大型火电厂烟囱选型分析

火力发电厂烟囱结构选型及防腐设计本论文介绍了火力发电厂所常用的烟囱结构型式及其特点，并阐述了烟气采用湿法脱硫后，对烟囱内衬及混凝土筒壁腐蚀影响的特性。

结合近几年来国内多个工程脱硫烟囱的设计经验，提出了多种方案结构设计及防腐设计方案供工程设计参考。

1 国内烟囱概况我国国内电厂在早期并未对烟气进行脱硫，排放烟气的腐蚀性相对较低，这个阶段的烟囱均大多为单筒式钢筋混凝土烟囱。

随着国家环保标准的提高和大众环境意识的增强，自2002年开始，国内新建火力发电厂都要求进行烟气脱硫处理。

烟气的腐蚀程度也因此大大提高，原来的传统的烟囱型式已经不能满足烟气脱硫后的运行工况。

在近几年新建的脱硫烟囱中，套筒式（多管式）烟囱是较常用的一种的烟囱型式。

套筒式（多管式）烟囱又可以分为砖内筒和钢内筒两种，在不设置烟气加热装置(GGH)的情况下，钢内筒由于能较好避免冷凝酸液渗漏，因此更多的被采用。

2 火力发电厂常见烟囱结构型式介绍2.1 单筒式钢筋混凝土烟囱钢筋混凝土单筒式烟囱是我国早期在火力发电厂未设置烟气脱硫装置（其烟气温度在130℃以上）时普遍采用的一种结构形式。

其内衬多采用普通耐酸砖，支承在筒身牛腿上，内衬和筒身之间的隔热层有膨胀珍珠岩或巖棉板等，最外侧为承重的钢筋混凝土外筒。

这种形式的烟囱结构安全、构造简单、施工方便，造价相对较低, 工期也易保证。

在我国从设计到施工都积累了比较丰富的经验。

但随着使用时间的增加，发现一些问题，比如在设置烟气脱硫装置时，烟气温度降低，湿度增大，腐蚀性更强。

而且运行之后一旦有腐蚀产生，其检查和维修都非常困难。

2.2 直排烟筒式钢筋混凝土烟囱直排烟筒式钢筋混凝土烟囱是单筒式钢筋混凝土烟囱的改进型。

其上半部分与单筒式钢筋混凝土烟囱基本相同，下半部分钢筋混凝土外筒与内筒分离，分别落于基础之上。

排烟筒不同于单筒式烟囱排烟筒的线型：上半段直段，下半段锥段，基本上为直线型。

这样主要是为了保证烟囱的全程负压，避免烟气从砖内筒渗漏至外筒，影响结构安全。

某大型火电厂烟囱结构选型[摘要]电厂烟气湿法脱硫后，产生低温蒸汽、硫酸露点、正压运行等一系列的问题。

在对国内烟囱腐蚀情况的调查、分析、研究的基础上，针对国内某湿法脱硫电厂工程烟囱，提出了各可选方案。

[关键词] 电厂湿法脱硫烟囱1电厂烟囱发展简况及脱硫工艺对烟囱的影响1.1电厂烟囱发展简况1.1.1单筒钢筋混凝土烟囱我国早期电厂均采用该形式烟囱。

烟囱主要由承重的钢筋混凝土外筒及与其内侧紧靠的保温层、隔热内衬组成。

调查表明该形式烟囱筒身裂缝现象普遍存在。

烟囱筒身无检修维护条件。

1.1.2直排烟筒式钢筋混凝土烟囱烟囱上半部由承重的钢筋混凝土外筒及与其内侧紧靠的保温层、隔热内衬组成，烟囱下半部由钢筋混凝土外筒及支承于底部基础的砖内筒和保温层组成。

采用直排烟筒式钢筋混凝土烟囱主要目的是为了保证烟囱的全程负压，避免烟气沿砖内衬渗漏，对承重的钢筋混凝土外筒产生腐蚀。

1.1.3套筒（多管）式砖内筒烟囱烟囱主要由承重的钢筋混凝土外筒、检修支承平台及支承于平台上的砖内筒和保温层组成。

排烟筒数量可根据需要设置多个。

烟囱内垂直交通，一般仅考虑设置钢梯。

套筒（多管）式砖内筒烟囱可避免烟气对承重的钢筋混凝土外筒产生腐蚀。

1.1.4套筒（多管）式钢内筒烟囱烟囱主要由承重的钢筋混凝土外筒、检修支承平台及支承于基础或平台上的钢内筒和保温防腐层组成。

排烟筒数量可根据需要设置多个。

1.2脱硫对烟囱的影响湿法石灰石洗涤法是当今世界应用最多和最成熟的工艺。

经湿法脱硫，烟气湿度增加、温度降低，烟气极易在烟囱的内壁结露，烟气中残余的三氧化硫溶解后，形成腐蚀性很强的稀硫酸液。

脱硫烟囱内的烟气有以下特点。

（1）烟气中水份含量高，烟气湿度很大；（2）烟气温度低，脱硫后的烟气温度一般在40～50℃之间，经GGH加温器升温后一般在80℃左右；（3）烟气中含有酸性氧化物，使烟气的酸露点温度降低；（4）烟气中的酸液的浓度低，渗透性较强。

由于脱硫烟囱内烟气的上述特点，对烟囱设计有如下影响。

某百万机组电厂烟囱防腐方案分析摘要：本文介绍了火力发电厂1000MW机组的烟囱结构形式，阐述了烟气采用湿法脱硫、不设烟气加热装置，低温湿烟气使用环境对烟囱防腐方案选择的影响，对几种排烟筒材料进行分析，推荐本工程烟囱采用玻璃钢内筒防腐方案。

关键词：烟囱；湿法脱硫；防腐1工程概述本工程建设2×1000MW超超临界燃煤发电机组，同步建设安装烟气脱硫脱硝装置。

根据工艺和环保要求，本工程烟气采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺，不设置烟气加热系统，两台锅炉共用一座烟囱，烟囱高度240m，每台锅炉对应一个排烟筒，内径8.4m。

2烟囱结构形式烟囱是火电站的重要构筑物，其安全等级为一级。

烟囱安全运行的必要条件是承重的钢筋混凝土外筒不被烟气腐蚀，排烟内筒在运行期间尽可能的抵抗烟气腐蚀，确保烟囱的安全使用。

根据国内外烟囱设计标准，采用湿法脱硫装置排放强腐蚀烟气的烟囱，应采用套筒或双（多）管式烟囱，对1000MW级的燃煤发电机组，排烟筒宜按“一炉配一管”的原则配置。

根据以上原则及本工程特点，选择维护检修条件好的双管式烟囱更为安全可靠。

每台锅炉对应独立的排烟管，烟气运行互不影响易于满足环保要求，且方便检修维护。

本工程考虑采用每台锅炉设置一个排烟筒的双管式套筒烟囱。

3 烟囱防腐方案湿法脱硫后湿烟气的强腐蚀环境对排烟筒材料具有较高的技术要求，根据国内外多年设计经验及考察成果，目前可用于“湿烟囱” 运行环境相对可靠的内筒防腐方案主要有三类：FRP玻璃钢材料、复合钛钢板材料和宾高德内衬系统。

3.1 玻璃钢内筒FRP即玻璃纤维增强塑料，俗称玻璃钢。

通常是由高强度的玻璃纤维增强纤维和树脂复合而成，兼具结构性和功能性的新型复合材料，玻璃纤维提供FRP 的强度和刚性，树脂提供FRP的耐化学性和韧性。

玻璃钢由有机的耐高温树脂和纤维组成，具有很好的耐腐蚀性。

烟气温度对玻璃钢造价和性能均有很大影响，耐高温要求越高，材料成本也高。

且随着温度的升高，其耐腐蚀及使用寿命将会降低。

大型火电厂烟囱结构选型研究某大型热电厂工程建设2×300MW亚临界发电机组。

除尘方式采用电除尘器除尘，并对烟气采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺进行脱硫，脱硫系统不设置烟气加热系统GGH，不设置烟气旁路，两台机组共用一座烟囱。

从2009年以后对国内烟囱运行状况的调研情况来看，经脱硫正常运行后排放湿烟气的烟囱排烟筒内冷凝酸液量比较大，多个电厂的烟囱出现了较为严重的腐蚀渗漏现象，造成有些工程在机组运行一到两年内，就开始对烟囱排烟筒防腐层结构进行改造或维修。

因此本工程烟囱设计为两台炉各用一个排烟外筒，采用套筒式双排烟筒烟囱型式，这样避免两台机同时停机的状况发生，可以保证电厂的正常发电。

针对这一情况，本文根据工程实际对烟囱的双排烟筒设计方案进行研究论证，特别是对排烟内筒采用悬吊式玻璃钢内筒、混凝土外筒采用变径和等直径的方案，重新进行技术经济比较，以确定安全、可靠、经济合理的设计方案，确保机组长期安全运行。

2 烟囱主要设计数据2.1 厂址基本参数抗震设防烈度： 6度设计基本地震加速度值 0.05g基本风压： 0.512kPa（百年一遇）建筑场地类别：Ⅲ类场地土类型：中软土3 湿法脱硫烟气的特点及烟囱结构形式设计的必要性3.1 烟囱的运行工况本工程在不设置GGH的情况下，经湿法脱硫的烟气进入烟囱的运行工况如下：工况一：当两台炉脱硫正常运行时，进入烟囱的烟气温度50℃左右，由于脱硫后烟气温度降低，导致烟囱自拔力下降，不足以克服烟囱本身的阻力，烟囱处于正压运行状态，烟气在排烟筒内壁会产生严重的结露现象。

工况二：当两台炉脱硫正常运行，负荷降低到65%以下或只有一台炉运行时，烟囱处于负压运行状态。

3.2 脱硫后烟气的特点及腐蚀性烟气采用湿法脱硫工艺，可使烟气中SO2的含量大大减少（脱除效率≥95%），但对造成烟气腐蚀主要成分的SO3脱除效率并不高，仅20～30%左右。

因此，烟气脱硫后，虽然能使大气环境得到改善，但对烟囱的腐蚀隐患并未完全消除，而且对烟囱抗腐蚀性能提出了更高要求。

某电厂烟囱结构选型分析（华润电力（云浮）有限公司广州 510663）摘要：本文首先介绍了国内脱硫烟囱防腐设计与应用的现状，然后从满足环保要求、使用功能、运行的安全性、可靠性、投资经济、施工方便等方面综合考虑，经过详细技术、经济比较后，得出本工程推荐采用的烟囱方案。

关键词：防腐方案对比Scheme comparison of Stack in the power plantAbstract: This paper introduce the present status of domestic stack erosion resistant and application first, then from the comparison of environmental protection, application function, safety, economical efficiency, contrast convenience etc, we can get the recommended scheme.Keyword: erosion resistant ;Scheme comparison1 目前国内脱硫烟囱防腐设计与应用的现状目前国内在进行烟气脱硫后烟囱防腐设计时，一般根据湿法脱硫过程中是否采用烟气加热装置(GGH)分别考虑。

若采用GGH装置，国内各设计院一般采用钢内筒内刷防腐涂料或内衬釉面砖、耐酸砖，少数采用钢内筒内衬玻璃砖。

若无GGH装置，则将节约下来的GGH运行和维护费用，用于烟囱防腐改造和提高其自身的防护等级，在高地震烈度区，通常做法是采用复合钛板钢内筒，衬玻璃砖钢内筒或耐硫酸露点腐蚀钢板内筒刷耐酸耐热特种防腐涂料等措施。

根据近几年火力发电厂湿法脱硫烟囱设计的工程实践及调查资料显示，以烟囱排烟筒或内衬防腐层渗漏、脱落造成的腐蚀最为严重，其次在烟道入口约30m和烟囱出口约10m段，烟气冲刷造成防腐层磨损、开裂的实例也较多。