定电二期烟囱烟囱防腐维修项目可行性研究报告

1、重大修理项目可行性研究报告GHDD-TJ-003编号项目名称：单位名称：批准：复审：初审：编制：2013年03月20日工程项目项目性质项目负责部 门重大修理综合生产部可研编制人项目负责人从对安全、经济运行环境的影响等方面论t 1、烟囱概况的必要性）定洲二期烟囱一、项目提出的背景及必要性（需要修理设备的运行简历，设备名牌、运 卜亍时间、运行状况、技术状况及其他有关技术参数，现状、存在的主要问题,定洲电厂二FGD采用湿法脱硫，不设烟气 GGH , 3、4号炉合用1期旁路和混凝工套筒结构烟囱，外筒为钢筋混凝土，内筒采用普通钢加国产发泡玻化砖 内衬结构烟囱高240m,净出口直径9.0m,采用Q235B

2、钢内筒+国产泡沫玻化座现浇钢筋砖内衬防腐，233.5米以上内筒为不锈钢。筒壁 厚度18 12mm防腐工作量为：钢内筒的泡沫玻化砖的工程26753 ,钢内烟道的泡沫玻化砖 m的工程量约534m ,合计7287m 。2009年1月11日开始玻化砖防腐施工,6月152009年日施工完毕。3、4号机组 分别于2009年9月3日和12月22日通过168试运2、烟囱防腐检查情况将玻化砖 月铲i日吸 收塔火2010年9月23日机组双停时，进入烟道发现部分玻化砖外侧有 反锈形象，除后，发现部分钢板已经与烟气冷凝水接触，钢板有腐蚀现象。2010 年4号接口烟道及部分钢内筒玻化砖因12灾后，进入烟道检查发现, 过

3、火拼坏。3、烟囱73米以下部分防腐维修情况烟囱73米以下部分防腐维修工程由北京大唐力源防腐有限公司总承包，玻化砖采用江苏一方科技公司的产品，粘结剂为成都硅宝为其配套生产的专用粘结剂。主要工程量为拆除和粘贴玻化砖工程量约 2881m2,工期共36天,1月21日开工，2月25日竣工。竣工后3、4号机组一直处于运行状态，未能进入烟囱和烟道内部检查，外观检查明显无异常现象。二、项目实施的可行性1、国内外调研报告（咨询专家意见、国内外解决方案、用户使用情况等）1.1 国外相关产品与技术发展的概况国外常用钛板、玻璃钢和Henkel公司的泡沫玻璃砖。1.2 国内相关产品与技术现状、国内已取得的最新阶段成果和

4、达到的技术水平鉴于目前国内烟囱运行的现状，以及近几年来随着环保要求的提高，湿法脱硫（不设 GGH）在电厂中普遍应用以后，多个电厂的烟囱及烟道出现了较为严重的腐蚀渗漏现象，4国电力工程顾问集团公司于研讨会。根据会前对近2009年8月在上海市主持召开了火力发电厂脱硫烟囱防腐技5年来各有关发电企业建成投运或正在建设的226个火力发电厂脱硫77%）所开展的函调目前在运行工程烟囱的检套大都烟囱（道）防腐工程（约占我国火力发电厂实施脱硫以来总装机容量的 情况，会议对我国火力发电厂脱硫烟囱防腐工程现状进行了通报。根据有关资料，未定期进行，有检查者也主要是在可视GGH条件下的烟囱程腐 尤其是此种工况下的的表面

5、，难以深入到内部去查看腐蚀和渗漏状况。从调研的情况来看，烟气采用湿法脱硫以 后，不设烟气加热系统蚀渗漏情况较为严重，砖内筒烟囱或单筒式烟囱，甚至存在一定的安全隐患。不设烟气加热系统GGH条件下，烟囱腐蚀渗漏情况的具体表现为：1）砖砌体结构的排烟内筒或内衬，由于烟气正压运行的因素，烟气冷凝结露渗V非常突出，出现状况的速度很快，最快者为脱硫系统投运后不到1个月即发现渗漏状况；2）钢内筒结构的排烟内筒，由于局部防腐层的脱落导致短时间内钢内筒筒 壁腐蚀穿透和渗漏，出现状况的速度和严重程度远远超过预期；3）外接烟道与烟囱排烟内筒相连接处的腐蚀渗漏突出。分析其原因，主要是：1）施工质量不高，无论是砖砌体结

6、构，还是钢内筒的防腐层，都存在灰 缝或粘接胶不饱满和减少用量的状况，需要进行防腐防渗处理的基层表面未 按设计要求进行彻底的处理；2）排烟内筒防腐蚀和防渗漏材料的抗烟气气流冲刷磨损及耐烟气温度变化引起的开裂 性能达不到使用要求；1.3 腐蚀原因的分析通过对国内电厂烟囱腐蚀情况的调研, 的检测情况，结合定洲二期烟囱内壁玻化砖分析定洲二期烟囱钢内筒腐蚀有以下原因：（1）限于当时的工程建设水平及认知水平，烟囱设计图纸对钢内筒 基层处理没有具体要求，作业指导书规定手工除锈工艺要求，除锈标准偏低。（2）烟囱设计图纸没有针对底涂工艺提出的具体要求，作业指导书 中规定了底涂工艺要求，但实际施工过程中没有完全按

7、照标准执行。（3）烟囱设计图纸没有针对底胶工艺提出的具体要求，虽然作业指 与书规定底胶工艺要求，但实际操作性不强，无法过程控制和检查验收，施 工过程中没有刮涂底胶，底胶不饱满，砖底胶平均仅2550%左右。（4）烟囱设计图纸没有针对贴砖工艺提出的具体要求，作业指导书 规定了贴砖工艺要求，实际施工过程中缝胶没有达到标准要求，导致砖与胶 结合较好，但胶和钢板之间密封不严，部分砖与砖之间缝隙不严，冷凝水进 入钢板与玻化砖的连接缝隙，对钢内筒造成一定腐蚀。(5)玻化砖施工中用胶量不足，每平米仅 6.5公斤。由于泡沫玻化砖底胶、 缝胶不饱满，形成空腔，成为冷凝液流淌的通道，是造成多处钢内筒腐蚀主要原 因。

8、(6)导流板变坡处玻化砖接口出现凹面，与致积水，积水沿玻化砖连接缝隙进入与流 板与钢内筒连接处，同时导流板与钢内筒连接处焊缝不严密，积水对钢板产生腐蚀的同时也从焊缝漏点流到钢内筒底部。(7)粘贴玻化砖以后的内接烟道坡度较小，容易积水，同时内接烟道处没有设置相应的排水管道，导致积水渗透破坏烟道。2、选择技术方案：(进行技术方案设计，并选择最优技术方案，从技术、经济及社会效益上全面论证其先进合理性，实施可行性，存在问题和解决方法。要求定量地、准确地对其技术可行性，投资费用，效益，投资回报等经济可行性作出论证，进行综合比较，推存4佳方案。目前国内烟囱应用最多的防腐方案有以下几种：(1)钛钢复合板钛是

9、一种非常活泼的金属，其平衡电位很低，在许多介质中很稳定。因为钛和氧的亲和力很大，在空气中或含氧介质中，钛表面生成一层致密的、附着力强、惰性大的氧化膜，保护了钛基体不被腐蚀。钛是具有强烈钝化倾向的金属，介 质温度在终保持这一特性, 耐蚀性315 c以下钛的氧化膜始对中性、氧化性、 推存的FGD系统不设置一0完全满足钛在恶劣环境中的由于钛的表面钝化膜的性质决定了钛弱还原性的介质具有较好的耐蚀性。因此钛板是国际工业烟囱协会GGH情况下烟囱防腐内衬之Q235B分(GB/T 3620.2)、钛及钛囱中的防腐应用较少，难以与73m以下的玻而且采用此方案对烟囱73m以上部分进行修复,化砖防腐衔接。(2)玻璃

10、钢玻璃钢烟囱内筒在国外不设烟气旁路的工程中有较多应用。玻璃钢内筒的筒体结构fe内衬防腐蚀层、结构层(提供主要力学性能)、外表面层(防紫外线、抗老化)组成。耐腐蚀目前国内已有多家新建电厂采用钛钢复合板内筒的烟囱。钛钢复合 板是以低碳钢为基材，以钛板为复层的两层金属复合板，采用-轧制法合成，将 Q235B基材作为爆炸排烟筒受力支撑结构。钛钢复合板是一种成熟的组合 国内有钛及钛合金牌号和化学成 材料，(GB/T 3620.1)、钛及钛合金加工产品化学成分及成分允合金板材(GB 3621)、钛-钢复合板 、钛及钛合金加工产品超声波探(GB/T 8547)伤方法(GB 5193)、海绵钛、钛及钛合金化学

11、分(GB/T 4698)等相应的国家标析方法准，技术成熟。对于本工程，由于已经存在钢内筒，采用钛钢复合板进行改造有两个方案。一个 方案是将钢内筒全部拆除，重建钛钢复合板内筒。此方案可以保证内筒防腐的完整性，气密久性、可靠性好，但是拆钢内筒建钛钢复合板内筒不仅造价高，而且施工工期长，难电厂运行调度的需要。另一种方案是在原有钢内筒的内壁设置钛钢复合板龙骨，在钢内筒上按照钢对钢、钛对钛的原则，沿圆周方向焊接整圈龙骨，在龙骨间喷涂高温耐酸泡沫，填充 龙骨空隙，在龙骨的钛材表面焊接钛板防腐层，形成一个无缝的整体内衬。此方案施工工艺复杂，对焊接要求较高，施工有一定难度，施工费用高。钛钢复合板价格较高，纯钛

12、条在烟90%以上,内层由表面毡、内衬树脂组成，用来抵抗流通介质对产品的腐蚀，树脂含量为 内衬层防渗防腐，气密性好，光洁度高；结构层是用玻璃纤维浸润结构树脂后环向缠绕与单向 布交替缠绕成型，树脂含量为30-40% o作用是承受各种应力及外载荷；外表面层，主0由90%以上，起例外保表面毡和加入抗老化剂和紫外线吸收剂的树脂缠绕成型，树脂含量达 的作用，延长设备的使用寿命。玻璃钢内筒的设计和施工仍处于研究中，国内还没有配套的用于烟囱排烟内筒的设计和施工标准，需参考国外的标准开展设计工作；为保证材料质量，玻璃钢通常采用国外进口材 料，造价高。目前玻璃钢内筒在国内无电厂运行业绩。本工程已存在钢内筒，如果将

13、钢内筒全部拆除，改建玻璃钢内筒，成本高，且施工工期 长。玻璃钢内筒通常为悬吊结构，内筒的重力和水平力通过连接传递给钢筋混凝土外筒，而 本工程钢内筒为自立式结构，钢筋混凝土外筒设计中并未考虑内筒荷载。玻璃钢内筒施工时需要从烟囱底部的大洞口将内筒分段推入烟囱内进行吊装，目前电厂烟囱外筒底部不具备够施工的洞口。(3)防腐涂料防腐涂料能够抵抗有机酸、无机酸、溶剂、油污及酸性清洗剂的腐蚀，具有很强的耐热 性，可在几百摄氏度以上的环境里长期使用具有耐急冷急热性，可用于金属表面防 腐，也可以用于耐酸砖、粘土砖、陶土砖、混凝土表面的防腐防腐涂料本身具有较好的防腐性能，但由于涂料涂于钢内筒上，厚度较薄通常不2m

14、m ,不具备保温隔热的性能，在烟气温度发生变化时，钢内筒会产生变形，特别启动或烟气通过旁路进入时烟囱的变由于涂料与钢板变形不协内筒防腐涂料形很大，调，就非常容易产生开裂、起皮、脱落等现象，从而造成烟气对钢内筒的腐蚀。另一方面，防腐涂料对基材的清洁度和粗糙度有很高要 对施工环境的温度和湿度有严格要求， 求，严重影响涂料的防腐效由于防腐涂料耐高低温交替和烟气冲刷的能果。力木弓瓜,防腐涂料的做法在不设 GGH的烟气湿法脱硫烟囱中运用成功的先例置较少，料的烟囱运行时间都不长，还需要运施工缺陷会钢内筒内涂 目前使用防腐 涂行检验。本工程烟囱73m以下部分已经采用泡沫玻化砖进行如果73m以上部分采用了维修

15、，防腐涂料进行改造，整个烟囱内筒的防腐形式不一致，而且两种防腐材料交界的位置难以处理，容易成为防腐薄弱点。(4)泡沫玻化砖玻化砖是适用于电厂湿法脱硫及烟囱防腐蚀的轻质泡沫陶瓷，成的一种内部互不连贯完全密闭的均轻质固体无机材料抗裂、保温、阻燃防火、低与热和低热膨胀系数。耐高温：可适用于经窑炉高温烧结，发泡制 质轻、耐酸碱、 耐水抗 渗、-200 C -450 C 的温度, 尤其在高温交叉变化情况下，性能稳定。材质轻、强度高、导热系数小、不透气、不变形、不燃烧，并且可以锯割、可粘接性能稳定，使用寿命长，是良好的内衬材料。与之配种耐酸耐高温胶黏剂，耐高温，粘接强度高，有较强的耐酸性和韧性。目前泡沫玻

16、化砖没有统一的制作标准，不同厂家玻化砖的重量、强度、吸水率等性能差异较大，而且不同厂家的胶黏剂性能也不相同， 以形成一个有效的防腐体系。胶黏剂的质量缺陷会严重影响玻化砖的防腐效果O玻化砖和胶黏剂的不配套使得泡沫玻仰砖难玻彳 另匕砖或一方面，施工中若监管不严格，容易出现胶黏剂使用不足，胶缝、底胶不饱满的现象，也影响了防腐效果。在电厂调研中发现, 时有发生。(5)宾高德防腐系统宾高德防腐系统由宾高德底漆、玻化砖吸水量大，胶黏剂渗水，酸液腐蚀至钢板的情况高德内衬长期稳固地粘结在基材上;宾高德胶黏剂和宾高德砖绑成。宾高德底漆用来确保宾宾高德胶黏剂是隔离层，既抗渗保护基材，又将其高德|砖牢固地粘结在上面

17、；宾高德砖是低膨胀非金属材料，吸水率低，耐腐蚀性好。宾高德防腐系统具有优越的耐腐蚀性，在高温下和浓SO2、SO3气体环境中也钺够对Q235B钢起到完全的保护作用，对水、水蒸气、酸和酸蒸气都具有气密性，不吸附吸收可科 液体。宾高德玻璃砖是无机物，不会燃烧，同时不含氯氟化合物，不会造成环境污染。宾高德胶黏剂具有良好的弹性和伸展性, 防腐系统重量轻，通常能够抵抗一定浓度的无机酸和盐溶液。宾高德1215kg/m2 ,不需要锚定，现场 队，易切割，施工方法简便；隔热性能好，内95C,温度过低或过高都会影响防腐，乂容筒不需要再做保温层。 宾高德防腐系统与烟囱73m以下的玻化砖形式协调， 接缝 位置容易处理

18、。宾高德防腐系统最早于1979年用于美国，国内最早在2004年应用于江苏利港 电厂，有6年运行业绩。2006年7月，由国家标准烟囱设计规范管理组组织的 “宾高德烟囱防腐内衬系统评审会”在江苏省江阴市召开，国内相关专家对其高德的应用情况 进行现场考察，并对检测报告和技术文件进行了研究和讨论，认为“宾高德 烟囱防腐内衬系统”适用于湿法脱硫的烟囱与烟道。宾高德防腐系统施工温度通常在际施工时须根据环境温度采取适当的温度调节措施。宾高德防腐系统需要从国外进口以保证材料质量。现场施工时需要加强监管，确保其高德砖胶黏剂的用量和 施工质量。3、各方案经济技术比较根据前面所述，重新建立钛钢复合板内筒造价高，施工

19、工期长；原有钢内筒上 米同软钢内衬施工难度大，工程造价高，无应用业绩，且烟囱73m上下部分防腐方案难以内筒因此本次改造不考虑钛钢复合板方玻璃钢内筒方案与现有钢筋混凝士外筒不相适高德防腐系选这三种防腐改造方案进符技术、经济比较，详 见了表： I序号方案防腐涂料2泡沫玻化优点：有良好的耐酸腐宾高德防腐系统 优点：宾高德底漆、 胶黏剂和宾高德砖形成主要优优点：施工方便，后期维护方便，有系统检 测缺点：对基材表面处 理要求严格，对施工温 度蚀性能，与耐酸胶黏剂一同使用防腐效果较好。施工简单，片73m以下防腐方式相同，整体性好。缺点：没有统一的制作个防腐系统，各部分同工作，具有耐酸腐 蚀、耐高温、隔热好

20、等优 点。施工简便，隔热性能好，不需要再做保温。国湿度要求高。还没有 经过长期运行的检Mt应用成熟。与73m标准，玻化砖质量差异以下|防腐方式接近，衔接 较人。没有配套的胶黏 7F施工工烟囱改造工程量及材要采取措施与73m下区段防腐相衔施工速度快，质量 易保证。后期维护施工方 便。防腐涂料单价：1500/m 2;内筒外壁保温层超 细玻璃丝棉保温层单价:600剂，不同胶黏剂性能有差异，难以系统地对烟囱进行防护。采购、施 工需要严格监施工较简单，施工速度 留快，施工质量要求 局。泡沫玻化砖单 彳介：元/m 2便，整体性好。缺点：需要对采购、 施工过程严格监管，价1相对较高。施工较简单，施工速 度现

21、快，施工质量要求 局。950宾高德玻璃砖单价：1900 元 /m 2不具备施工条件，因此本次改造不考虑玻输钢内筒方案。以下刈防腐涂料、泡沫玻 他以二、/料单价元/m 3通过上述各方面论证及技术经济比较，我们可以得出如下结论：1）防腐蚀涂料方案：防腐涂料寿命一般较短，且易脱落，成功使用业绩较少，价格上优势亦不明显；防腐涂料多与耐酸露点钢内筒配合使用，对于本工程钢内筒的防腐改造工程并不适用。不建议采用此方案。2）泡沫玻化砖方案：由于国内没有统一的制作标准，泡沫玻化砖质量 不稳定。不同的胶黏剂性能不同，泡沫玻化砖没有形成防腐体统，对烟囱防 腐效果不稳定。调研中发现玻化砖吸水率大，胶黏剂透水，有防腐失

22、败的案 例。不建议采用此方案。3）宾高德防腐系统方案：宾高德系统由宾高德底漆、宾高德胶黏剂和宾高德砖组成。 进口宾高德材料质量可靠有保证，底漆、胶黏剂和宾高德砖是一个整体，形成一套有效的防 腐系统，对烟囱进行保护。宾高德防腐系统与烟囱 73m以下的泡沫玻化砖防腐相似， 容易衔接，整体性好。 宾高德防腐系统隔热性能好。 宾高德砖需要人工铺贴， 需 要对施工严格监管，确保施工质量。现阶段本着安全可靠、 经济适用的原则，建议采用宾高德防腐系统对烟囱 73m 以上部分进行防腐改造。三、项目的主要构成和范围防腐维修方案为将烟囱原泡沫玻化砖全部铲除，重新粘贴其高德泡沫 玻璃砖，采用进口优质产品，改进施工工

23、艺，加强过程质量控制。计划在2012年元旦后由省公司负责安排两台机组停机小修及春节停备方式进行烟囱剩余部分的维修。主工程内容如下：(1)外出调研、考察，收集资料，委托资质单位编制维修方案，并进行专家评审。(2)请工程安全、质量监理和技术咨询服务。(3)材料进场并见证取样后复检。(4) 3号烟道开口、烟道支撑割除。(5)脚手架搭设和吊篮安装。(6)成品保护。(7)钢内筒73米以上部分拆除原玻化砖及粘结剂，对腐蚀的钢板进行修补。(8)喷砂除锈至 Sa2.5级。(9)底涂施工。(10)底层满刮粘结剂。(11)粘贴进口泡沫玻璃砖。(12) 73米以下部分局部修补。(13)工程验收(14)脚手架和吊篮拆除。(15)预留排水口管道安装。(16) 3号烟道开口、烟道支撑恢复及修补玻璃鳞片、保温材料等。(17)将垃圾清运至厂内垃圾场，二次倒运 30公里并合理处置。四、实施条件1、外部条件的落实情况：（包括工程项目有关征地、拆迁、赔偿等）项目无征地、拆迁、赔偿, 烟囱73米以下部分已20112 25日维修完成，计划经于年月制2012年元旦后由省公司负责安排两台机组停机小修及春节停备方式进1行烟囱73米以上部分的维修。2、项目招标时间安排：招标时间：2011年09月15日3、实施计