РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОВЫШЕНИЮ НАДЕЖНОСТИ ДЫМОВЫХ ТРУБ ТЭС
РАЗРАБОТАНЫ Московским головным предприятием Производственного объединения по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей "Союзтехэнерго"
ИСПОЛНИТЕЛИ О.А.Гольденберг, Н.Я.Ткач
УТВЕРЖДЕНЫ Производственным объединением по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей "Союзтехэнерго" 26.08.87 г.
Заместитель генерального директора В.П.Коровин
Настоящие Рекомендации составлены на основании опыта эксплуатации и обследования дымовых труб тепловых электростанций.
В работе приведены обобщенные сведения о состоянии дымовых труб, а также об основных причинах возникновения и развития дефектов, что явилось исходным материалом для разработки рекомендаций по повышению надежности дымовых труб.
Рекомендации могут представлять интерес для специалистов проектных и научно-исследовательских институтов, а также эксплуатационного персонала, занимавшихся вопросами исследования, проектирования и эксплуатации дымовых труб.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
На тепловых электростанциях (ТЭС) эксплуатируются дымовые трубы различных конструкций - металлические, кирпичные и железобетонные c футеровкой, вентилируемым зазором (противодавлением), с металлическими газоотводящими стволами (МГС), с кремнебетонным газоотводящим стволом (КГС) и с монолитной футеровкой. Техническая характеристика дымовых труб приведена в приложении.
Конструкция дымовых труб постоянно совершенствуется, а выбор конструкции связан в основном с режимом работы ТЭС и составом сжигаемого топлива (рис.1 и 2).
Рис.1. Доля введенных в эксплуатацию дымовых труб основных конструкций в их общем количестве:
1 - кирпичных; 2 - железобетонных с футеровкой из глиняного кирпича; 3 - железобетонных
с футеровкой из кислотоупорного кирпича; 4 - с противодавлением
Рис.2. Изменение количества основных видов сжигаемого топлива:
1 - уголь; 2 - мазут; 3 - газ
2. ОСНОВНЫЕ ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И РАЗВИТИЯ
ДЕФЕКТОВ ДЫМОВЫХ ТРУБ
Возникновение и развитие дефектов дымовых труб происходит из-за недостатков их проектирования, строительства и эксплуатации.
К недостаткам проектирования следует отнести:
- несоответствие технических характеристик дымовой трубы и подключенных к ней котлов, в результате чего в стволе дымовой трубы образуется избыточное давление или конденсат из-за низкой температуры дымовых газов;
- использование в конструкциях дымовых труб строительных материалов и составов, не обладающих достаточной стойкостью к агрессивному воздействию дымовых газов, образующихся при сжигании топлива с высоким содержанием сернистых соединений, например мазута;
- применение несовершенных технических решений, снижавших эксплуатационную надежность дымовых труб с прижимной футеровкой, с кремнебетонными газоотводящими стволами и др.
Недостатки строительства заключаются в основном в отступлении от проектных требований и нарушении технологии производства. Чаще всего это некачественное выполнение бетонных и футеровочных работ, несоблюдение требований по обеспечению прочности и морозостойкости бетона ствола, нарушение схемы вентиляции воздушного зазора.
Основными недостатками эксплуатации дымовых труб являются их несвоевременные профилактические ремонты и реконструкция при изменении режима работы ТЭС или переводе на сжигание сернистого топлива (в случае, если ствол выполнен из некислотостойких материалов). При этом большое значение для обеспечения эксплуатационной надежности сооружения имеет качество выполнения ремонтных работ.
Опыт эксплуатации показал, что наиболее часто встречающейся причиной возникновения дефектов является воздействие на конструкцию сернистых соединений, содержащихся в дымовых газах, образующихся при сгорании сернистого топлива.
В процессе сгорания топлива образуется в основном двуокись серы, которая, соединяясь с парами воды, создает сернистую кислоту, являющуюся слабым соединением; наиболее сильная кислота - серная образуется в основном при наличии в топливе катализатора - метиокиси ванадия. В связи с тем, что данный катализатор содержится в мазуте, а в других видах топлива практически отсутствует, дымовые газы, образовавшиеся при сжигании мазута, являются наиболее агрессивными.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОБСЛЕДОВАНИЯ
3.1. Металлические дымовые трубы
Основной эксплуатационный дефект металлических дымовых труб заключается в коррозионном износе стенок. Верхние части дымовых труб подвергнуты коррозии, как правило, больше, чем нижние.
Интенсивность коррозионного износа зависит от марок использованных сталей, агрессивности и влагосодержания дымовых газов, их температуры и других эксплуатационных факторов.
На ТЭС, где эксплуатируются металлические дымовые трубы, температура уходящих дымовых газов за хвостовыми поверхностями котлов значительно превышает температуру точки росы. Однако на внутренней поверхности стенок этих труб температура заметно снижается, особенно зимой, из-за отсутствия наружного теплоизоляционного покрытия. Если температура внутренней поверхности стенки дымовой трубы опускается ниже температуры точки росы дымовых газов, коррозионные процессы протекают интенсивнее.
При сжигании на ТЭС мазута срок службы металлических дымовых труб, имеющих теплоизоляционное покрытие, составляет около 20 лет (Воронежская ТЭЦ и др.), а в отдельных случаях достигает 40 лет (Севастопольская ТЭЦ); срок службы дымовых труб, не имеющих теплоизоляционного покрытия, не превышает 8-10 лет (Безыменская ТЭЦ и др.) и даже сокращается до 5-7 лет (Барановичская ТЭЦ и др.).
При сжигании на ТЭС твердого топлива срок службы дымовых труб увеличивается в 1,5-2 раза по сравнению со сроком службы при сжигании мазута.
Через 50% металлических дымовых труб удаляются дымовые газы, образовавшиеся при сжигании мазута. При этом лишь 10% этих труб оборудованы теплоизоляционным покрытием.
3.2. Кирпичные дымовые трубы
В настоящее время через 80% кирпичных дымовых труб удаляются агрессивные дымовые газы, в условиях избыточного давления эксплуатируется примерно 15% дымовых труб указанной конструкции, в условиях мокрой газоочистки эксплуатируется не менее 50% дымовых труб.
Для этих дымовых труб характерны такие дефекты и повреждения, как бочкообразные выпучины между стяжными кольцами, сквозные трещины, преимущественно в верхней части ствола, отклонения верхней части ствола от вертикали.
Характерным примером возникновения и развития основных дефектов и повреждений, присущих кирпичным дымовым трубам, могут служить дефекты дымовой трубы котельной г.Набережные Челны, введенной в эксплуатацию в 1967 г. и удаляющей дымовые газы, образовавшиеся при сжигании мазута.
По состоянию на 1984 г. дымовая труба имела на отметках 43 и 42 м две горизонтальные трещины по всему периметру грубы и вертикальные трещины, расположенные на отметке 40-45 м; в пределах отметок 35-45 м наблюдается отклонение от вертикальной оси.
Высокие температуры уходящих газов (170-195 °С), значительно превышающие температуру точки росы, обеспечили возможность достаточно длительной эксплуатации дымовой трубы без существенного разрушения кладки. При более низких температурах газов разрушения были бы более интенсивными.
Подобные дефекты были отмечены на кирпичных дымовых трубах Брестской ТЭЦ, Ромадановской ТЭЦ-4 и др.
Срок службы кирпичных дымовых труб в зависимости от режимов их эксплуатации колеблется от 20 до 50 лет (Игумновская, Актюбинская ТЭЦ и др.).
3.3. Железобетонные дымовые трубы
Железобетонные дымовые трубы с футеровкой из глиняного кирпича предназначены для удаления дымовых газов, образующихся при сжигании неагрессивного либо малоагрессивного топлива, а с футеровкой из кислотоупорного кирпича - для удаления дымовых газов, образующихся при сжигании высокосернистого мазута.
Наиболее характерным дефектом таких железобетонных труб с футеровкой для удаления агрессивных дымовых газов является коррозия строительных материалов футеровки, приводящая к увеличению ее объема и деформации, росту верхнего звена.
Признаком развития дефектов в железобетонных дымовых трубах является выход чугунного колпака из проектного положения, что нередко приводит к опрокидыванию отдельных его звеньев.
Указанный дефект ежегодно выявляется на 7-8% железобетонных дымовых труб с кирпичной футеровкой.
В условиях удаления дымовых газов, образующихся при сжигании мазута, эксплуатируется 70% железобетонных дымовых труб с футеровкой из глиняного и кислотоупорного кирпича. В то же время в условиях избыточного давления, интенсифицирующего коррозионные процессы, эксплуатируется около 30% дымовых труб с футеровкой; через более половины из них удаляются дымовые газы, образовавшиеся при сжигании мазута.
В дымовых трубах с футеровкой из глиняного кирпича обрушения футеровки могут произойти спустя 2-5 лет после выхода колпака из проектного положения. Так, во время обследования дымовой трубы N 1 Ново-Рязанской ТЭЦ в 1984 г. был выявлен указанный дефект при работоспособном состоянии футеровки, но уже в 1986 г. произошло ее обрушение.
Эксплуатация дымовых труб, через которые удалятся агрессивные дымовые газы, без футеровки или с частично обрушенной футеровкой приводит к разрушению ствола с появлением в его теле через 7-8 лет сквозных отверстий.
На ряде ТЭС (Дзержинской, Новогорьковокой) в результате повреждения футеровки железобетонных стволов дымовые трубы были частично либо полностью демонтированы ввиду ремонтной непригодности и затем восстановлены.
Наиболее характерным примером развития коррозионных процессов в строительных материалах дымовых труб с футеровкой является состояние дымовой трубы N 1 Ярославской ТЭЦ-8 (рис.3). Как видно на данном примере, разрушение дымовых труб происходит циклически.
Рис.3. Динамика развития коррозионных процессов и разрушений конструкций дымовой трубы N 1 Ярославской ТЭЦ-3:
1 - ввод в эксплуатацию; 2 - частичные разрушения футеровки; 3 - прогрессирующие деформации и частичные обрушения футеровки; 4 - массовые разрушения и обрушения футеровки; 5 - коррозия и разрушение бетона
Определяющим фактором разрушения строительных конструкций стволов дымовых труб при удалении дымовых газов в условиях мокрого золоулавливания является циклическое замораживание-оттаивание увлажняемых конструкций. При этом характерным дефектом является отслоение защитного слоя бетона вплоть до арматуры в верхней трети трубы, что приводит к сокращению рабочего сечения.
Так, например, железобетонная дымовая труба N 2 высотой 120 м Первомайской ТЭЦ, введенная в эксплуатацию в 1955 г., до 1979 г. обеспечивала удаление дымовых газов при сжигании угля. С 1979 г. котлы были переведены на сжигание природного газа. При обследовании, проведенном в 1984 г., было выявлено отслоение защитного слоя бетона вплоть до арматуры, причем пластами большой площади, что подтверждает отрицательное воздействие мокрого золоулавливания.
Такое же повреждение возникает при удалении малых (значительно меньше расчетных) объемов дымовых газов, при которых их скорость на выходе из трубы не превышает 8-10 м/с.
Выход конденсата на наружную поверхность так же, как и проникновение его в толщу конструкций, происходит, в первую очередь, при низкой газоплотности футеровки и повышенной пористости железобетонного ствола, особенно в зонах швов бетонирования (дымовая труба N 6 ТЭЦ-21 Мосэнерго, выполненная с кислотоупорной футеровкой, введенная в эксплуатацию в 1985 г.).
Не менее чем через 70% дымовых труб удаляются дымовые газы, образовавшиеся при сжигании мазута; при низких скоростях уходящих газов эксплуатируется около 20%, в условиях мокрого золоулавливания около 40% дымовых труб ТЭС, сжигающих твердое топливо. В условиях избыточного давления дымовых газов эксплуатируется немногим менее 50% дымовых труб данной конструкции.
При выполнении на стадии возведения труб проектных требований, особенно в части выполнения вентиляционного зазора, и при отсутствии интенсивных подсосов по газоотводящему тракту дефекты, характерные для вышеперечисленных конструкций труб, отсутствуют.
Интенсивность коррозии стенок МГС зависит от наличия наружного теплоизоляционного покрытия. Средняя скорость коррозии МГС составляет в среднем 0,1 мм/год при наличии теплоизоляционного покрытия их наружной поверхности; при отсутствии наружной теплоизоляции скорость коррозии возрастает в несколько раз.
Так, при обследовании МГС дымовой трубы N 2 Костромской ГРЭС, сжигающей мазут, было выявлено частичное отсутствие теплоизоляционного покрытия оголовков МГС N 3 и 4; скорость коррозии в этих местах составила 0,6-0,7 мм/год.
В то же время скорость коррозии металла стенки единственного оголовка МГС, оборудованного теплоизоляционным покрытием, составила 0,10-0,11 мм/год и соответствовала скорости коррозии теплоизолированного МГС.
На надежность МГС влияет наличие открытых монтажных проемов в железобетонной оболочке, через которые происходит интенсивный подсос наружного воздуха в межтрубное пространство. При этом, как правило, нарушается теплоизоляционное покрытие МГС в зонах подсоса и возрастает интенсивность коррозии на соответствующих отметках.
На дымовой трубе Ново-Стерлитамакской ТЭЦ скорость коррозии стенок МГС, расположенных на уровне монтажных проемов, составила 0,4-0,6 мм/год. При этом скорость коррозии стенок тех же МГС на других отметках не превысила 0,1 мм/год за такой же период эксплуатации.
При возведении МГС и оголовка из сталей различных марок качество сварного шва, выполняемого в условиях монтажа, не может обеспечить его эксплуатационную надежность в течение продолжительного времени. В ряде случаев коррозионный износ сварного шва в условиях удаления агрессивных дымовых газов за несколько лет эксплуатации достигал 100%.
Так, например, на дымовой трубе N 1 ТЭЦ-25 Мосэнерго МГС N 1 выполнен из стали 10XHДП, а оголовок из стали ОХ23Н28МЗДЗТ (ЭИ943). Спустя 5 лет после ввода в эксплуатацию сквозной коррозионный износ сварного шва составлял более 50% его периметра.
Аналогичные дефекты были выявлены на дымовых трубах с МГС на ТЭЦ-23 Мосэнерго, Лукомльской ГРЭС и др.
Опыт эксплуатации железобетонных дымовых труб с КГС показал, что конструкция является ненадежной, а в условиях удаления дымовых газов, образующихся при сжигании высокосернистого мазута, и непригодной. На ряде ТЭС (Запорожской, Углегорской ГРЭС) ввиду разрушения кремнебетонных панелей, компенсаторов и уплотнений газоотводящие стволы подлежат замене металлическими. На других электростанциях (Молдавской, Экибастузской ГРЭС и пр.) наблюдается отслоение защитного слоя кремнебетона до арматуры с его интенсивной коррозией.
Из-за разрушения компенсаторов, уплотнений и нарушения плотности КГС металлоконструкции подвесной системы ствола подвергаются коррозии вследствие интенсивного проникновения агрессивных дымовых газов в межтрубное пространство.
Дымовые трубы с монолитной футеровкой эксплуатируются с 1980 г. (Экибастузская ГРЭС-1). Внутренним обследованием, выполненным в 1982 г., установлено, что цементная пленка футеровки повреждена, а в первом слое ее толщиной 5 мм содержится в 2-3,5 раза больше сернистых соединений, чем в последующих слоях, что говорит о начавшихся коррозионных процессах в футеровке за столь короткий период эксплуатации. В течение этого срока происходило множество попеременных пусков-остановов энергоблоков, а температуры уходящих газов были ниже температур, обусловленных техническим заданием. Обследование дымовой трубы будет продолжено.
В настоящее время возводятся дымовые трубы с монолитной футеровкой из силикатполимербетона, зарекомендовавшего себя достаточно универсальным материалом, способным противостоять воздействию агрессивной среды. Однако имеющийся опыт касается лишь газоходов.
4. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОВЫШЕНИЮ НАДЕЖНОСТИ ДЫМОВЫХ ТРУБ
4.1. На тепловых электростанциях должны быть установлены дымовые трубы, рассчитанные на обеспечение эксплуатационной надежности с учетом вероятности изменения режимов их работы на самые неблагоприятные (пиковые или маневренные) и удаление дымовых газов, образующихся при сгорании высокосернистого топлива (включая мазут).
4.2. Подбор и установка дымовых труб должны выполняться на основании технико-экономических расчетов с учетом обеспечения оптимальной скорости и давления дымовых газов в газоотводящих трактах.
4.3. С целью индустриализации и ускорения работ по строительству и ремонту дымовых труб следует использовать монолитные футеровки из кислотостойких материалов независимо от вида сжигаемого топлива.
4.4. Для возможности прогнозирования состояния металлических стволов дымовых труб в рабочих проектах следует приводить данные о предельной толщине металла.
4.5. При проектировании и ремонте металлических дымовых труб следует предусматривать и выполнять теплоизоляционные покрытия по всей наружной поверхности с последующей защитой металлическим кожухом.
4.6. Необходимо усилить технический надзор заказчика за качеством работ по возведению, ремонту и реконструкции дымовых труб в соответствии с требованиями действующих руководящих документов.
4.7. При проектировании и ремонте кирпичных дымовых труб следует предусматривать использование кислотоупорного кирпича в качестве материала футеровки и оголовка.
4.8. При ежегодных наружных обследованиях железобетонных дымовых труб, оборудованных защитным чугунным колпаком, необходимо выявлять соответствие его практического положения проектному. При этом необходимо предотвращать появление обратного уклона колпака, для чего следует демонтировать колпак и 4-5 верхних ряда футеровки, а затем восстановить проектное положение колпака.
4.9. При ремонтах железобетонных дымовых труб с футеровкой из глиняного или кислотоупорного кирпича рекомендуется проводить реконструкцию, предусматривающую выполнение футеровки из кислотоупорного кирпича с созданием вентиляционного зазора между футеровкой и стволом. Особое внимание следует обращать на обеспечение вентиляции воздушного зазора в процессе возведения футеровки.
4.10. Во всех случаях выполнения кислотоупорной футеровки следует в составе раствора кладки использовать калиевое жидкое стекло, не образующее кристаллогидратов при воздействии сернистой и серной кислоты. Растворы на основе натриевого жидкого стекла этим качеством не обладают.
Выполнение указанной рекомендации позволит значительно замедлить процесс разрушения футеровки, контактирующей с агрессивными дымовыми газами.
4.11. При отслоениях защитного слоя бетона на больших площадях наружной поверхности, разрушениях швов бетонирования и других дефектах, сопровождающихся коррозионным износом арматуры и приводящяя к местному уменьшению толщины железобетонного ствола, усиление его следует осуществлять с помощью железобетонных обойм, устанавливаемых с наружной стороны.
4.12. Для дымовых труб с вентиляционным зазором необходимо выявлять целесообразность принудительной вентиляции и предварительного подогрева воздуха с помощью графиков, приведенных на рис.4 и 5.
Рис.4. Допустимый объем дымовых газов в трубе 
в зависимости от диаметра устья 
и температуры наружного воздуха 
Рис.5. Максимальная температура подогрева подаваемого в вентилируемый зазор воздуха 
в зависимости от температуры наружного воздуха и температуры газов в дымовой трубе 
Для соответствующих периодов эксплуатации дымовой трубы (зимнего или летнего) с максимальной нагрузкой (объемом уходящих дымовых газов), температуры наружного воздуха и диаметра устья по рис.4 определяется допустимая нагрузка, при которой возможно обеспечение противодавления с естественной вентиляцией канала. Если фактическая нагрузка больше нагрузки, определенной по рис.4, эксплуатация вентиляционной установки возможна. Если фактическая нагрузка меньше, то эксплуатация вентиляционной установки нецелесообразна, так как противодавление в зазоре будет обеспечено естественной вентиляцией. В этом случае на основании вышеизложенного по рис.5 определяется максимально допустимая температура предварительного подогрева воздуха с учетом фактических температур уходящих газов и наружного воздуха.
4.13. При эксплуатации дымовых труб с КГС рекомендуется:
- во избежание подсоса наружного воздуха в межтрубное пространство держать постоянно закрытыми проемы в железобетонной оболочке;
- следить за состоянием теплоизоляционного покрытия панелей КГС и поддерживать его в работоспособном состоянии;
- при обнаружении на наружной части панелей КГС следов просачивания конденсата уплотнить эти места инъекцией жидкого стекла с целью исключения попадания конденсата на несущие конструкции КГС и его элементов;
- выявленные разрушения уплотнений КГС восстанавливать с помощью жгутов стеклоткани и фторопласта.
4.14. При эксплуатации дымовых труб любых конструкций необходимо постоянно следить за тем, чтобы температура дымовых газов за хвостовыми поверхностями котлов превышала температуру точки росы, и ликвидировать все неорганизованные подсосы по газоотводящему тракту.
Приложение
ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДЫМОВЫХ ТРУБ РАЗЛИЧНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Металлические дымовые трубы имеют широкое распространение на ТЭС небольшой мощности и котельных установках благодаря легкости конструкции, возможности установки на крышах корпусов с уменьшением при этом их собственной высоты. Из эксплуатируемых на ТЭС дымовых труб различных конструкций почти 35% - металлические.
В настоящее время эксплуатируются дымовые трубы, введенные еще в 30-е годы (на Объединенной Грозненской ТЭЦ в 1935 г., Семипалатинской ТЭЦ в 1934 г. и др.). Высота металлических труб колеблется от 15 м (Калининская ТЭЦ-1) до 122 м (Аркагалинская ГРЭС).
При возведении металлических дымовых труб использовались стали разных марок, в большинстве случаев - СтЗ (Барнаульская ТЭЦ-1, Барановичская ТЭЦ и др.). Нередки случаи применения сталей других марок, например, стали 10 (Егоршинская ГРЭС), 18Г пс (Аркагалинская ГРЭС), 10ХСНД (Вильнюсская ТЭЦ) и др.
Толщина стенок металлических дымовых труб составляет, как правило, 6-8 мм. Внутренняя защита в настоящее время практически не применяется. Наружное теплоизоляционное покрытие выполнено не более чем на 10% металлических дымовых труб, в том числе на Харьковской ТЭЦ-5.
Кирпичные трубы эксплуатируются с конца XIX в. На ТЭЦ-2 Ленэнерго до сих пор эксплуатируются две дымовые трубы высотой по 60 м, введенные в эксплуатацию в 1898-1899 гг. Высота кирпичных дымовых труб колеблется от 30 м (Минские тепловые сети) до 120 м (Закамская ТЭЦ-5).
Кирпичные дымовые трубы возводились в основном без футеровки (Душанбинская ТЭЦ) или с футеровкой из глиняного кирпича (Медногорская ТЭЦ). Значительно реже встречаются дымовые трубы с футеровкой из кислотоупорного кирпича, выполненной после капитального ремонта (Петрашунайская ТЭЦ).
Зазор между футеровкой и стволом трубы может быть воздушным невентилируемым либо заполняться котельным шлаком или минераловатными плитами.
Обязательным конструктивным элементом кирпичных дымовых труб является стяжные кольца, расположенные по всей высоте.
В настоящее время примерно 15% дымовых труб на ТЭС - кирпичные.
Железобетонные дымовые трубы с футеровкой из глиняного кирпича возводились в СССР еще в 30-е годы (N 1 на ТЭЦ-11 Мосэнерго), но массовый характер их возведения приобрело в 50-60-е годы. В настоящее время в эксплуатации находится примерно 25% дымовых труб указанной конструкции. Высота их колеблется от 25 м (Медногорокая ТЭЦ) до 180 м (Иркутская ТЭЦ-11).
Изменения конструкций всех вышеперечисленных типов дымовых труб были вызваны в основном необходимостью увеличения высоты и совершенствования технологии их возведения (рис.6).
Рис.6. Конструкции железобетонных дымовых труб с футеровкой:
а - сооруженных до 1961 г.; б и в - сооруженных начиная с 1962 г. высотой до 180 м;
г - сооруженных начиная с 1964 г. высотой 250 м
1 - железобетонный ствол; 2 - футеровка из глиняного кирпича; 3 - карниз; 4 - воздушная прослойка,
заполняемая теплоизоляцией до отметки 30-40 м; 5 - слой золы; 6 - паровлагоизоляция; 7 - футеровка
из кислотоупорного кирпича; 8 - минераловатные плиты; 9 - слезник; 10 - битумное заполнение;
11 и 14 - соответственно щель и трубка для стока конденсата; 12 - кладка из глиняного обыкновенного
кирпича или строительного легковеса; 13 - асбестовый шнур
Однако изменения в топливно-энергетическом балансе ТЭС явились основной причиной коррозионного износа строительных материалов дымовых труб, и все дальнейшие изменения в их конструкциях связаны в основном с необходимостью защиты труб от воздействия агрессивных дымовых газов.
В конце 50-х годов были возведены первые дымовые трубы с футеровкой из кислотоупорного кирпича с высотой от 50 м (Али-Байрамлинская ТЭЦ) до 250 м (Литовская ГРЭС).
Дымовые трубы с противодавлением в зазоре между стволом и футеровкой явились конструкцией, обеспечивающей высокую эксплуатационную надежность указанных сооружений за счет давления воздуха в вентиляционном зазоре, превышающего давление уходящих дымовых газов в газоотводящем стволе (рис.7).
Рис.7. Принципиальная схема железобетонной дымовой трубы с противодавлением:
1 - железобетонный ствол; 2 - футеровка из кислотоупорного кирпича;
3 - вентиляционный зазор; 4 - переточное отверстие
Высота дымовых труб с противодавлением колеблется от 100 м (Улан-Удэнская ТЭЦ) до 320 м (Рязанская ГРЭС). Большинством проектов предусматривалась принудительная вентиляция воздушного забора и предварительный подогрев поступающего туда воздуха (Криворожская ГРЭС).
Железобетонные дымовые трубы с МГС состоят из железобетонной оболочки, во внутренней части которой расположены МГС, каждый из которых может рассматриваться как самостоятельная дымовая труба. Высота дымовых труб с МГС составляет от 150 м (Южная ТЭЦ Мосэнерго) до 320 м (ГРЭС-19 Ленэнерго).
Как правило, внутри железобетонной оболочки расположены три (Южная ТЭЦ Мосэнерго) или четыре (Костромская ГРЭС) МГС.
Расположенные во внутренней части железобетонной оболочки МГС могут полностью опираться на фундамент, являясь при этом самонесущими (Лукомльская ГРЭС), или иметь комбинированную конструкцию: нижняя половина МГС является самонесущей, а верхняя, будучи самостоятельно подвешенной, соединяется с нижней через компенсатор (ТЭЦ-25 Мосэнерго).
В качестве материала МГС используются стали различных марок: ВСтЗ кп2 (Костромская ГРЭС), 10ХНДП (Ново-Стерлитамакская ТЭЦ), Ст5 (Сырдарьинская ГРЭС) и др. Оголовки же МГС некоторых дымовых труб выполняются из стали ЭИ943 (ТЭЦ-23 Мосэнерго).
Теплоизоляционное покрытие МГС, как правило, выполняется из минераловатных плит (Омская ТЭЦ-4), а иногда и наполнением асбестом (Волгоградская ТЭЦ-3).
Конструкция дымовых труб с КГС аналогична в целом конструкции дымовых труб с МГС, поскольку является сооружением типа "труба в трубе". Конструктивные же отличия состоят не только в количестве газоотводящих стволов (три-четыре МГС и один КГС во внутренней части железобетонной оболочки), но и в том, что МГС является цельносварной конструкцией, а КГС - сборной, состоящей из кремнебетонных панелей, соединенных в царги, которые, в свою очередь, объединяются в блоки, образуя в сечении правильный многоугольник. Газоплотность между панелями в царгах и царгами в блоках обеспечивается асбестовыми жгутами во фторопластовой пленке. Компенсаторные соединения блоков выполняются фторопластовыми.
Собственно панель КГС состоит из кремнебетонной плиты, оснащенной наружным теплоизоляционным покрытием и металлоконструкциями, необходимыми для ее крепления.
Максимальная высота таких дымовых труб составляет 330 м (Рефтинская ГРЭС), минимальная - 200 м (Северодвинская ТЭЦ-2 и др.). У КГС имеется, как правило, 14 граней (Рязанская ГРЭС), но иногда и 10 (Таллинская ТЭЦ-2) или 12 (Запорожская ГРЭС).
В настоящее время на ТЭС Минэнерго СССР эксплуатируется 14 дымовых труб указанной конструкции.
Железобетонные дымовые трубы с монолитной футеровкой отличаются от описанных выше тем, что в качестве футеровочного материала в них используется монолитный легкий полимерцементный бетон, вплотную прилегающий к железобетонному стволу (N 2 на Экибастузской ГРЭС-1, на Пермской ГРЭС и др.). Проектировались эти дымовые трубы в расчете на удаление дымовых газов, образующихся при сжигании экибастузских и канско-ачинских углей со значениями 
соответственно 0,6-1,5 и 0,6-1,0%. В ряде проектов предусмотрены монолитные футеровки из силикатполимербетона, способного противостоять воздействию агрессивных дымовых газов (Ульяновская ТЭЦ-2, N 3 на Ново-Рязанской ТЭЦ и др.).
Текст документа сверен по:
/ Министерство энергетики и электрификации СССР. -
М.: СПО "Союзтехэнерго", 1988