光固化纤维增强复合片材在脱硫烟道中的应用V12.doc

光固化纤维增强复合片材在脱硫烟道中的应用 贾振柱1 林筱华2 中国石油股份有限公司大庆石化分公司炼油厂 2、深圳市华宝鼎鑫科技股份有限公司 摘要:本文介绍了一种光固化纤维增强复合片材修复锅炉烟道的全新技术。光固化纤维增强复合片材质量轻、工程设计简单、使用灵活方便，可根据工程需要任意切割或裁剪，可粘贴、缠绕、包裹在待增强、防护的基层上，用紫外灯照射5-20分钟即可完全固化。可大幅度缩短施工时间、降低施工难度及人工成本。固化后可形成超高强度、无缝密封的防腐防火绝缘保护套层，具有优异的抗老化性及长使用寿命，可代替传统的衬胶、衬塑、玻璃钢、不锈钢、花岗岩、呋喃树脂、耐酸瓷砖、耐酸水泥、环氧玻璃鳞片等工艺，为锅炉烟道修复的新技术，具有明显的经济效益和社会效益。 主题词　光固化，纤维增强复合片材，烟道，腐蚀，修复 1 前言 烟道承受烟道内的烟气压力、自身荷重、积灰荷载及外部自然条件等作用，防腐构造上考虑不周就会导致结构的严重腐蚀，以至于导致烟道在不同程度上出现内衬开裂甚至倒塌、外墙掉砖等问题，烟道长期以来一直是锅炉建筑中的薄弱环节，这也直接危及到锅炉的正常运行。如：内衬大面积倒塌，会增加烟气的阻力，会使烟道断面突变引起烟气流速变化和烟气的波动，也会在一定程度上使烟道内压头受损，使得烟道内因负压减小或正压加大而加重腐蚀。许多实际运行结果表明：烟道的破损不仅需要投入大量的人力、物力、资金进行维修加固，有些部位还因烟道的特殊性使得必要的加固难以实现。因此，烟道的防腐及维修必须从结构造型、材料选用、连接构造以及施工各个环节严格控制，确保质量。 1）烟道的种类：烟道从工艺角度分为地下烟道、地面烟道和架空烟道（架空烟道一般用于电厂烟囱）。按所使用的材料和结构形式分为：钢管烟道、由钢板制成的矩形烟道、钢筋混凝土箱形封闭框架烟道、顶板为预制板的钢筋混凝土槽形结构烟道、砖砌烟道、钢筋混凝土顶板底板砖砌侧壁的混合结构等许多种形式，各种形式表面绝对粗糙度系数有很大差别，大量采用的钢筋混凝土或砖砌烟道粗糙度系数最大，也就是说这种烟道对烟气的摩擦阻力最大。另外，从工艺角度为保证烟气流速合理，尽量减少烟灰沉积，烟道断面又不能随意加大或减小。因此，钢筋混凝土或砖砌烟道除了摩擦阻力较大外，还有许多其他因素使得烟道中的烟气压力分布极为复杂。 2）烟气的腐蚀：一般在烟道冷凝液中会形成H2SO4、H2SO3、HCl、HF 等无机酸，pH值在1～2 左右，呈较强的酸性，同时水蒸汽中还会含有Cl-、F-等阴离子。跟烟道内壁作用的介质有气体、固体和液体。烟气中的飞灰也具有腐蚀性，当飞灰积存在结构物上时，在潮湿条件下，飞灰积存处形成高温区和高浓度酸性腐蚀区对结构的腐蚀作用特别强。烟道的腐蚀首先是内衬，所以烟道内衬的防腐及维修十分重要。 传统烟道结构设计中存在的问题较多。以往设计的烟道结构形式一般采用砖砌烟道、钢筋混凝土烟道或钢筋混凝土顶板底板、砖砌侧壁的混合结构。内衬通常为120mm耐火砖用耐火胶泥砌筑，内外墙间净宽50-60mm作为空气隔热层。烟道内烟气在大部分区段为负压，烟气对烟道壁产生吸力，而120mm耐火砖砌体内衬在烟气吸力及烟气腐蚀作用下强度明显不足，因此当烟气的腐蚀性较强时就有可能发生内衬墙的倒塌。一旦内衬墙倒塌，空气隔热也就失去了作用，此时烟气中的SO2在水、水蒸气等作用下与外墙砌筑砂浆（砖砌烟道外墙一般采用MU10烧结砖用M5或M2.5砂浆砌筑）或外墙混凝土中的Ca(OH)2作用，生成硫酸钙，然后再与铝酸钙作用，生成硫铝酸钙。每次反应都使固相体积增大一倍多，导致砌筑砂浆或混凝土体积膨胀，从而大大降低外墙的强度，因此外墙在温度应力、烟气吸力及烟气的腐蚀下就可能发生开裂甚至破坏，这就直接危及到烟气的正常流通，也给锅炉的安全运行带来了影响。 传统烟道结构最主要的缺陷是内衬的强度不能保证，而内衬破坏又会导致隔热层的失效和外墙温度应力过大且直接受烟气腐蚀而产生裂缝甚至破坏，因此如何保证内衬除具有一定强度外还兼备耐高温、耐酸、耐磨和保护保温层等性能成为确保烟道质量的关键。 深圳市华宝鼎鑫科技股份有限公司与北京化工大学合作研制生产出了高性能光固化纤维增强复合片材等系列防腐材料，固化后具有极高的机械强度、高耐腐蚀性及优异的绝缘性，与纳米复合乳液并用，完全满足了烟道防腐及增强保护的要求，并在某企业大型电厂烟道修复中得以成功应用。其主要特点是施工方便、时间短，材料具有很好的机械性能，防腐性能及增强保护性能，为烟道设计施工及修复开辟了新的途径，具有显著的经济和社会效益。 2光固化纤维增强复合片材配套修复烟道技术 2.1 光固化纤维增强复合片材修简介 产品属于特种玻璃钢片材，是由多种特殊耐腐防渗材料制作而成的多功能纤维增强复合光固化材料。产品外观为软膜胶带状，颜色一般为淡黄色（见