玻璃钢烟道

玻璃钢烟道 特点：

一、进行了多种创新

我公司在烟道的设计、制作过程中，有如下创新：

1、理论创新               

a、设计理论的创新。玻璃钢烟道的结构分析设计，采用大型有限元分析软件ANSYS进行，以三维实体模型描述所有的壳体结构和支撑结构，管道采用壳体结构单元进行模拟，支撑框架和加强筋采用三维梁结构单元进行模拟，对于三维烟道壳体结构和支撑结构进行受力分析和结构设计，提出了烟道设计的新方法(附本工程有限元模拟示意图)。

b、材料理论的创新。火电厂烟气中含有SO2、NOx、HCl、HF 等有害气体，脱硫系统洗涤液中含有H2SO4、HCl、HF 等溶液，且含20%左右的固化物。如不设烟气再加热装置，吸收塔入口烟气温度可高达160～180℃，且有一定的干、湿界面。吸收塔出口烟温较低，为55℃左右，处于露点以下。因此，湿式脱硫系统对材质的耐蚀、耐磨、耐温要求极为严格。同时，脱硫系统要求与电站主机、主炉同步运行，因此对脱硫系统的可靠性、利用率和使用寿命要求也极高。研究选择合适的材质是各国脱硫工作者长期的追求目标。各国依据本国的燃料质量、环保的要求和经济承受力，在选择脱硫设备的材质方面也不尽相同。如美国主要采用镍基合金或碳钢内覆高镍合金板，德国采用碳钢内衬橡胶和玻璃钢，日本采用碳钢内涂玻璃鳞片乙烯基酯树脂。

国内的电力、化工、冶金设计研究部门，为了克服湿法烟气脱硫系统中脱硫塔、烟道和烟囱及衬里的腐蚀，一直在寻求一种造价低、耐高温、耐腐蚀的材料。

玻璃钢与金属材料或其它无机材料相比，具有十分显著的性能特点。它重量轻、比强度高、电绝缘、耐瞬时超高温、传热慢、隔音、防水、易着色、能透过电磁波，是一种兼具功能和结构特性的新型材料。

烟气脱硫独特要求的试验研究以及大直径玻璃钢缠绕技术的问世，尤其是本类产品的实施，使得玻璃钢在燃煤电厂脱硫装置得到应用、推广。

2、应用创新  

a、ECR玻璃纤维的应用。ECR玻璃纤维，是EGlass of chemical resistance的英文缩写，中文译为“耐化学腐蚀E-玻璃纤维”，是一种改进的无硼无碱玻璃纤维，具有良好的电气绝缘性及机械性能和耐腐蚀性能，综合性能优于E-玻璃纤维和C-玻璃纤维。几种常见玻璃纤维的化学成份对比如下：

ECR玻纤是FRP烟气脱硫管道的首选,其特点为： 

    本类产品首次将ECR玻璃纤维应用到玻璃钢烟道的制作当中，更加体现了玻璃钢轻质、高强的特点，同时带动了国内ECR玻纤产业的发展，使这种新材料得到更加广泛地应用。

   ｂ、单向布的应用。新近开发的玻璃纤维制品——单向布，与缠绕纱一样同属单向纤维，利用其经向与纬向纤维比例为18:1，沿其纤维方向强度高的特性,在烟道制作过程代替玻璃布使用，环向采用缠绕纱、轴向采用单向布为增强材料，明显提高了烟道轴向强度。

本公司在烟道项目成功的应用了单向布，摸索出单向布的缠绕工艺方法，使其能够在玻璃钢其他产品的制作中发挥其特性。 

3. 技术创新  

A、纤维缠绕玻璃钢设备的张力控制技术。玻璃纤维的缠绕是生产筒形玻璃钢产品的主要工艺技术，在筒形制品生产过程中，要对缠绕纱的张力进行控制，以此来提高玻璃钢制品的强度，保证产品质量。玻璃纤维的张力控制是通过张力器来完成的，传统的张力器由上、下绞杠组成，其缺点表现在两个方面，一是张力大小靠人的感官感知，张力控制人为因素大；二是张力控制恒定、不方便调节，使得靠近里层的、已先缠绕纱线变的松弛，在玻璃钢制品受力（尤其是内压）时，所有纱线不是同时受力，严重影响玻璃钢制品的力学性能。为此，我们在本项目产品的研制过程中，创新了纤维缠绕的张力控制技术，使用一种可使缠绕纱线逐层递减张力的控制装置，通过张力检测器检测缠绕纱线张力的大小，并传感到数显表上，张力的大小直观可见，在每层的缠绕过程中，在小车上实行张力的递减控制，使张力随着层数进行递减，靠里面的紧，靠外面的逐渐松，这样先缠绕的纱线就不会变形，在承受载荷时将会同时受力。从而增强了玻璃钢烟道的强度。

4.工艺创新  

a、烟道主体成型工艺的创新 。

玻璃纤维螺旋缠绕制作工艺，是目前国内外最常见的大口径产品的成型方法,该工艺将若干股无捻纱浸渍树脂后,施以一定张力, 沿与产品轴线55°～80°角的规律往复运动，缠到芯模上，但由于烟道长径比小,缠绕角一般在75°以上，而且会在产品两端因变向造成缠绕角渐变和纤维的堆积。其不足表现为：①产品主体因厚度不均体现外径不等（每节中间细、两端粗），形状极其不美观，另外由于两端缠绕角度变化形成滑线，表面质量不过关；②由于缠绕角度问题，造成环向承载力过剩而轴向不足。由于烟道跨度大，对轴向强度的要求很高，使得产品各个方向的承载能力不能很好的符合实际受力状况，影响产品使用寿命；③为弥补轴向强度，势必要增加厚度，造成本身重量增加，不但浪费了材料，而且增加了成本。 

玻璃纤维缠绕和玻璃布结合工艺，是在大角度螺旋缠绕的同时，加入玻璃布，此种工艺虽较螺旋缠绕制作工艺有所进步，但只是解决了外径不等和两端滑线造成的外观质量问题，因玻璃布是双向纤维织物，环向承载力过剩而轴向不足的问题依然存在。  

本公司采用的单向纤维定向复式缠绕工艺，将单向布沿其轴向截成400-500ｍｍ宽度，铺覆时施以适当张力（避免其产生褶皱或扭曲）与环向缠绕同时进行：先铺单向布，使单向布主纤维方向与产品轴线一致，缠绕纱随后跟进。为保证树脂含量、纤维被完全浸润，缠绕纱树脂含量适当增大或用喷枪等补充树脂。单向纤维及织物在缠绕铺层时采用对半无间隙的搭接方式，这种方法有效避免了环向承载力过剩而轴向不足的问题，不仅厚度均匀、无间隙，而且两层相互交叉编织，整体性强，产品力学性能没有衰减。这一工艺技术在同行业中处于领先地位。

b、加强筋成型工艺创新。 

加强筋采用分段安装到烟道主体后，再采用缠绕方式固定。依靠缠绕设备产生的纤维张力使加强筋与烟道表面紧紧抱为一体，大大增强了加强筋的整体性能，强度高、刚度大且产品外表美观。 

5.结构创新  

     A、主体加强层结构创新  。

玻璃纤维螺旋缠绕是目前国内外最常见的大口径产品的成型方法，该工艺将若干股无捻纱浸渍树脂后，施以一定张力，沿与产品轴线呈55°～80°角的规律往复运动，缠到芯模上，但由于烟道长径比小，缠绕角一般在75°以上，而且在产品两端因变向造成缠绕角渐变和纤维的堆积。其不足表现为：ａ.产品主体因厚度不均体现外径不等（每节中间细两端粗），形状极其不美观，另外由于两端缠绕角度变化形成滑线，表面质量不过关；ｂ.由于缠绕角度问题，造成环向承载力过剩而轴向不足，而烟道跨度大，对轴向强度的要求很高，使得产品各个方向的承载能力不能很好的符合实际受力状况，影响产品使用寿命；ｃ.为弥补轴向强度，势必要增加厚度，造成本身重量增加，不但浪费材料，而且增加成本。  

玻璃纤维缠绕和玻璃布结合工艺，是在大角度螺旋缠绕的同时，加入玻璃布，此种工艺虽较螺旋缠绕制作工艺有所进步，但只是解决了外径不等和两端滑线造成的外观质量问题，因玻璃钢是双向纤维织物，环向承载力过剩而轴向不足的问题依然存在。 

本公司采用的单向纤维定向复式缠绕工艺，将单向布沿其经向截成400-500ｍｍ宽度，铺覆时施以适当张力（避免其产生褶皱或扭曲）与环向缠绕同时进行：先铺单向布，使单向布主纤维方向与产品轴向一致，缠绕纱随后跟进。为保证树脂含量、纤维被完全浸润，缠绕纱树脂含量适当增大或用喷枪等补充树脂。单向纤维及织物在缠绕铺层时采用对半无间隙的搭接方式，这种方法避免了环向承载力过剩而轴向不足的问题，不仅厚度均匀、无间隙，而且两层相互交叉编织，整体性强，产品力学性能不衰减。这一工艺技术在同行业中处于领先地位。