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混凝土玻璃钢罐塔应用技术分析

[15-01-28]

混凝土玻璃钢罐塔应用技术分析

玻璃钢冷却塔是热电厂的重要组成之一,属大型钢筋混凝土砼构筑物,主要由现浇钢筋混凝土塔体(包括人字柱、环梁、筒壁)、蓄水池和塔内淋水构件组成。

目前的热电厂冷却塔根据循环介质主要有以下几种:淡水冷却塔、空冷冷却塔、排烟冷却塔、海水冷却塔。以前国内的冷却塔有的没有进行涂层保护,有的仅在冷却塔混凝土浇筑的同时,利用浇筑塔筒时搭建的脚手架滚涂环氧沥青漆、氯化橡胶漆或氯璜化聚乙烯涂料等进行简单防护。

基本不考虑混凝土的养护期,既不用等塔体完工后进行高空作业,也不对混凝土进行表面处理,直接在混凝土浮浆层上滚涂涂料。这类冷却塔在运行几年后腐蚀就相当严重,有的甚至渗漏。随着科技的进步以及人们对环保和节能意识的提高,冷却塔的功能越来越强大,冷却介质对混凝土的要求也越来越苛刻。业主和设计师更加看重设备、设施的寿命周期成本,对冷却塔的防腐蚀问题也越来越重视。本文就腐蚀较为严重的排烟冷却塔和海水冷却塔为例,探讨对冷却塔用涂料进行防腐蚀防护的方案。

玻璃钢冷却塔风机是循环水系统的核心设备,就循环水设备管理情况看,无论是从设备的数量、维修工作量、耗电量等哪个方面来讲,冷却塔风机都占有很大比重。风机台数占车间设备总量的57%,维修工时占总量的60%,电耗占总量的22%。如何在节能降耗、减少劳动力的情况下来保证设备的长周期运行,下面就简单讲一下措施:

1、横流式冷却塔宜控制填料顶部至风机吸入段下缘的高度等于或大于风机直径的0.2倍。

2、逆流式冷却塔填料顶面至风筒进口之间气流收缩段的高度应符合下列规定:

1)当塔顶盖板为平顶时,从填料顶面算起的气流收缩段顶角宜小于90°;当平顶盖板下设有导流圈(伞)时,从收水器顶面算起的气流收缩段顶角可采用90°~110°。

2)当塔顶盖板自收水器以上为收缩型时,收缩段盖板的顶角宜采用90°~110°。

3、横流式冷却塔的淋水填料从顶部至底部应有向塔的垂直中轴线的收缩倾角。点滴式淋水填料的收缩倾角宜为9°~11°;薄膜式淋水填料的收缩倾角宜为5°~6°。

4、双侧进风的逆流式冷却塔宜设中部挡风隔板,隔板上缘距填料支撑梁底200~300mm,下缘伸入塔的集水池水面以下。

5、横流式冷却塔宜设置防止空气从填料底至水面间短路流通的措施。

1.混凝土的腐蚀

冷却塔是钢筋混凝土结构,由硅酸盐水泥、填充料、水和助剂等混合后浇注而成,同时用钢筋骨架来增加混凝土构件的强度。在一般情况下,混凝土本身具有高碱性(pH值≥12.5),在这样高碱性的环境中使钢筋表面形成一层致密的钝化膜而处于稳定状态。但由于受到外界环境侵蚀介质的作用,如氯离子、硫酸盐、二氧化碳等,钢筋表面的钝化膜受到破坏,成为活化状态,钢筋就开始腐蚀,各项力学性能严重下降。导致在小于设计基准期钢筋混凝土结构就被破坏。

2.冷却塔的腐蚀防护

2.1排烟冷却塔的腐蚀环境

火电厂烟气经除尘、脱硫后,一种方式是对烟气再加热后(由45~65℃加热至80℃以上)经烟囱排放;另一种方式是借助冷却塔的热空气抬升作用经冷却塔排放,即烟塔合一技术(如图1所示)。烟塔合一技术是在大多数情况下,其混合气体的抬升高度远高于烟囱,从而促进烟气内污染物的扩散。同时该技术可提高电力系统能源利用效率,简化电厂烟气系统的工艺设计,而且避免烟囱建设和施工,节省烟囱地下基础和烟囱本身建设费用,降低电厂投资。

图1烟塔合一技术的排烟冷却塔示意图

采用烟塔合一技术的排烟冷却塔的环境介质的腐蚀性将比常规冷却塔更严重[1]。经过脱硫、脱硝后的净烟气通过玻璃钢烟道直接进入自然通风冷却塔内与水蒸气混合后排入大气,烟气中的腐蚀介质(CO2、SO2、SO3、HCl及HF)将与水蒸气接触,遇冷凝结的水滴回落冷却塔并在冷却塔筒壁形成大的液滴。溶有腐蚀介质的液滴呈弱酸性(局部pH值可能达到1)[2],长期的积累效应会对冷却塔的壳体产生严重的腐蚀,而且烟气中的腐蚀介质在紫外线作用下将加剧塔体结构的腐蚀作用。因而必须对冷却塔壳体表面等部位采取防腐处理,冷却塔的防腐处理对冷却塔的结构安全至关重要。

尽管排烟冷却塔中排入的经过脱硫、脱硝的烟气已为洁净烟气,但不可能除尽的SO2、HCl以及大量的CO2等气体,与水蒸气结合后仍具有较强的腐蚀作用。

文章来源:大禹网

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