藝

3.1 基體處理

按照設計圖紙確定煙囪雨收集裝置的安裝位置，測量其尺寸、角度并用油漆或顯眼標記筆標出位置。對基體進行清洗和打磨，達到干凈、平整、堅固密實，能緊密的和煙囪雨收集裝置貼合

3.2 煙囪雨收集槽安裝

（1）安裝前檢查收集槽是否干凈、無破損或變形。然后對收集槽進行打磨，以增強結合度。

（2）施工前的準備：部分收集槽的安裝施工是在高空作業，施工前的準備尤其重要，作業前工人必須戴上安全繩并且把施工用的工具，材料準備就緒。

（3）首先將FRP收集槽預安裝，由于運輸所限，分段到場的收集槽按圖紙標高進行定位進行預拼裝， 觀察槽體是否和基體緊密貼合；由于煙囪的橢圓度和收集槽的橢圓度按各自規范中的公差分別在30mm 的范圍內，當和基體緊密貼合組裝過程中如有較大空隙，則按以下方法進行處理：

a. 對于大于 10mm 間隙處，采用對槽體進行切斷和基體貼合緊密，切口處現場進行貼合；

b. 對于小于 10mm 間隙處，用賓高德膠找平或局部加厚玻璃鋼槽體，使其與基體貼合緊密。

c.牛腿處收集槽沿槽體橫向外側找坡，坡度約為3度。

（4）在收集槽和基體之間需先刮上飽滿的賓高德膠，再將收集槽安裝在事先確定好的位置。

（5）使用鎂固釘/鉆尾釘/膨脹螺栓將收集槽固定于煙囪/煙道上。

（6）收集槽接縫處使用3層玻璃氈樹脂糊接。

（7）收集槽全部安裝完畢后， 使用賓高德防腐系統再對煙囪內筒和煙道的防腐銜接，收集槽安裝方式見下圖：

3.3 煙囪雨疏水裝置安裝工藝要求

整套疏水裝置包括：FRP管道、FRP三通、FRP彎頭、FRP法蘭、水封、檢測口、管道膨脹節、排污閥門、取樣閥門及其它部件等。疏水裝置安裝在煙囪積灰平臺以下，將煙囪雨收集裝置收集下來的酸液排入脫硫吸收塔系統，循環利用，達到酸液廢水不外排。安裝工藝為：

（1）安裝前檢查FRP疏水管道有無破損或變形，檢查和清除管道內雜物或未脫模干凈的塑料紙，然后對管道接口進行打磨，以增強管道銜接強度。玻璃鋼的粘接工作宜在環境溫度5度以上，濕度80%以下的環境中進行。

（2）根據圖紙對管道進行排布，可對管道位置進行優化調整。管道支架根據圖紙或現場情況生根在煙囪加強筋或混凝土梁柱上（用膨脹螺栓固定），以防焊接時損壞防腐層；當管道固定于支架上時，支架抱箍和FRP管道之間加2mm厚橡膠墊，FRP法蘭連接使用橡皮墊圈及螺栓和螺栓墊圈。

（3）管道安裝完畢后進行盛水試驗，連續24小時不漏為合格。

4 煙囪雨收集裝置質量控制要點

（1）收集槽在煙囪或煙道基體固定時，嚴格按下述要求保證牢固性：煙囪牛腿處的鎂固釘按S型排布，用電鉆預打安裝位置孔洞，隨后用吹風機清理掉孔內大部分灰塵，把環氧植筋膠打入孔內，敲進鎂固釘固定收集槽，釘子縱向間距30cm；煙道收集槽處鉆尾釘按S型排布，縱向間距不大于50cm；膨脹螺栓的縱向間距不大于50cm，膨脹螺栓的固定，先用鉆頭打孔，鉆頭打孔深度與螺栓長度一致。

（2）收集槽接縫處使用3層玻璃氈樹脂糊接，預安裝時收集槽連接處在5mm以內，確保糊接處無氣泡。如果接縫大于5mm，則用原收集槽材料切割進行修補再糊接。

（3）在收集槽“L”角鋼邊緣及拐角處貼敷聚四氟乙烯膜，寬度為15cm或20cm，沿連接縫或拐角處對折，對折兩處寬度相等。連接處用賓高德磚膠防腐密封。

5 煙囪雨收集裝置驗收標準

煙囪雨收集裝置安裝完畢后，應組織建設單位、監理單位和施工單位進行聯合驗收，發現問題，監督整改閉環。驗收標準主要包括：

（1）玻璃鋼收集槽表面無破損，無氣泡，無起毛，無流掛，無空鼓等缺陷。

（2）玻璃鋼收集槽面與基體接觸面貼磚應該磚縫膠量飽滿度100%，磚無缺角、掉棱、裂縫等明顯缺陷。

（3）玻璃鋼收集槽面與基體交接面應平整密實，與基層黏結良好。

（4）玻璃鋼收集槽面與基體交接面應無明顯皺紋、起泡，固化程度100%。

（5）管道連接處圓滑過渡，自然美觀。

（6）玻璃鋼管道連接處密閉良好無滲漏點。

6 總結

煙囪雨收集裝置為引進美國技術，在國內逐步推廣應用。安裝于煙囪內壁，運行過程中無法檢查、維護，安裝過程中的質量控制尤為重要。河曲電廠從設計、設備到貨、預安裝、正式安裝等全過程加強質量控制，從細處著手，嚴格各級質檢點驗收。目前，煙囪雨收集裝置投用后效果顯著，煙囪附近無煙囪雨現象。

參考文獻：

[1]編委會編著.最新燃煤發電機組脫硫安裝設計與脫硫新技術新工藝實用手冊[K].中國科學技術出版社，2010.

[2]王浩青，賀軍蓀.濕法煙氣脫硫的煙氣排放[J].能源環境保護，2009，23（03）：18-19.endprint