姚松柏

隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，人們對(duì)環(huán)境的要求越來(lái)越高。西方發(fā)達(dá)國(guó)家在20世紀(jì)70年代就開始制訂了大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)［1］。利用冷卻塔排放煙氣，即“煙塔合一”技術(shù)。該技術(shù)早在20世紀(jì)80年代德國(guó)就開始采用，近十幾年來(lái)得到了廣泛應(yīng)用和發(fā)展，在國(guó)外已是比較成熟的先進(jìn)技術(shù)。目前，國(guó)外建成的20多座冷卻塔均采用“煙塔合一”技術(shù)，如1982年投產(chǎn)的德國(guó)Volklingen電廠、德國(guó)尼德勞森(Niederanssem)電廠全部采用脫硫和“煙塔合一”排放煙氣［2］。

1 煙塔合一工程的特點(diǎn)

1)充分利用冷卻塔的巨大能量，對(duì)除塵、脫硫后的濕煙氣進(jìn)行有效抬升，混合氣體抬升高度遠(yuǎn)高于煙囪，促進(jìn)凈煙氣中未脫除污染物的擴(kuò)散，降低其落地濃度，從而提高周邊環(huán)境質(zhì)量。

2)研究指出［3］由于機(jī)組不必再建煙囪及脫硫系統(tǒng)的煙氣再加熱裝置，這樣不僅可緩解城市建設(shè)用地緊張和建筑物限高等問(wèn)題，而且可以顯著改善城市周邊電廠建設(shè)同城市整體規(guī)劃的適應(yīng)性和靈活度，有利于縮小熱源、電源與負(fù)荷中心間的距離，提高電廠的經(jīng)濟(jì)性并有利于城市供熱、供電的可靠性。同時(shí)簡(jiǎn)化了電廠煙氣系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)，可相對(duì)降低投資。

2 煙塔合一防腐的重要性

1)煙氣引入冷卻塔，凝結(jié)的液滴回落水塔及水蒸氣在風(fēng)筒壁凝結(jié)后，冷卻塔的殼體、煙道支架、配水裝置、淋水裝置等會(huì)受到煙氣污染物(煙塵，SO2，SO3，HCl，HF 等)的危害。2)凝結(jié)的液滴含有煙氣中的酸性氣體，局部pH值可能達(dá)到1.0。3)冷卻塔在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中由于介質(zhì)沖刷，加之空氣中的酸性氣體如SO3，SO2以及氯離子、微生物的腐蝕作用和凍融循環(huán)，混凝土各部件如冷卻塔風(fēng)筒、支柱、淋水架構(gòu)梁柱以及集水池等混凝土層會(huì)產(chǎn)生疏松、粉化、脫落，進(jìn)而造成內(nèi)部的鋼筋裸露產(chǎn)生腐蝕。4)鋼筋的銹蝕產(chǎn)生體積膨脹，增大了混凝土結(jié)構(gòu)的空隙，加劇了腐蝕程度，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的損壞。因此，排煙冷卻塔設(shè)計(jì)技術(shù)［4］中塔體、塔芯結(jié)構(gòu)特殊防腐設(shè)計(jì)和防腐材料選擇是排煙冷卻塔技術(shù)應(yīng)用的核心部分，一般排煙冷卻塔的防腐范圍劃分為四個(gè)區(qū)域:冷卻塔風(fēng)筒外壁、冷卻塔風(fēng)筒內(nèi)壁喉部以上、冷卻塔風(fēng)筒內(nèi)壁喉部以下、豎井及煙道支架和淋水架構(gòu)部分等。確定排煙冷卻塔結(jié)構(gòu)的不同部位進(jìn)行不同的防腐蝕技術(shù)措施。

3 防腐涂料的基本性能要求

排煙冷卻塔防腐涂料的基本性能要求見(jiàn)表1。

4 排煙冷卻塔外涂層防腐分區(qū)

4.1 有機(jī)防腐方案要求

排煙冷卻塔外涂層防腐分區(qū)和防腐層最小厚度分別為:1)風(fēng)筒內(nèi)表面喉部以上:1道基層+2道中間層+1道面層，干膜厚度不小于300μm;2)風(fēng)筒內(nèi)表面喉部以下(含人字柱):1道基層+2道中間層，干膜厚度不小于200μm;3)風(fēng)筒外表面:1道基層+1道面層，干膜厚度不小于100μm(喉部以上區(qū)域可適當(dāng)加厚);4)其他部位:同風(fēng)筒外表面防腐，干膜厚度不小于100μm或150 g/m2。

表1 排煙冷卻塔防腐涂料的基本性能要求

4.2 無(wú)機(jī)防腐方案要求

當(dāng)選用水泥基類礦物質(zhì)涂料時(shí)，排煙冷卻塔外涂層防腐分區(qū)和防腐層最小厚度應(yīng)當(dāng)根據(jù)排煙冷卻塔外涂層防腐的特點(diǎn)進(jìn)行，厚度見(jiàn)表2。

表2 排煙冷卻塔外涂層不同部位最小厚度

5 冷卻塔防腐涂料的施工要求

5.1 排煙冷卻塔基層的質(zhì)量要求和處理措施

1)基層表面必須清潔干凈。風(fēng)筒施工完后，采用高壓射流(壓力約為500 bar)或噴砂處理方式(表面的灰塵用清潔干凈的壓縮空氣吹凈，最好使用真空吸塵器吸塵)，結(jié)合手工泥鏟將排煙冷卻塔塔體結(jié)構(gòu)(含構(gòu)件)表面松散顆粒、油污等污染物清除干凈。

2)混凝土基層表面應(yīng)堅(jiān)固、密實(shí)、平整，所有模板接縫處的錯(cuò)臺(tái)不得大于5 mm。修復(fù)筒壁表面經(jīng)檢查存在的裂紋，風(fēng)筒內(nèi)壁模板接縫線打平并清除干凈后，采用聚合物水泥砂漿抹平，形成一個(gè)適合涂層的平緩的表面。

3)用于固定模板的對(duì)穿螺栓(鋼筋)孔必須用微膨脹水泥砂漿填實(shí)，并做到表面平整。

4)基層必須干燥。在基層深度20 mm范圍內(nèi)，含水率不應(yīng)大于6%;當(dāng)采用濕固化型涂料進(jìn)行施工時(shí)，基層面潮濕但不浮水。

5.2 排煙冷卻塔涂層的施工

1)涂料的施工方法有刷涂、滾涂和噴涂。施工選擇哪種方法和機(jī)具，應(yīng)根據(jù)涂料的性質(zhì)、涂裝對(duì)象及質(zhì)量要求確定。風(fēng)筒宜采用無(wú)氣泡噴涂或滾涂分層涂刷。

2)防腐涂料施工時(shí)，筒壁和環(huán)境溫度應(yīng)為5℃～30℃之間，相對(duì)濕度小于85%。

3)涂層漆膜的干燥采用自然干燥，各層的涂刷間隔應(yīng)根據(jù)實(shí)際采用的防腐涂料性能確定。漆膜干燥過(guò)程中應(yīng)保持周圍環(huán)境清潔，防止灰塵、雨、雪、水和觸碰等作用。

4)冷卻塔的涂裝安全。冷卻塔的防腐涂刷為高空作業(yè)，應(yīng)佩戴安全帽和安全帶。專用的施工機(jī)具，如:吊籠、小車等應(yīng)有可靠的安全措施。涂刷施工中應(yīng)做好防火、防毒、防高空墜落等。

5)大面積涂刷前應(yīng)進(jìn)行局部的試涂刷。

6 結(jié)語(yǔ)

煙塔合一技術(shù)在我國(guó)已有多個(gè)電廠成功應(yīng)用，并取得了一定成績(jī)［5］，如:剛投產(chǎn)運(yùn)行的大連甘井子熱電廠、國(guó)華電力三河發(fā)電公司二期工程的兩臺(tái)300 MW機(jī)組、天津東北郊熱電廠等。因此煙塔合一技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景。該項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)正逐步發(fā)展，而且取得了一定成效，但該項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用中還存在一些問(wèn)題，如何做好基層處理及防腐、避免運(yùn)行一段時(shí)間涂料的脫落等還有待在以后的工程中總結(jié)、完善。

［1］ 曹希萍，馮 碌.淺析排煙冷卻塔及在國(guó)內(nèi)工程中的應(yīng)用［J］.電力勘測(cè)設(shè)計(jì)，2007，2(1):47-51.

［2］ 張 瑛.排煙冷卻塔系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)［J］.黑龍江電力，2009，31(5):382-384.

［3］ 李 捷.煙塔合一技術(shù)特點(diǎn)與應(yīng)用分析［J］.甘肅電力技術(shù)，2009，2(9):23-26.

［4］ 林 勇.煙塔合一技術(shù)特點(diǎn)和工程數(shù)據(jù)［J］.環(huán)境科學(xué)研究，2005，18(1):35-39.

［5］ 孔慶琦.煙塔合一的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析［J］.電力標(biāo)準(zhǔn)化與技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2008，5(1):37-39.