玻璃鋼煙囪最關鍵的技術要點及常用的設計方案

玻璃鋼煙囪最關鍵的技術要點及常用的設計方案

一、玻璃鋼煙囪最關鍵的技術要點

玻璃鋼煙囪的性能很大程度上取決于基體材料——樹脂的選擇。為保證內筒使用的安全性能，FRP內筒基體材料采用美國陶氏化學公司生產的乙烯基酯樹脂DERAKANE*510C，是具有阻燃功能的一種乙烯基樹脂，樹脂中含有溴化環氧骨架，予樹脂以阻燃性，阻燃性能指標—氧指數達32，樹脂在溶劑，化學品及氧化性酸等混合環境下的特殊耐腐蝕性以及高溫下強度和韌性的極佳保留性。被廣泛應用在煙囪和煙囪內襯層中，特別是在濕法脫硫玻璃鋼煙囪內筒的應用中更具優越性，由于其高耐腐、高耐熱和高強度的綜合特性，在170度最高耐溫在高溫條件下不會降低其機械強度。

同時，根據實驗分析結果及多年的項目工程經驗，纖維和樹脂的通潤匹配也是影響到FRP制品質量的一個因素，因為不同的纖維其表面的偶聯劑存在一定的差異，這種差異決定了樹脂與玻纖的通潤性，如果偶聯劑與樹脂匹配，纖維能完全被樹脂浸潤，反之浸潤效果不好，其制品強度會有所下降。選用耐腐蝕玻璃纖維，玻纖是獲得專利的無硼玻璃纖維，兼具耐腐蝕的 E-CR 玻纖和 E 玻璃纖維增強材料的優點，符合 ASTM標準，同時與樹脂可以很好地進行通潤匹配。

美國早在1993 年發布了專門用于燃煤電廠玻璃鋼排煙筒設計、制作和安裝的標準指南ASTM D 5364，在2008年進行重新確認。ASTM D 5364-08［2］對玻璃鋼煙囪的適用工況、選材、設計計算方法、制作安裝、質量控制和檢驗等方面進行了詳細的規定，是目前玻璃鋼煙囪設計依據的主要規范。

國內關于纖維增強塑料材料的試驗標準已經完備，但國內對玻璃鋼煙囪設計研究相對較少，工程實踐也十分有限，目前仍沒有專門的規范。玻璃鋼結構設計規范主要是化工行業標準《玻璃鋼/聚氯乙烯( FRP /PVC ) 復合管道設計規定》( HG 20520-40 1992) ［3］和《玻璃鋼化工設備設計規定》( HG/T20696-1999) ［4］，這兩個標準可供玻璃鋼結構設計參考。但玻璃鋼煙囪的使用條件和結構特點與化工設備有較大不同，化工行業標準難以直接引用。

河北華強科技開發有限公司玻璃鋼煙囪設計方案：

二、常用的幾種煙囪設計方案

1、雙筒鋼內筒方案

鋼內筒由厚度為10～16 mm的鋼板卷成后焊接而成。鋼內筒內徑一般為6.0~6.5 m，鋼內筒外壁沿每6 m高左右間隔設置1個剛性環(T型鋼或加勁角鋼)。鋼內筒直接支承于煙囪0m地面標高處。煙囪內壁沿每隔30～40m高布置1個鋼結構檢修工作平臺。在檢修平臺和吊裝平臺標高處設有鋼內筒穩定裝置，以保證鋼內筒的橫向整體穩定。鋼排煙內筒外側設置厚度80～150mm保溫層。鋼內筒為了更有效防脫硫后煙氣的強腐蝕，目前采用4種內筒型式(見3.3節)。

2、雙筒磚內筒方案

磚內筒采用上釉的耐酸、耐熱磚及耐酸膠泥砌筑。磚內筒外側設置厚80~120mm的保溫層，煙囪頂部平臺以上部位的磚內筒保溫層外需用不銹鋼板包裹。磚內筒厚200 mm，內簡直徑6.0~7.0 m，每10~15m設鋼平臺作為磚內筒的分段支承平臺(兼做檢修平臺)。

方案3：常規煙囪方案常規煙囪方案，即鋼筋混凝土做外筒，內敷隔熱層、耐酸磚內襯。

幾種種煙囪設計方案的比較

3種煙囪的可行性

比較根據《火力發電廠土建結構設計技術規定修編大綱》(討論稿)第9.1.3.1條：單筒式及套筒式煙囪，600 MW 級機組1臺爐配1支單筒或套筒式煙囪；根據9.1.3.2條：多管式煙囪，600 MW 級機組，每管配1臺爐。

以上規定是由于考慮600 MW電廠的重要性，且考慮煙囪技術的先進性、安全性、可檢修性而做出的。方案1、方案2均為筒中筒方案，不會因為煙氣泄漏而腐蝕作為煙囪承重結構的鋼筋混凝土外筒，因此，該2種方案安全可行，且內筒可檢修。

3、煙囪形式實際上為傳統的單管煙囪(與上述《土規大綱》完全不相符)。它的顯著缺點是：酸液經過內襯的不飽滿的砌體灰縫，滲透到混凝土筒身混凝土中，由于腐蝕性強的酸液的滲透，導致筒身混凝土被嚴重腐蝕，影響煙囪使用壽命。目前有的煙囪設計在外筒與隔熱層之間增設2層呋喃玻璃鋼隔離層，但由于化學防腐材料的耐久性問題(主要是老化)，也難以保證鋼筋混凝土不被腐蝕性強的濕煙氣腐蝕。另按《火力發電廠煙風煤粉管道設計技術規程》第3.0.6.1條說明：當排放強腐蝕性煙氣時，應采用多管式或套筒煙囪(直筒型內筒)；方案1、方案2均為筒中筒型式，符合上述規定，而方案3(傳統煙囪)非筒中筒，不應采用。

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