淺析玻璃鋼在燃煤電廠濕煙囪中的應用

　我國的能源結構主要以煤為主，特別是在電力、冶金等重要工業領域中煤的使用量很大，煤在使用過程中會產生大量SO2。國內外電力企業在運營過程中為了減少SO2 的排放量，保證電力能源的清潔均普遍應用到煙氣脫硫技術[1]。目前應用最多的工藝方案主要為不設煙氣換熱器、石灰石- 石膏濕法脫硫。在應用煙氣脫硫技術過程中所產生的煙氣溫度約為50℃，且濕度較大。煙氣會在煙囪內結露，進而形成冷凝酸液。這些冷凝酸液會對煙囪產生腐蝕作用，這就對煙囪的內襯材料、結構型式提出了更高的要求。玻璃鋼憑借其優點逐漸被應用于燃煤電廠濕煙囪中。
1　玻璃鋼概述
　　玻璃鋼（Fiberglass Reinforced Plastic） 為， 縮寫為FRP 或GRP），國外稱玻璃纖維增強塑料，是以玻璃纖維及其制品作為增強材料，以合成樹脂作基體材料的一種復合材料，同時具有功能性和結構性。玻璃纖維具有良好的剛性和強度，樹脂具有較高的韌性和耐化學性，玻璃鋼作為一種復合材料，該材料綜合了樹脂和玻璃纖維的特性，具有形狀及強度可設計性強、質量輕、強度高、絕緣隔熱、耐化學腐蝕、耐瞬時高溫等諸多優點。與普通的鋼材相比，成型之后的玻璃鋼結構層強度無明顯差異，但其容重卻明顯低于普通鋼材，僅為普通鋼材容重的1/4-1/5。通過整體纏繞成型工藝的玻璃鋼排煙筒可自承重，也可懸掛 ，在實際應用過程中具有更強的耐酸防腐性能[2]。因此玻璃鋼特別適用于燃煤電廠脫硫不加GGH 的濕煙囪中。
2　玻璃鋼在燃煤電廠濕煙囪的應用情況
　　（1）國外應用情況。在國外，玻璃鋼在燃煤電廠濕煙囪的實際應用始于上個世紀70 年代。在美國，截止到2003 年玻璃管煙囪在電廠煙囪工程的應用比例已經高達10%。美國的East Kentucky PowerCooperative公司早在1977年便將玻璃鋼應用于其Spurlock電站305 MW的1 號機組煙囪中，且一直安全使用至今。相關文獻報道中指出，2007年完成脫硫改造的P4 電廠對玻璃鋼煙囪的應用為美國對玻璃鋼的最新應用。該電廠的環保改造工程取得了突出的成效。在歐洲，玻璃鋼煙囪也得到廣泛應用，2002年英國Eggborough Power Station在混凝土煙囪內安裝了兩個玻璃鋼內筒。德國的Kraftwerk Simmering電站也應用了玻璃鋼煙囪。日本的關西電力南港發電廠總共應用了3個玻璃鋼內筒煙囪。玻璃鋼煙囪在國外的應用越來越普遍，并發揮著越來越強大的作用。
　　（2）國內應用情況。在我國，玻璃鋼結構最初應用于造船、航天等行業，隨后才逐漸應用于汽車、化工等領域。玻璃鋼煙囪在冶金、化工行業的研究和應用始于上個世紀70 年代。1975 年沈陽冶煉廠應用了新的玻璃鋼煙囪。哈爾濱玻璃鋼研究所在上個世紀的80 年代初期開始對玻璃鋼煙囪進行研究，并陸續為化工、冶金等行業研制了多個玻璃鋼煙囪。2006 年5 月，北京高碑店華能熱電廠使用了亞洲第一個大型 玻璃鋼煙道。同年12 月，河北三河電廠成功吊裝了國內首個煙塔合一排煙冷卻塔 玻璃鋼煙道。該煙道的設計和制造企業分別為北京國電華北電力工程有限公司、河北冀州市中意復合材料有限公司。北京國電華北電力工程有限公司在2007 年又設計了另外一座玻璃鋼內筒套筒煙囪，該煙囪的外筒、內筒分別為鋼筋混凝土、 玻璃鋼結構。玻璃鋼內筒樹脂采用DERAKANE 470HT-400 耐高溫環氧乙烯基酯樹脂。該煙囪在同年6 月由于施工過程中的違規操作導致保溫層燃燒，進而導致內筒損毀。
3　玻璃鋼煙囪在應用過程中存在的主要問題
　　首先，玻璃鋼煙囪的造價較高。整體排煙筒的設計、制作綜合造價約為復合鋼板的60%，但是要高出砌筑耐酸磚排煙筒約16%。其次，材料會出現老化現象。玻璃鋼材料經過較長時間的使用之后會出現顏色變化、光澤減退、分層、纖維裸露等老化現象[3]。再次，材料耐溫防火性能較不穩定。處于低溫狀態下時，玻璃鋼具有良好的結構性能和耐腐蝕性能，但是隨著溫度的升高，其結構性能會不斷衰減。
4　結束語
　　隨著科學技術發展速度的不斷加快，大家對玻璃鋼復合材料認識的深入和經驗的不斷積累，玻璃鋼在燃煤電廠濕煙囪行業中必將會發揮重要的應用。