玻璃钢制品在环保领域的应用及发展

玻璃钢制品在环保领域的应用及发展

贾冬梅

青岛康平高铁科技股份有限公司 山东省青岛市 266000

摘要：国内的燃煤电厂的烟气处理设备被严重的腐蚀及磨损。设计者尝试了多种材质，有些材质效果好但价格昂贵，并不适合投入烟气设备广泛使用。而传统的材质使用寿命极短，即不耐磨损也不防腐蚀，造成材料使用量的增多，从而提高了成本，而使电厂的经费整体增加。同时也造成环境的污染，设计者通过探究并经过不断的改进建造材质，发现玻璃钢材质既经济,使用效果也不错，经过技术人员的探究其特点就有符合处理设备的性能，继而技术人员进一步探究其推广价值。

关键词：玻璃钢；应用；燃煤电厂

玻璃钢又叫纤维强化塑料，是由多种树脂作为基体，以玻璃纤维作为增强材料，从而构成的玻璃钢，但是不同于钢化玻璃。一种结构性及功能性极强的复合材料，它的特点是，质量轻而硬、不导电、性能稳定、强度高等等。所以玻璃钢的应用面非常广泛，在很早便应用于军事战机的雷达罩及油箱上。当今社会应用面更是广泛，主要应用于建筑业、化工业、造船业、交通运输等各行各业。由于玻璃钢的各种性能稳定，运用到国内的各个领域减少磨损，从而代替其他损耗性大的材料，继而减少其他材料制作过程中的污染，进而达到降低污染的目的，为我国的环保领域应用做出贡献。

一、玻璃钢在燃煤电厂烟气系统的应用现状

随着国内对环保的重视度越来越高，于是一些环保性能的材料被运用到各行各业，从而降低污染，达到环保的目的。所以玻璃钢开始应用于各厂房的烟气系统，其中包括水平烟道、烟囱、内筒及烟囱等。本文以燃煤电厂为探究对象进行研究。

（一）烟气系统的物理、化学环境

实验通过收集唐山电厂烟的冷凝水，并分析水样中各离子的含量，可以得出湿法脱硫后的烟气污染成分主要与燃煤有关。详细数据可见表一。

表1 唐山电厂烟囱内壁冷凝水样分析

由表一可以看出腐蚀性大的部位是水平烟道及烟囱的表面，通过测试表面的冷凝水的成分可以看出这两个地方的酸性离子含量高，所以可以证明此处常年处于酸性腐蚀环境，因此需要采用耐腐蚀的玻璃钢材质才可以减少损耗；同时，由于烟囱设计的独特性，其具有独立的结构，所以需要在建造时考虑其坚固性，防止被风、雪、地震等强物理外力的破坏，故也可以采用机械强度高的玻璃钢材质，以增加其机械耐磨损性。

（二）水平烟道及烟囱、烟囱内筒的国内外应用情况

国外运用玻璃钢材质比国内早些，最早是用在电站工程，主要运用到烟囱内筒，由于玻璃钢的耐腐蚀及机械耐磨性强的特点，所以截至目前对其检测运行状态良好。可见玻璃钢的性能的优势。进而也节省了不少的材料，间接为环保改善做出了贡献。国内应用玻璃钢材质较国外晚些，但是发展的速度比较快，借助国外的经验，我们在全国已经完成了超过30个玻璃钢烟囱内筒项目，并成功的运用到生活的方方面面，推广的速度极快，广泛应用到我国的环保领域，并取得了不错的进展。

（三）玻璃钢烟囱、烟道的技术现状

国外的玻璃钢应用早于国内，并且国外拥有丰富的施工经验，及其成熟的设计，技术远比国内成熟，所以国内借鉴国外的经验，自主研发及设计符合自己的施工方案，虽然起步晚，经验不足，但是有近些年国内的玻璃钢技术被广泛应用，国家逐渐的健全材质标准，通过日积月累的实践经验，人们开始熟悉并掌握了成熟的技术，而且国内运用到火电厂比较多，并且投入项目激增。从整体调查结果显示来看，国内投运的玻璃钢烟囱内筒及烟道项目总体运行良好。国内的玻璃钢的运用主要是玻璃钢烟囱烟道，其设计主要包括两个方面，其中有结构的设计和铺层的设计。结构的设计需考虑力学因素的影响，并根据需要的参数进行设计。施工的内部因素的影响，如对温度、压力、液体浆液的压力及温度范围的要求需满足；还有外力的影响因素，如灰尘、风、雪及地震等力学性能是否满足都需要将其考虑在内，这些都是设计应考虑在内的因素。从铺层设计层面考虑，需要面临的是化学及力学两方面因素的影响，铺层对于材质的要求即要做到耐腐蚀性又要耐磨损，从而设计出好性能的工艺，进而满足要求比较高的铺层设计。据分析，国内及国外的结构设计使用的软件各部相同，而且铺层设计依据的标准及规程也不同，各自根据自己的具体需求进行操作，更符合各自的具体情况及环境要求。国内对于玻璃钢烟囱内筒设计的要求是设计壁厚度不能低于20毫米，同时要求90%的设计需要满足此条件，否则不允许施工；从设计结构上看，为了安全国内更保守些，在整体结构形式的基础上，还加固多个支撑平台，从而保证了结构的牢固性。烟囱内筒的厚度设计采用统一的厚度，只是在物理强度比较高的弯头处进行加厚处理，这样既节省了材料又保证了耐磨性能。同时设计根据具体情况进行调整，假如脱硫塔出口与冷却塔的距离较远，为了保证设计的牢固性，需要加厚玻璃钢烟道的厚度，最低不低于31毫米。

（四）玻璃钢烟囱、烟道的发展方向

关于玻璃钢烟囱烟道优化设计也就是将玻璃钢的本身的一些特性，通过优化设计充分发挥，并将其特性发挥到极致。设计师通过对烟囱内筒机构充分研究，并做出合理的用料，根据内部结构特点，内部采用不同厚度的玻璃钢，从而降低整体结构的厚度，玻璃钢烟囱内筒的总的质量也减轻了，减轻了对地基及土建结构的压力。不但符合结构的需要，而且也节省了材料，从而降低了材料费用，从而为企业节省开支。对于玻璃钢烟道，在不影响功能的前提下我们采取改进其内部结构方式，从而减少材料的使用量而达到降低成本的目的。新建电厂之初，设计者将脱硫塔及冷却塔之间的距离缩短，缩短距离便可以将烟道的厚度适当的降低，从而降低整体的成本。同时，也可以引进或研究先进的设备，将烟道的厚度通过更精准的设备控制其厚度，将烟道的厚度控制在最合理的范围，从而减少材料的浪费降低建造成本。

二、玻璃钢在燃煤电厂浆液循环系统的应用情况

燃煤电厂的浆液循环系统，是电厂的主要设备之一，也是损耗比较多 的地方，所以我们将环保性能好耐磨损的玻璃钢材质运用到其系统当中，降低成本的同时减少污染。浆液系统应用玻璃钢材质的结构主要有喷淋管道、浆液循坏管道、海水管道等。

（一）浆液系统的物理、化学环境

电厂烟气脱硫的方法采用石灰石-石膏浆液，浆液中含有大量的去除烟气的脱硫惰性物质、化学物质、灰尘等，这些物质成固体状态，对于管道内壁的撞击造成物理磨损，而内部的浆液是化学物，对于管道造成化学腐蚀，可见浆液系统的管道受到磨损及腐蚀双重损耗，所以这是浆液系统管道对于材质的耐磨性及防腐蚀性的要求之高的原因。

（二）浆液循环系统玻璃钢管道的应用情况

国内将玻璃钢材质运用到电厂的浆液循环系统已有十来年了，通过大数据统计使用效果不错，从未出现过质量问题，已经成熟的技术了。

（三）浆液循环系统玻璃钢管道的技术现状

电厂烟气脱硫采用浆液循环管道，需要管道具有耐腐蚀性，因为浆液管道里有大量的化学腐蚀性固体。同时需要管道耐冲刷及磨损，因为其内部有大量的固体物质，并存在高强度的冲击力。并且表面不能结垢，同时也要保障管道材质的稳定性来保障检修、地震及温度变化时还能正常工作。综合以上的内容，可见玻璃钢材质是浆液循环系统的必选的建造材料。

三、结论

国内电厂的烟气处理采用浆液循环系统，然而保证系统能够耐腐蚀性及耐磨性便需要采用玻璃钢材质。玻璃钢的特性便是耐多种化学物质的腐蚀，以及高强度的耐磨性，并且具有结构设计灵活的特点，因此特别适合运用到烟气处理的设备上。随着国内的广泛应用，技术已经非常成熟，所以技术施工人员已经具备丰富的经验，并伴随科技的发展，技术也在不断的提升，今后玻璃钢运用到燃煤电厂的领域将更加广泛。

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