【摘 要】 簡述了玻璃鋼復合材料的特點，立足自身工程實踐經驗，介紹了玻璃鋼復合材料在吸收塔、煙囪、煙道等濕法脫硫裝置中的應用優勢及工程案例，有利于推動玻璃鋼復合材料在脫硫裝置中的推廣與應用。
　　【關鍵詞】 玻璃鋼 濕法煙氣脫硫 吸收塔 煙囪
　　隨著低碳經濟社會的到來，節能材料研究和應用越來越受到社會關注。玻璃鋼復合材料作為替代傳統材料的新材料，其應用領域不斷擴大。玻璃鋼即玻璃纖維增強塑料（GRP或FRP-glass biber reinforced plastics），是當今用量大的復合材料，占現代復合材料產量的90%以上。玻璃鋼復合材料與金屬材料及其它無機材料相比，具有重量輕、強度高、耐高溫及耐腐蝕等特點，是一種兼具功能和結構特性的新型材料。
　　山東中玻節能環保發展有限公司前身為山東中玻復合材料研究所，是山東省復合材料學會會員單位。致力于玻璃鋼復合材料在環保行業的推廣，在脫硫環保領域應用做了大力的研究及探索，取得了良好的效果，推進了玻璃鋼復合材料在行業的應用。
　　濕法煙氣脫硫（FGD）是當今電力、鋼鐵行業及其他燃煤鍋爐控制二氧化硫排放的措施中應用多、成熟的工藝。但是濕法脫硫系統由于其工藝特點普遍存在腐蝕等問題，因此FGD系統對材質的耐腐蝕、耐磨、耐高溫等性能要求很高。玻璃鋼復合材料的優良性能使其在FGD系統中逐漸嶄露頭角。特別是20世紀70年代初期，隨著酚醛環氧乙烯基酯樹脂的開發及大直徑玻璃鋼纏繞技術的問世，玻璃鋼復合材料在吸收塔、煙囪和煙道等脫硫裝置得到廣泛推廣和應用。
　　1 吸收塔
　　吸收塔是濕法煙氣脫硫（FGD）系統中用來脫除SO2的主要設備，是FGD系統的核心部分，在運行過程中會受到嚴重的腐蝕和沖刷。通常，吸收塔入口煙氣溫度可高達160～180℃，而出口煙溫較低，為55℃左右，處于露點以下，燃煤煙氣中所含的SO2、NOx、HCl、HF等氣體與水反應易生成腐蝕性液體。
　　應用玻璃鋼復合材料制造的吸收塔，耐腐蝕、強度高、重量輕、體積小、整體性強，并且運輸、安裝和維修都較方便。玻璃鋼吸收塔的本身重量較輕，比重僅為1.5～2.0，是碳鋼的1/4～1/5，施工周期短。塔體成型后，不存在因腐蝕穿透而造成的漏水、漏氣的情況，使用壽命通常在20年以上。（見表1）
　　圖1為公司在為萊蕪鋼鐵集團有限公司某煙氣脫硫工程制作并安裝的直徑9.2m，高32m的吸收塔，該塔采用全玻璃鋼制作，投入運行一年多來運行良好，保證了煙氣排放符合排放標準，且從未出現任何腐蝕、滲漏等問題。
　　2 煙囪
　　煙囪是FGD系統中的重要構筑物。根據相關標準及規范，其應滿足結構設計基準期50年和工藝系統設計壽命30～35年的要求。雖然經過濕法脫硫后煙氣中二氧化硫含量大大減少，但是煙氣濕度增加，溫度也降低，容易在煙囪內壁凝結成露，形成腐蝕性更強的稀硫酸液。脫硫煙囪防腐出現問題將會危及煙囪結構安全導致機組被迫停爐，從而對企業經濟及社會經濟效益造成嚴重損失。
　　實踐表明，目前工程中常用的方案，如耐酸磚內襯改進型鋼筋混凝土煙囪、磚內套筒煙囪、內壁附加防腐涂料、膠泥、塊材或合金材料的鋼內筒套煙囪等，這些方案有20%左右會出現開裂、沖刷、脫落或酸液滲漏等問題；個別工程投運2個月后即開始脫落，對鋼內筒造成嚴重腐蝕；有的脫硫改造單筒煙囪工程項目投運后僅4個月，酸液就沿煙囪外筒壁滲漏。（見表2）
　　2.1 全玻璃鋼煙囪
　　由于上述方法都難以完美解決濕煙囪的腐蝕問題，在目前新建的脫硫工程中煙囪多采用全玻璃鋼制作，玻璃鋼復合材料質量輕、強度高、耐化學腐蝕、絕緣隔熱、耐瞬時高溫燒蝕、強度和形狀可設計性強等優點，使玻璃鋼煙囪不僅能達到防腐耐溫的效果，又便于制作、運輸及安裝。
　　近年來，濕法脫硫的“煙塔合一”技術在國內嶄露頭角。該技術在上個世紀八十年代初期由德國開發，目前已在國內的許多電廠投入使用，如遼寧大唐國際錦州熱電廠、河北三河電廠、天津國電東北郊熱電項目等新建機組均采用煙塔合一技術進行脫硫后實現低溫煙氣的排放。該技術對排煙冷卻塔煙道選材提出更高的要求。
　　圖2為我公司為某煙氣脫硫工程的玻璃鋼煙囪，該系統采用“煙塔合一”技術，煙囪直徑3m，煙塔總高30m，煙囪與吸收塔以法蘭對接。
　　2.2 煙囪內玻璃鋼套筒
　　此外，為了彌補傳統煙囪套筒內壁腐蝕嚴重、安全隱患大的缺陷，在舊煙囪改造工程中可采用玻璃鋼套筒技術。玻璃鋼套筒的設計、加工技術成熟，整體玻璃鋼套筒的安裝，與普通鋼套筒沒有本質上的區別，造價也僅是鋼-鈦復合結構的60%，具有良好的推廣應用價值。
　　3 煙道
　　FGD系統中的煙道通常要求具有耐腐蝕、跨度大、直徑大的特點，由于玻璃鋼的可設計性非常強，通過合理的設計，玻璃鋼煙囪可以較好地滿足上述要求。其壽命長達30年，與火電廠的生命周期相吻合，避免了更換管材停產帶來的經濟損失和麻煩，也節省了防腐費用。同時，玻璃鋼由于自身的比重較輕，支撐跨度較大，吊裝成本也較低，以玻璃鋼粘接方式對接，節省了施工費用。大型的玻璃鋼煙道多采用方形，外用槽鋼支撐加強，再用玻璃鋼做防腐。（見圖3）
　　4 噴淋管及循環管道
　　吸收塔中的噴淋層是吸收塔的重要組成部分，目前噴淋層中噴淋管的材料主要有兩種：玻璃鋼（FRP）和鋼管內外襯橡膠。玻璃鋼噴淋管由于在耐磨、耐腐蝕、機械強度、可設計性等方面的優勢逐漸成為制作噴淋管的選材料。
　　目前，FGD系統中脫硫劑的循環管道也普遍采用玻璃鋼復合材料制作。（見圖4、5）
　　5 其他設備
　　除上述設備外，濕法脫硫系統中的除霧器、儲罐等都可由玻璃鋼制作。
　?。?）除霧器：目前，我國火電廠濕法脫硫系統中用于制造除霧器的材料一般都采用PP塑料，該材料強度較低，耐溫性差，且隨著溫度的升高，強度降低很快，正常室溫下的強度僅為30MPa，只有玻璃鋼的1/5。玻璃鋼除霧器具有分離效率高、阻力降小、允許氣流速度大、防堵功能強、安裝面積小，運行經濟，安全可靠，操作方便等特點。
　?。?）儲液槽：濕法脫硫系統中所需的各種儲液槽均可用玻璃鋼復合材料制作，特別是大型氨法脫硫系統中的氨水罐的制作取得了很大的突破，目前已完成了直徑32m，高10.5m共計8440m3的超大玻璃鋼設備，解決了大型氨水脫硫系統氨液儲量不足的問題。（見圖6）
　　玻璃鋼經過合理的設計、制造和安裝，用于電廠濕法煙氣脫硫系統的結構和整套裝置中，具有明顯的技術、經濟和社會效益，使用壽命長，運行可靠。在國內，無論是發電還是鋼鐵行業在相當長的時間內都仍將以燃煤為主。每年都有大批燃煤火電機組投運，脫硫系統數量將進一步增加。因此，玻璃鋼復合材料在脫硫系統中有巨大的發展空間。
　　但是，由于目前國內開發的樹脂在性能、質量方面還存在不足，先進的樹脂多依賴于進口，導致玻璃鋼價格相對較高。因此，必須立足自主創新，加快自主研發的步伐，促進我國由復合材料大國向復合材料強國轉化。