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烟囱纯钛钢板防腐技术在我国630MW 机组湿法脱硫的首台应用

作者:王军峰 刘武奎 张启文等发表日期:2017-03-09

☆项目详细内容

目前改造烟气脱硫多采用石灰石—石膏湿法脱硫装置,同时取消GGH等再热装置,形成烟囱的湿烟气工况环境。湿烟气在流通过程中凝结成冷凝液,其酸性较强,对烟囱内壁材料腐蚀严重,湿烟囱防腐问题日益凸显。为此,华电郑州机械设计研究院在钛钢复合板方案的基础上,创造性地提出了纯钛板防腐方案,大唐彬长发电有限责任公司在上级单位的支持下,对该方案经过反复研究修改和充分的实验室验证,勇于挑战、攻坚克难、大胆创新,使得本工程造价大大降低,工程建设周期明显缩短、工程整体质量最佳,在彬长烟囱防腐改造项目中实际应用效果良好。与国内其它类似方案相比,纯钛板防腐系统方案在造价、性能、工期等方面都具有明显优势。彬长烟囱防腐改造项目工程总造价2012万元,与传统的钛钢复合板防腐系统相比,预计可有效节约工程造价约1/3(约1000万元)。按平均每年5根烟囱的项目数估算,每年节约资金超过5000万元。可为国家节省大量资金,进而大大降低电力建设项目成本,同时设备投入运行后基本上可以做到免维护,30年可节约数千万元,同时实施本科技技术可带动下游产业发展,提高我国工业产品在国际市场中的竞争力。且所用技术均为国内自主技术,各项性能指标可大大超过电厂整体系统的设计寿命,无论建设造价及焊接质量均高于钛钢复合板方案。

☆主要技术创新

1、纯钛板的焊接工艺采用钨极氩弧焊。我们在焊枪附近加装挡风罩,适当增大焊接电流,同时焊枪枪头进行改进,增加单位时间内保护气的流量,有效防止焊缝及其周围的金属基体发生过度氧化,保证了焊接质量,提高了焊接速度。

2、各板块间采用搭接焊的形式。一方面,减少了焊缝数量,有效降低了焊缝附近出现腐蚀开裂等问题的概率。另一方面,焊缝处平滑过渡,既符合流体力学的设计理念,又不会在焊缝处出现酸液聚集,防止焊缝腐蚀的出现。自上而下的施工工序,有效实现了成品保护。

3、在工程施工前期,完成了整体改造方案的论证及焊接工艺的评定工作。为防腐工程的顺利实施奠定了坚实的理论基础,同时也填补了纯钛材在脱硫烟囱冷凝液中腐蚀机理方面的研究空白。

4、与传统的钛钢复合板方案相比,纯钛板方案的优势主要有:1)成本显著降低;仅仅工程造价降低约1000万元,工程维护费用为0万元。2)使用寿命高于目前所有的烟囱防腐方案,焊缝质量及通体质量更有保证。3)缩短了防腐材料的生产周期,使得施工工期变短;加盟少了原钢烟囱拆除及新烟囱基材的焊接工作。真正实现了工厂化加工,现场模块化安装。4)对于烟囱本身的负荷较小;只需对原烟囱补强就可以。5)细节设计符合流体力学原理,有效降低沿程压力损失,提高烟囱使用效率。

☆项目应用情况

目前该系统方案已顺利运用在大唐彬长发电有限责任公司烟囱防腐工程,设备经过实际运行,多次检查均未发现渗漏,同时全国已有多家火力发电厂来我公司进行过实际考察及咨询,对此方案即设备的实际运行状况表示了充分的肯定,值得在大唐集团公司及全国湿法脱硫烟囱的防腐施工、改造工作中进一步推广和借鉴。

☆企业效益情况

由于本系统为我国自主研发技术,工程造价较国外进口系统有较大幅度的降低,并且具有广阔的市场前景。经核算,仅仅单台工程造价降低20%约1000万元(设备投入使用后基本上维护费用为0)。如果该系统进一步在全国推广,势必产生巨大的经济效益和社会效益。烟囱防腐蚀领域目前的杂乱无章,小公司挂靠资质采用偷工减料的施工方法,粗放野蛮式施工管理,一方面施工质量存在很大问题,存在很大安全隐患,给国家和企业造成巨大的损失和浪费。用稳妥可靠的技术方案配以科学正规化施工管理队伍,既可完成火电厂湿烟囱防腐的工作目标,又保证了施工过程的安全。因而该系统的使用与推广对我国湿烟囱防腐的发展具有重要意义。

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