44燃煤发电厂湿烟囱结构选型分析(g)研究报告之四.doc

燃煤发电厂湿烟囱结构选型分析 北京国电华北电力工程有限公司 西 南 电 力 设 计 院 2006年6月 北京  批准：马 安 审核：曹松涛 何丽婷 校核：李兴利 编写：马 申 田树桐 鄢明章 陈其春 阮明山 赵乾卓 连艳红 目 录 一、燃煤电厂烟囱的分类 二、接入同一烟囱的锅炉台数 三、脱硫烟囱的结构选型及防腐设计要点 四、湿烟囱排烟筒的防腐设计选型 1、改进型锥形单筒烟囱 2、直筒全负压单筒烟囱 3、钢内筒的套筒式烟囱 (1) 筒内贴泡沫玻璃砖(宾高德) (2) 筒内喷涂防腐混凝土 (3) 喷涂高性能耐热耐酸涂料 4、钛(镍)合金及复合钢板排烟筒 5、砌筑釉面耐酸砖排烟筒 6、整体浇注耐酸混凝土排烟筒 7、玻璃钢(FRP)排烟筒 五、排烟筒的支承方式 1、全程自立式钢排烟筒 2、分段自立式支承 3、分段悬挂的排烟筒 六、排烟筒的承重平台和横向支撑结构 七、结 论  燃煤发电厂湿烟囱结构选型分析 一 、燃煤电厂烟囱的分类 火力发电厂的烟囱随着国家工业化的迅速发展，其数量和高度都不断增加。 采用高烟囱排放含硫烟气，是减轻污染源周围局部地区SO2污染最方便和经济的方法。在70年代西方国家开始控制大气SO2污染时，发电厂普遍采用高烟囱扩散稀释方法，那个年代许多国家烟囱林立，数量日渐增多，高度也越来越高，高烟囱控制大气SO2污染成为当时的一种潮流。美国波尔曼筑炉公司建造了世界上最高的烟囱，高度达到368米。世界部分国家发电厂烟囱最高高度见表1。 表-1 世界部分国家发电厂烟囱最高高度(m) 美国 英国 法国 德国 日本 加拿大 368 260 240 300 230 381 俄国 匈牙利 意大利 波兰 中国 250 200 220 250 270 但是，高烟囱排放含硫烟气，仅仅降低了污染源附近地区大气中的SO2的浓度，而排放到大气中SO2污染物的绝对量并未减少，它只是将SO2污染物从一个地区转嫁到另一个地区，SO2污染物的危害依然存在，污染面积在不断地扩大。其结果导致世界各地酸雨的出现和发展，使生态环境受到严重破坏。通过监测和定量研究表明，高烟囱排放的含硫烟气，是造成酸雨的最主要原因。我国目前有近1000座动力高烟囱发生SO2的排放，在90年代已经得到国家环保部门的极大重视，要求在新建的燃煤发电机组投入脱硫工艺，削减SO2的排放量，从根本上控制大气的SO2浓度。而烟囱的高度也就没有必要继续提高了。图-1说明燃煤发电厂烟囱高度和选型的三个阶段。在美国，从1970年到1983年通常采用加GGH的湿法脱硫工艺，从1983开始，他们研究采用不加GGH的湿法脱硫工艺。 图-1 燃煤发电厂烟囱高度和选型发展的三个阶段 1、燃煤发电机组由于烟气的除尘方式、脱硫工艺的不同，排到烟囱的烟气在温度、湿度和成份方面差异比较大，对烟囱排烟筒的腐蚀程度不同，相应对烟囱和排烟筒的结构选型也各不相同(如表-2所示)。 表-2 烟囱形式分类 燃煤发电机组烟囱 湿法脱硫 干法脱硫或不脱硫 烟气温度≥120℃ 不设GGH 烟气温度45～55℃ 烟气湿度＞95% 加GGH 烟气温度≥80℃ 湿烟囱 半干烟囱 干烟囱 2、对于干烟囱和半干烟囱我们已经有几十年的工程实践和经验，从锥形单筒烟囱发展到套筒烟囱和多管式烟囱，在国家《烟囱设计规范》(GB50051-2002)和《火力发电厂土建结构设计技术规定》(DL5002-93)中已有成熟的规定和标准。 在图-2中表示了目前干烟囱采用过的设计方案和工程实践。虽然在上世纪70年代，曾发现一些锥形单筒钢筋混凝土烟囱在外筒壁上出现过严重的竖向裂缝，但经过改善外筒壁配筋量，改善滑模工艺，改善隔热层材料及施工方法，推广全负压等直径内筒等措施，在减少和控制钢筋混凝土外筒出现裂缝方面取得了显著效果。同时在很多工程中又采用套筒式烟囱或多管式烟囱，不论排烟筒采用钢结构或耐酸砖砌筑，都明显提高了钢筋混凝土外筒的抗裂性和耐久性。 华北电力设计院在80年代设计的河北张家口发电厂四个240米高采用双滑工艺的钢筋混凝土单筒烟囱，90年代完成的神头二电厂Ⅰ期270米高钢筋混凝土全负压烟囱就是较好的范例，经过多年运行，没有发现超标的裂缝出现。 华东电力设计院曾设计过多座套筒式和多管式钢内筒烟囱。在2000年3月开始对石洞口二厂、外高桥电厂两座240米高多管式钢内筒烟囱，及由外商设计的漳州后石电厂两座210米高多管式钢内筒烟囱进行的勘查。由于在对外高桥电厂的烟囱普查中发现采用国产耐硫酸露点腐蚀钢(10CrMnCu)钢内筒外表面存在锈蚀情况，特别是内筒在地面附近的根部较为严重。随后对北仑港电厂Ⅰ和Ⅱ期，扬州第二发电厂和吴泾电厂八期的五座240米高多管钢内筒烟囱也