煙囪防腐處理前,為確保其使用的安全性和可靠性,應事先邀請具有建筑結構可靠性檢驗鑒定資質的單位對煙囪結構的可靠性進行評估。目前,適合我國老煙囪防腐改造的材料主要成分是有機樹脂和無機材料的結合。有機材料的耐溫性較差,無機材料的耐腐蝕性和耐溫性較好,但附著力較差,容易產生裂紋。它們的組成比例將嚴重影響防腐材料的性能和耐久性,在舊煙囪防腐改造中應綜合考慮。
舊煙囪防腐改造應考慮以下六個因素。
(1)舊煙囪改造后的使用壽命。
煙囪的設計使用壽命通常為35年,火力發電設備的一般經濟運行壽命約為25年。煙囪是發電機組運行的最后一環。隨著環保標準的不斷提高,煙囪在火力發電系統中逐漸被作為設備對待,老機組的脫硫改造帶來了煙囪防腐改造的問題。首先要明確改造后的機組可以運行多少年,從而確定煙囪的防腐標準和防腐設計壽命。對于預計運行30年的煙囪和可能運行10年的煙囪,煙囪內襯防腐改造的施工工藝肯定是不一樣的,不能簡單按照新建煙囪的防腐設計標準要求。
(2)原煙箱結構前幾年國內(包括脫硫后的GGH)非脫硫裝置的煙囪一般為單管煙囪或套管煙囪。單煙囪內壁有磚或雙滑水泥砂漿泡沫面。套筒煙囪的內管由磚砌體和鋼制成。防腐改造前,需要查明原煙固內襯的結構類型。一般不考慮濕煙囪的防腐要求,針對不同的襯里表面選擇合適的防腐材料。對于套筒煙囪,鋼排煙管內壁只需加耐酸水泥或油漆做防水層。
由于過去使用的耐酸釉面磚吸水率為12%~20%,遠遠不能解決濕煙囪的防腐問題,需要增加一層防水層和防腐層,或者在拆除原有內襯后,參考金竹山電廠和湘潭電廠的經驗,用泡沫陶瓷磚進行改造。無論內襯是磚還是雙面滑動成型,都需要用2~3厘米的耐酸砂框架涂覆單煙囪的混凝土表面,形成防水、防毒的防腐涂層。
(3)清掃排煙管內壁一般為磚砌體、砂漿抹灰、鋼質內筒。舊煙囪改造時,應首先清理內筒表面的灰塵和缺陷。由于磚襯表面不平整,部分磚受損,必須通過噴砂或高壓噴水清理,才能填補缺陷。如果涂料用于防腐,不能用水沖洗干凈,因為用水沖洗后,襯里表面必須干燥后才能噴涂,所以施工時間會很長。
(4)適用工況目前運行中的脫硫裝置多有旁路煙氣,煙囪排氣工況復雜,排煙管防腐設計難度大。業主一般提出防腐涂層應適用于脫硫條件(濕煙氣,45~50°C)和非脫硫條件(干煙氣,U5°C)下的交替運行。膨脹應是可逆的,在煙囪長期運行的工作溫度145℃下保持良好的彈性,并能在短時間內承受180℃的高溫(每次半小時,一年三次)。許多基于有機材料的涂層難以滿足這些要求。如果近期脫硫裝置無旁路,煙囪無煙氣混合排放,煙囪防腐設計會更簡單。
(5)施工期200~300MW機組一般為兩臺鍋爐共用一個煙囪。只有根據電力調度計劃,兩臺鍋爐同時停運檢修時,才能進行煙囪內襯防腐改造,一般所有改造工程都可以在45天內完成。因此,應考慮冬季嚴寒和夏季多雨對防腐工程施工的影響,必要時施工時應增加供暖或遮陽篷。
(6)現場施工條件由于老煙囪防腐是改造,施工場地比較狹窄。改造工程期間,煙囪內工程材料和機械的堆放和運輸將受到限制。舊煙囪增加鋼排管,應考慮鋼內管現場加工場地、煙囪內安裝、焊接、吊裝平臺等實施條件。