建阳热电烟囱处理方案.docx

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建阳热电烟囱处理方案

钢烟道与砼烟囱烟道口交接处

滴渗液原因分析

工程名称：

薛城污泥焚烧热电联产项目

建设单位：

枣庄市建阳热电有限公司

编制单位：

枣庄矿业集团中兴建安工程有限公司

编制时间：

二零一四年十月十二日

目录

1、工程简介及概况...............................................................................................3

2、湿法脱硫工艺及原因分析...............................................................................3

3、

（1）工艺描述及凝结液形成原因.......................................................................3

（2）湿法脱硫的烟气对烟道和烟囱影响应特别注意的细节部位...................5

3、造成本工程钢烟道与烟囱连接处渗漏凝结水的主要原因分析...................8

4、（建议）处理方案..................................................................................10

五、总结.......................................................................................................10

附图

建阳热电烟囱工程钢烟道与烟囱交接处

滴水分析及预处理（建议）方案

1、工程简介及概况

薛城污泥焚烧热电联产项目150米烟囱工程为钢筋砼筒体结构加内衬防腐结构。

钢筋砼筒壁内表面做法：

1钢筋砼筒体，2涂刷OM涂料防腐层，3珍珠岩板隔热层，4耐酸砖内衬，5专用粘接剂防腐粘贴玻化陶瓷砖；积灰平台做法：

1、3%白灰炉渣找坡，2、水泥砂浆找平，3丁基板贴玻化砖，4四氟板贴玻化砖；烟道口详细做法：

上口底面为5cm耐酸胶泥，下口顶面为耐酸砼，两侧砌筑耐酸砖。

烟囱与烟道口交界处的连接做法不在我们烟囱土建施工图纸上，故其细部连接做法不应由我方施工，按常规应有后施工的队伍做好其连接处细部构造。

枣庄建阳热电薛城污泥焚烧热电联产项目150米烟囱工程，在投产运行后在钢制烟道与钢筋砼烟囱的交接连接处顺着烟囱外表面有渗液流出，对砼烟囱筒壁外表面有轻微腐蚀；烟囱积灰平台的集酸管周圈处有渗液滴渗现象。

2、湿法脱硫工艺及原因分析

（一）工艺描述及凝结液形成原因

国内有众多的干排气烟囱基本上不存在渗漏现象。

目前，随着湿法脱硫装置的加装，烟气的凝结水渗漏现象和腐蚀更为严重，如果不采取适当的防腐蚀防渗漏措施，肯定会带来更为严重的烟囱腐蚀问题和酸液渗漏现象。

1、脱硫对烟囱和烟道的影响

烟气经过湿法脱硫后，虽然烟气中的二氧化硫的含量大大减少，但是，洗涤的方法对除去烟气中少量的三氧化硫效果并不好。

由于经湿法脱硫，烟气湿度增加、温度降低，烟气极易在烟囱和烟道的内壁结露，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、烟道内的烟气有以下特点：

1）烟气湿度大，烟道与烟囱连接处级内侧处于饱和状态的湿烟气含有的腐蚀性介质在烟气压力和湿度的双重作用下，致结构密度差和施工缝处特别是交界处的空洞等部位很易遭到腐蚀和渗漏。

2）低浓度稀硫酸液比高浓度的酸液渗透性及腐蚀性更强。

3）实践证明：

酸液的温度在40℃-80℃时，对结构材料的腐蚀性特别强。

以钢材为例，40℃-80℃时的腐蚀速度比在其它温度时高出约3-8倍。

从湿法脱硫塔出来的烟气温度刚好在40-60℃。

2、烟气对烟囱和烟道内壁的影响分析

目前电厂烟囱主要在以下三种工况下运行：

1）排放未经脱硫的烟气，进入烟囱的烟气温度在125℃左右，高的时候达到150℃以上。

在此条件下，烟囱内壁处于干燥状态，烟气对烟囱内壁材料不直接产生腐蚀。

2）排放经湿法脱硫后的烟气，并且烟气经烟气换热器系统加热，进入烟囱的烟气温度在80℃左右，烟囱内壁有轻微结露，导致排烟内筒内侧积灰。

根据排放烟气成分及运行等条件的不同，结露腐蚀状况将有所变化。

3）排放经湿法脱硫后的烟气，未经烟气换热器加热升温，进入烟囱的烟气温度在40～50℃，烟囱内壁有严重结露，沿筒壁有结露的酸液流淌。

　　由于在运行时，烟气有可能不进入脱硫装置，而通过旁路烟道进入烟囱。

此时，烟气温度较高，一般在125℃左右，故设计烟囱防腐时，还应该考虑在此温度工况下运行对烟囱的影响。

该薛城污泥焚烧热电联产项目的脱硫是采用第三种工况状态下运行的，故烟气的湿度非常大，其对烟道和烟囱内壁的防腐要求和细部节点处理要求更应严格。

（根据烟道内拍摄的照片可以印证，图六和图七）

（二）湿法脱硫的烟气对烟道和烟囱影响应特别注意的细节部位

烟气在钢制烟道内和烟囱50米以下凝结成酸液的量很大，造成凝结酸水顺着筒壁和钢制烟道流向低处，顺筒壁流向积灰平台的酸液造成对积灰平台的细部处理要求更要严格；顺钢制烟道流的酸液应处理好烟道施工缝的细部处理。

1.积灰平台 

由于烟囱内的含酸凝结液最终都要先聚集到积灰平台上，所以与烟囱内壁相比较，积灰平台受含酸液体腐蚀的时间长，含酸液体的浓度也相对大。

与烟囱内壁相比较，积灰平台时时体现着“水滴石穿效应”。

尽管在我们在施工过程中按设计图纸对积灰平台设置了一定量（本设计为3%）的坡度，但仍难彻底排除含酸液体在积灰平台上局部的积存，这些局部位置较之于积灰平台上的其它部位，受酸液的浸泡时间长，使用寿命相对较短，出现了了积灰平台耐酸防腐蚀处理上的“水桶效应或水桶现象”，造成了烟囱耐酸防腐蚀和抗渗的内在不经济。

一般设计的解决方法：

考虑到上述问题的客观存在，在对积灰平台进行耐酸防腐蚀处理时，必须按照设计规范，绝对保证积灰平台坡度的斜率大于15度，积灰平台表面必须平坦，不允许出现凸凹现象。

现在，随着施工技术的发展，新上电厂的湿法脱硫烟囱积灰平台工程大部分采用了提高砼的抗渗性能，即采用抗渗砼；或者直接采用钢内筒排烟，使进入烟囱内烟气不给砼外壁接触，并取消积灰平台，使积灰直接落在耐酸酸腐蚀的地面上。

新型烟囱为了使积灰平台的耐酸防腐寿命与烟囱整体的耐酸防腐寿命相一致，必须加大积灰平台上防腐层的厚度，并考虑到“水滴石穿效应”，为此本设计设计施工做法为：

在施工过程中，施工单位做法上已经严格按照设计图纸进行了施工和隐蔽验收。

（详见烟囱工程隐蔽验收资料），但是本工程设计坡度只有3%，和我们以往施工烟囱过的15%的烟囱坡度有较大差。

除了积灰平台除排酸管处有滴渗外，其他部位根本没有渗漏处，证明积灰平台的防腐处理和质量能达到有关规范要求。

现在我们施工方已经对积灰平台排酸管处渗漏处进行了注浆处理。

另外通过实际查看，发现预埋排酸管与排酸管的连接处出现了开裂，从而造成酸液在积灰平台排酸管后期接缝处的流淌和滴渗。

（祥见拍摄的照片附图--图三）

2.烟囱与烟道接口处 （薄弱环节）

一般情况下，烟道口处的连接处是防腐处理薄弱环节，应该特别重视。

按照施工工艺及施工顺序，必须在先行施工完烟囱后，再施工钢烟道或砼烟道，就在此处形成了施工连接缝，有后施工单位对施工缝进行细节处理。

很多情况下，烟道是金属结构，存在着两种线膨胀系数不同材料的连接。

一旦该处施工缝连接不好，极易造成在此处渗漏和脱落，给运行带来质量隐患。

本工程就是该处的施工缝而造成的渗漏（见照片附图---图二）

一般其他工程的常规处理解决方法：

1）、在烟道底部和烟道两边二分之一高度范围内每隔30厘米，由混凝土侧15厘米处以约45（30度至60度间）度角向钢烟道方向钻直径为14毫米的斜孔（注：

斜孔打穿混凝土，打至钢烟道连接平面中心），然后注入聚合物材料，同时钢烟道与砼之间的缝隙全部用聚合物材料封堵密实。

2）、在施工缝上凿4厘米深的U字槽,用弹性防腐材料渗透结晶双组份防腐涂料将其填平。

3）、在钢烟道内侧与烟囱街角处增加附加层，将附加层深入到烟囱筒壁内一定深度，防止接缝不严。

4）、钢制烟道与烟囱的连接处，钢烟道采用上仰15度与烟囱连接，并在钢烟道的最低处设置导流管和排酸管，将冷凝酸液通过导流排出钢制烟道。

但是，通过施工单位、和建设单位的有关领导共同实际到烟道和烟囱里面进行仔细查看，发现本工程的烟道接口处细部处理不到位是主要原因。

三、造成本工程钢烟道与烟囱连接处渗漏凝结水的主要原因分析

在10月10日，建设单位基建科刘科长和施工单位祝总及有关技术人员共同进入钢烟道内和烟囱积灰平台上，对渗漏现象和施工细节进行了实际查看，发现存在以下情况：

1、钢制烟道与烟囱的连接处，因钢烟道内大量的凝结水流向烟道和烟囱交界处施工缝，由施工缝向下渗漏。

2、钢烟道东低西高，集酸沟和排酸管设在了距离烟道口较远处，设置位置标高较高而不是低处，且钢烟道西侧流来的水灰已经将截流沟积淤平，并把截流沟和排酸管堵住（见附图一、图四、图五）。

3、钢烟道和烟囱的交界处的施工缝处存在异物（木板），交接不严，钢烟道没有深入到烟囱内壁（见图二）。

4、从烟囱内壁有凝结水向下流滴，位置刚好在烟道上口（图01）。

5、积灰平台的预埋集酸管与后期施工的排酸管连接处焊缝开裂严重，有凝结水从此处流出（见图三）。

6、烟囱积灰平台的预埋集酸管周圈有滴渗水（本处原施工单位已经进行了注浆堵渗维修处理，现在已经不渗漏了）。

7、积灰平台上部积灰比较严重，积灰平台与筒壁有细部处理并已经上返，烟道口上部底面有耐酸胶泥抹灰没有镶贴玻化砖。

（图八、图九）

综合以上的情况，结合我方以往施工的烟囱常规做法，我们认为渗漏的原因主要有以下几条：

1、钢烟道与砼烟囱烟道口的施工缝处细节处理不到位或不密实，造成从该处渗漏；该施工缝没有加强处理或按常规法处理是产生渗漏的主要原因。

2、钢烟道内的凝结水流量大，截水沟和排酸管被堵，并且设置位置不符合常规要求，不应设置在较高的伸缩节上，按常规应设置在钢烟道的最低处。

导流管没有真实起到导流管的作用。

（见照片附图一）

3、钢烟道内没有设置积灰清扫口，导致积灰太多不能及时清扫积灰，造成积灰将截水沟和导流管基本上全部堵住填平，导流管没有起到应有的作用；从而使钢制烟道内的凝结水全部流向施工缝，从施工缝处流到烟囱外筒壁表面。

4、钢烟道在烟道口处没用按常规做法设置上仰角，造成烟道凝结水基本上全部流淌至施工缝处，从而从施工缝流出。

（见附图五）

5、虽然积灰平台在设计中设置了3%的坡度，施工单位也按设计进行了坡度找坡，但是该积灰平台的找坡坡度比常规（一般应在9%至15%的坡度之间）的积灰平台的坡度比较小，从而造成钢烟道内大量的凝结水在积灰内渗流速度比较慢，造成通过烟道施工缝时从该处流出。

6、积灰平台上的导流管与后期加焊接的导管处焊接法兰处有严重开裂，积灰平台上的凝结水通过开裂处流出。

（见附图三）

7、积灰平台预埋集酸管的套管的砼密实度达不到抗渗砼的抗渗强度，不能起到止水抗渗砼的作用，造成从集水管周圈渗水。

（现在，该处渗点经过施工单位维修已经不渗漏）

四、（建议）处理方案

本着同建设单位友好合作的诚意，根据以往的施工经验，结合施工过同类工程的烟道口处钢烟道与烟囱接口处理细节做法，我们提出以下处理建议方案供贵方参考比较：

1、钢制烟道与烟囱的连接处，在钢烟道内将钢内筒底板修改成以上仰角的坡度，并深入到烟囱内侧玻化砖处，防止钢烟道内凝结水流到施工缝处，同时避免烟道上口滴下的凝结液滴下造成水滴石穿的现象，把施工缝处细部处理构造破坏。

2、在钢烟道与烟囱接口的周圈缝隙处，凿成凹槽全部采用柔性聚

合物材料填实，同时钢烟道与砼之间的缝隙全部用聚合物材料封堵

密实。

3、将钢烟道内的截水沟加大加深，并采取有效措施防止烟道内积灰将截水沟填满填实，同时并在截水沟的最低点和钢烟道的最低点设置导流管，将凝结水及时排出钢烟道。

4、在钢烟道内增设积灰清扫口，并及时或定期清理钢烟道内的积灰，防止积灰量过大造成对导流管和截水沟的堵塞。

5、对积灰平台与后期焊接的法兰处开裂焊缝，重新补焊处理好。

如果贵方以后再建设湿法脱硫烟囱项目，建议要么采用钢筋砼外筒钢内筒排烟；要么取消积灰平台，将砼筒身设计成具有抗渗功能的砼筒身；或者采取换热器加热烟气的工艺使烟气升温，防止凝结酸液的产生。

5、综述

通过对以上钢烟道与烟囱烟道口交界处的滴渗原因总体分析和预处理（建议性）方案的提出，报请建设单位领导对该处分析并提出处理意见。

附：

在烟囱积灰平台和钢烟道内拍摄的有关照片附图

附：

在烟囱积灰平台和钢烟道内拍摄的有关照片

钢烟道内导流管被积灰堵实

钢烟道内截水沟被积灰平台填平（图一）

钢烟道与烟囱烟道口处理部位（图二）

烟囱烟道上口滴渗液（图01）

积灰平台上的预埋排酸管与后期焊接法兰连接处开裂（图三）

烟道内截水沟被填平（图四）

钢烟道内反向的坡度（应东向上仰，而实际东向下坡）---图五

钢烟道内积灰和形成水沟（图六）

钢烟道内积灰和形成水沟（图七）

积灰平台角部处理和防水上返（图八）

烟道口上口下表面处抹耐酸胶泥（图九）