煙塔合一技術(shù)特點(diǎn)
1 冷卻塔設(shè)計(jì)技術(shù)
冷卻塔設(shè)計(jì)技術(shù) 為煙塔合一技術(shù)核心,基本要求是冷卻塔在保證正常汽輪機(jī)循環(huán)冷卻水冷卻的情況下,使排入的脫硫凈煙氣達(dá)到環(huán)保要求正常排放,其關(guān)鍵技術(shù)為冷卻塔開(kāi)孔技術(shù)和冷卻塔防腐技術(shù)等幾個(gè)方面。
1. 1 冷卻塔開(kāi)孔技術(shù)
凈煙氣經(jīng)開(kāi)孔處進(jìn)入冷卻塔時(shí),會(huì)在此處引起應(yīng)力集中,使最低彎曲安全性及冷卻塔的最低自然頻率下降,進(jìn)而使塔殼強(qiáng)度急劇下降,為了減小這些反應(yīng)對(duì)塔壁的擾動(dòng),將開(kāi)孔設(shè)在—個(gè)相對(duì)較高的位置,一般在淋水層除水器的上方,此處殼體較薄,這樣對(duì)穩(wěn)定性很重要的殼體就不會(huì)產(chǎn)生大的影響。
由于開(kāi)孔會(huì)引起殼體穩(wěn)定性降低,孔的周圍要通過(guò)加強(qiáng)來(lái)補(bǔ)償。補(bǔ)償?shù)拇胧┮话銥榧茉O(shè)封閉肋梁(肋梁尺寸和洞口加固鋼筋需通過(guò)應(yīng)力計(jì)算確定) ,其目的是為了使臨界自然頻率和塔殼穩(wěn)定的彎曲安全性及塔在各種荷載作用下的形狀與不開(kāi)孔的相同。但是即使經(jīng)過(guò)加強(qiáng),塔殼開(kāi)口的不對(duì)稱性和初始的非對(duì)稱土壤條件還是會(huì)導(dǎo)致塔殼彎曲, 因此要對(duì)其進(jìn)行模擬計(jì)算。
1. 2 冷卻塔防腐技術(shù)
煙氣經(jīng)過(guò)脫硫后仍含有低濃度的SOx 、NOx等有害氣體,濕法脫硫后的凈煙氣進(jìn)入冷卻塔后在塔內(nèi)上升過(guò)程中與飽和熱濕空氣接觸,部分水蒸氣遇冷凝結(jié)成霧滴,其中一些霧滴會(huì)在冷卻塔塔壁上聚集成較大的液滴,這些液滴因含有煙氣所帶的酸性氣體而呈現(xiàn)出較強(qiáng)的酸性,煙塔合一的冷卻塔基本為混凝土結(jié)構(gòu),這些液滴沿筒壁流動(dòng)會(huì)對(duì)塔筒筒壁局部造成嚴(yán)重的腐蝕。
為了克服這一缺陷,一般用環(huán)氧樹(shù)脂涂層進(jìn)行防腐處理,內(nèi)壁涂3 層防腐涂層,厚度為150μm ,外壁為2 層防腐涂層,厚度為80 μm。為了盡量減少電站啟停,對(duì)冷卻塔巨大的塔壁內(nèi)外表面。采用SRB2ARHPC85/ 35 的新型高抗酸性高性能混凝土,以減少塔壁的維護(hù)量。該混凝土已在尼德勞森電廠新建1 000 MW機(jī)組冷卻塔得到應(yīng)用。這種混凝土的改進(jìn)成分是高濃度的混凝料和少量的水泥。它經(jīng)過(guò)特殊的設(shè)計(jì)和嚴(yán)格的測(cè)試,具有高強(qiáng)度、高結(jié)構(gòu)密度和高抗凍性,為煙塔合一的冷卻塔耐久性的擴(kuò)展提供了
一個(gè)改進(jìn)的材料平臺(tái)。
2 凈煙道設(shè)計(jì)技術(shù)
早期煙塔合一的冷卻塔采用低位開(kāi)洞和塔內(nèi)煙氣均布方式,而黑泵電廠建設(shè)時(shí)采用冷卻塔中心排煙技術(shù),設(shè)計(jì)脫硫后凈煙氣從中心孔排出時(shí)煙氣速度為18 m/ s ,不但減少塔壁腐蝕的可能性,而且有利于脫硫凈煙氣的擴(kuò)散。1998 年建設(shè)尼德勞森電廠新機(jī)組時(shí)凈煙道采用從脫硫塔頂高度直接水平(下傾1°) 進(jìn)入冷卻塔中心技術(shù),減少了凈煙道長(zhǎng)度和煙氣系統(tǒng)阻力。
凈煙道水平段設(shè)計(jì)有1°的傾斜度是為了疏水,同時(shí)排煙裝置一般采用豎直管口向上排放,為保證脫硫凈煙氣垂直向上,原則上設(shè)計(jì)豎直向上出口高度為煙道直徑的1. 5 倍。
3 凈煙道實(shí)施工藝
3. 1 凈煙道材料及安裝
一般選擇玻璃纖維聚脂(FRP) 作為凈煙氣管道的材料。由于這種材料的比重低,用這種材料制造的管道產(chǎn)生的荷載只有鋼管的1/ 3 ,因此多數(shù)情況下,用塔支撐構(gòu)件作為凈煙氣管道的支架;尼德勞森和黑泵電廠凈煙道是采用特殊纏繞法在現(xiàn)場(chǎng)制作的,對(duì)于直徑為6. 5 m ,壁厚為30 mm的管子,一次生產(chǎn)出長(zhǎng)15 m ,重約115 t/ m ,價(jià)格在德國(guó)約為2 萬(wàn)歐元/ m。
單節(jié)煙道從現(xiàn)場(chǎng)用特殊工具運(yùn)到冷卻塔,提升到固定結(jié)構(gòu)的導(dǎo)軌上一節(jié)一節(jié)推進(jìn)塔內(nèi)進(jìn)行安裝,支撐或支吊在塔內(nèi)及塔外支撐架上,最后裝配導(dǎo)軌可拆除。
3. 2 凈煙道支撐結(jié)構(gòu)
塔內(nèi)凈煙道的支撐由混凝土基礎(chǔ)加不銹鋼托架組成(見(jiàn)圖2) 。塔外凈煙道的支撐,有的借用FGD 出口煙道支撐,如尼德勞森電廠就是利用塔外FGD 煙道支撐和塔內(nèi)支撐,直接從超過(guò)煙塔50 m 的塔壁上穿過(guò)進(jìn)入塔內(nèi)排放; 有的在塔外(煙塔附近) 再安裝煙道支撐。
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冷卻塔內(nèi)凈煙道支架 |
對(duì)于改造機(jī)組,一方面更換輕型結(jié)構(gòu)的填料,另一方面冷卻塔鋼筋混凝土支架基礎(chǔ)用混凝土基座加固,支架頂連在一起,用拉桿和壓桿將其與支撐構(gòu)件的固定點(diǎn)相連,并且塔外設(shè)計(jì)有支撐鋼架。無(wú)論在煙塔附近是否安裝支撐, FRP 煙道與煙塔塔壁均不直接接觸,中間留有非金屬材料密封的縫隙,煙道重量不作用在冷卻塔壁上。
煙道設(shè)計(jì)有膨脹節(jié),一般布置在塔外,煙道的膨脹通過(guò)膨脹節(jié)來(lái)調(diào)節(jié),塔內(nèi)煙道的膨脹通過(guò)滑動(dòng)支點(diǎn)來(lái)調(diào)節(jié)。同時(shí),塔內(nèi)凈煙道出口垂直彎頭處設(shè)記有煙氣導(dǎo)流板,則是為了將煙氣順利導(dǎo)向垂直方向。
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