簡析投入運(yùn)行的火電廠煙囪的積灰和腐蝕

郭春芳

（山西省電力公司電力建設(shè)保溫材料廠，山西 太原 030024）

陽泉二電廠因為局部改造兩座運(yùn)行9年的240 m煙囪暫停運(yùn)行，此煙囪為單筒型鋼筋混凝土煙囪，隔熱層采用巖棉材料，內(nèi)襯為用耐酸膠泥砌筑的漂珠耐火磚砌體。脫硫方式為干法脫硫，煙氣溫度為120℃。為了考察已運(yùn)行煙囪的實際情況，該廠施工技術(shù)人員進(jìn)入此煙道和煙囪內(nèi)部仔細(xì)查看了煙道、煙囪積灰和腐蝕情況。

此煙囪從煙道打開，煙道和煙囪積灰都保持了原來的情況，每側(cè)煙道有兩個進(jìn)煙氣口，把靠近煙囪一側(cè)煙道口叫做2號煙道口，另一個叫做1號煙道口。從煙道口積灰情況看，1，2號煙道口的煙氣倒流片上有6~15 cm厚度的積灰見圖1。

圖1 煙氣倒流片上的積灰

在煙道口地面上有30 cm厚積灰，在煙道轉(zhuǎn)角和大部分煙道地面上沒有什么積灰，只有2~3 cm的浮灰，煙道地面唯一一處較大面積積灰的位置在1，2號煙道口中間靠煙道口一側(cè)，呈圓弧狀布置，厚度有60~80 cm，見圖2。

圖2 煙道口地面的積灰

在煙道側(cè)壁的積灰也較為明顯，分布情況是，在煙道口一側(cè)的側(cè)壁積灰厚度為3~8 cm，在另一側(cè)積灰厚度為1~4 cm，積灰較厚的地方也是在1，2號煙道口之間靠煙道口一側(cè)的側(cè)壁上，側(cè)壁積灰情況見圖3。

圖3 側(cè)壁積灰情況

在煙道里較厚積灰的形成原因，筆者認(rèn)為是1號煙道的煙氣垂直于煙道進(jìn)入，氣流經(jīng)煙道變相，所以在遠(yuǎn)離煙道口一側(cè)的煙氣流速較快，在煙氣到達(dá)2號煙道口時，2號煙道煙氣對流經(jīng)的1號煙道煙氣有一定阻力，氣流受到干擾，所以，氣流在1，2號煙道口之間呈圓弧狀區(qū)域，煙氣流速慢，形成積灰條件，造成較厚積灰，此區(qū)域煙道側(cè)壁上積灰也比其他地方厚。在煙道轉(zhuǎn)角區(qū)域煙氣流速快，對側(cè)壁沖刷強(qiáng)，積灰較少。

經(jīng)請教山西省電力設(shè)計院有關(guān)設(shè)計人員得知，煙囪積灰平臺的實際積灰情況和設(shè)計厚度差異較大，設(shè)計考慮的積灰平臺的積灰荷載為2~3 m，而實際查看中積灰是很少的，平均只有2 cm左右，具體見圖4。

圖4 煙囪積灰平臺的實際積灰情況

煙囪筒壁的積灰情況為：在40 m以下的高度區(qū)域積灰厚度約1 cm，能明顯看出磚縫形狀，見圖5。

圖5 40 m以下的煙囪筒壁積灰情況

50 m往上到150 m高度的筒壁積灰較多，約5~8 cm，看不出磚縫形狀，見圖6。

圖6 50~150 m的煙囪筒壁積灰情況

圖7 150 m以上的煙囪筒壁積灰情況

150 m高度以上積灰明顯減少，分布情況是往上在逐漸減少，能明顯看到磚體，見圖7。

通過觀察還可以發(fā)現(xiàn)，在筒壁牛腿位置已看不出明顯突出，滴水板已經(jīng)看不出來，及在筒壁內(nèi)側(cè)有突出和較大曲率的地方已被積灰填平。經(jīng)分析：在筒壁內(nèi)側(cè)形成煙囪下側(cè)和上側(cè)積灰較少而在筒壁中間較多的原因是，在筒壁下側(cè)，煙氣垂直進(jìn)入煙囪，需經(jīng)筒壁導(dǎo)流變向，煙氣對筒壁沖刷較強(qiáng)烈，所以掛灰較少。在煙囪上側(cè)煙囪筒壁坡度變小，基本形成了直段，內(nèi)徑比下側(cè)明顯變小，其內(nèi)煙氣流速比下側(cè)變大，對筒壁沖刷也變強(qiáng)，所以掛灰也變少。

經(jīng)過實際考察，此煙囪沒有被明顯腐蝕，把積灰剝落后煙道和煙囪內(nèi)襯基本保持了原樣，沒有顏色變化，表面也沒有明顯腐蝕，可見，漂珠耐火磚完全可以滿足單筒型煙囪耐久性的要求。

通過這次考察了解到以下情況：①煙道側(cè)壁上會形成積灰；②積灰平臺基本沒有積灰；③煙道的兩個進(jìn)煙口中間區(qū)域靠進(jìn)煙口一側(cè)有較厚積灰；④煙囪側(cè)壁會形成積灰。煙道口以上幾十米筒壁和煙囪上部坡度變小的豎直段筒壁積灰厚度沒有煙囪中間區(qū)域厚；⑤煙囪內(nèi)壁有突出的地方基本被積灰填平。

得出以下結(jié)論：①煙氣流速慢，煙氣有擾動的區(qū)域能形成較厚積灰。煙氣流速快的地方積灰很少。②煙道側(cè)壁和煙囪內(nèi)襯上也有積灰。③在煙囪運(yùn)行較長時間后滴水板會被積灰填埋。④耐酸膠泥砌筑的漂珠耐火磚內(nèi)襯可以保障較強(qiáng)的耐久性。⑤煙囪內(nèi)壁形成的積灰對內(nèi)壁有一定保護(hù)作用。

在煙囪改造及新建中應(yīng)該注意以下問題：

（1）改造時，滴水板不必伸出過長，伸出過長后在滴水板位置會有更厚的積灰。

（2）新建時，建議設(shè)計人員進(jìn)行以下變更：①在煙道和煙囪設(shè)計計算上要考慮內(nèi)壁上的積灰荷載（據(jù)了解：煙囪設(shè)計計算上并沒有考慮此部分荷載）；②積灰平臺可以考慮減少設(shè)計積灰荷載。