浅析玻璃钢在燃煤电厂湿烟囱中的应用

摘 要：玻璃钢因其轻质高强、防腐隔热等特点被应用于燃煤电厂湿烟囱中。本文主要对目前国内外在燃煤电厂湿烟囱中应用玻璃钢的情况进行分析，进而探讨玻璃钢应用于湿烟囱防腐中的发展前景。

关键词：燃煤电厂；湿烟囱；玻璃钢

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.09.033

我国的能源结构主要以煤为主，特别是在电力、冶金等重要工业领域中煤的使用量很大，煤在使用过程中会产生大量SO2。国内外电力企业在运营过程中为了减少SO2的排放量，保证电力能源的清洁均普遍应用到烟气脱硫技术[1]。目前应用最多的工艺方案主要为不设烟气换热器、石灰石-石膏湿法脱硫。在应用烟气脱硫技术过程中所产生的烟气温度约为50℃，且湿度较大。烟气会在烟囱内结露，进而形成冷凝酸液。这些冷凝酸液会对烟囱产生腐蚀作用，这就对烟囱的内衬材料、结构型式提出了更高的要求。玻璃钢凭借其优点逐渐被应用于燃煤电厂湿烟囱中。

1 玻璃钢概述

玻璃钢（Fiberglass Reinforced Plastic）為，缩写为FRP或GRP），国外称玻璃纤维增强塑料，是以玻璃纤维及其制品作为增强材料，以合成树脂作基体材料的一种复合材料，同时具有功能性和结构性。玻璃纤维具有良好的刚性和强度，树脂具有较高的韧性和耐化学性，玻璃钢作为一种复合材料，该材料综合了树脂和玻璃纤维的特性，具有形状及强度可设计性强、质量轻、强度高、绝缘隔热、耐化学腐蚀、耐瞬时高温等诸多优点。与普通的钢材相比，成型之后的玻璃钢结构层强度无明显差异，但其容重却明显低于普通钢材，仅为普通钢材容重的1/4-1/5。通过整体缠绕成型工艺的玻璃钢排烟筒可自承重，也可悬挂 ，在实际应用过程中具有更强的耐酸防腐性能[2]。因此玻璃钢特别适用于燃煤电厂脱硫不加GGH的湿烟囱中。

2 玻璃钢在燃煤电厂湿烟囱的应用情况

（1）国外应用情况。在国外，玻璃钢在燃煤电厂湿烟囱的实际应用始于上个世纪70年代。在美国，截止到2003年玻璃管烟囱在电厂烟囱工程的应用比例已经高达10%。美国的East Kentucky Power Cooperative公司早在1977年便将玻璃钢应用于其Spurlock电站305 MW的1号机组烟囱中，且一直安全使用至今。相关文献报道中指出，2007年完成脱硫改造的P4电厂对玻璃钢烟囱的应用为美国对玻璃钢的最新应用。该电厂的环保改造工程取得了突出的成效。在欧洲，玻璃钢烟囱也得到广泛应用，2002年英国Eggborough Power Station在混凝土烟囱内安装了两个玻璃钢内筒。德国的Kraftwerk Simmering电站也应用了玻璃钢烟囱。日本的关西电力南港发电厂总共应用了3个玻璃钢内筒烟囱。玻璃钢烟囱在国外的应用越来越普遍，并发挥着越来越强大的作用。

（2）国内应用情况。在我国，玻璃钢结构最初应用于造船、航天等行业，随后才逐渐应用于汽车、化工等领域。玻璃钢烟囱在冶金、化工行业的研究和应用始于上个世纪70年代。1975年沈阳冶炼厂应用了新的玻璃钢烟囱。哈尔滨玻璃钢研究所在上个世纪的80年代初期开始对玻璃钢烟囱进行研究，并陆续为化工、冶金等行业研制了多个玻璃钢烟囱。2006年5月，北京高碑店华能热电厂使用了亚洲第一个大型 玻璃钢烟道。同年12月，河北三河电厂成功吊装了国内首个烟塔合一排烟冷却塔 玻璃钢烟道。该烟道的设计和制造企业分别为北京国电华北电力工程有限公司、河北冀州市中意复合材料有限公司。北京国电华北电力工程有限公司在2007年又设计了另外一座玻璃钢内筒套筒烟囱，该烟囱的外筒、内筒分别为钢筋混凝土、 玻璃钢结构。玻璃钢内筒树脂采用DERAKANE 470HT-400耐高温环氧乙烯基酯树脂。该烟囱在同年6月由于施工过程中的违规操作导致保温层燃烧，进而导致内筒损毁。

3 玻璃钢烟囱在应用过程中存在的主要问题

首先，玻璃钢烟囱的造价较高。整体排烟筒的设计、制作综合造价约为复合钢板的60%，但是要高出砌筑耐酸砖排烟筒约16%。其次，材料会出现老化现象。玻璃钢材料经过较长时间的使用之后会出现颜色变化、光泽减退、分层、纤维裸露等老化现象[3]。再次，材料耐温防火性能较不稳定。处于低温状态下时，玻璃钢具有良好的结构性能和耐腐蚀性能，但是随着温度的升高，其结构性能会不断衰减。

4 结束语

随着科学技术发展速度的不断加快，大家对玻璃钢复合材料认识的深入和经验的不断积累，玻璃钢在燃煤电厂湿烟囱行业中必将会发挥重要的应用。

参考文献：

[1]欧阳明辉，刘焕安，叶际宣.燃煤火力电厂烟气脱硫系统湿烟囱防腐内衬概述[J].全面腐蚀控制，2014，06（08）：264-265.

[2]王永明.浅谈玻璃钢烟囱在火力发电站中的作用[J].科技与企业，2014，14（22）：634-635.

[3]陆士平，李国树，牛春良.玻璃钢烟囱设计规范主要技术内容解读[J].全面腐蚀控制，2013，11（10）：222-223.

作者简介：兰丽琴（1971-），女，河北冀州人，学士，工程师，主要从事玻璃钢管道、容器等非标设备的设计开发。