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烟囱防腐使用时间长
烟囱内壁防腐问题
一、湿法烟气脱硫工艺的烟囱运行工况条件
湿法石灰石洗涤法是国外应用X多和X成熟的工艺，也是国内火电厂脱硫的主导工艺。湿法脱硫工艺主要流程是，锅炉的烟气从引风机出口侧的烟道接口进入烟气脱硫(FGD)系统。在烟气进入脱硫吸收塔之前经增压风机升压，然后通过烟气—烟气加热器(GGH)，将烟气的热量传输给吸收塔出口的烟气，使吸收塔入口烟气温度降低，有利于吸收塔安全运行，同时吸收塔出口的清洁烟气则由GGH加热升温，烟气温度升高，有利于烟气扩散排放。经过GGH加热器加热后烟气温度一般在80℃左右，可使烟囱出口处达到更好的扩散条件和避免烟气形成白雾。GGH之前设的增压风机，用以克服脱硫系统的阻力，加热后的清洁烟气靠增压风机的压送排入烟囱。当不设GGH加热器加热系统时，烟气温度一般在40～50℃。烟气经过脱硫后，烟气中的二氧化硫的含量大大减少，而洗涤的方法对除去烟气中少量的三氧化硫效果并不好，因此仍然残留近10%的二氧化硫和三氧化硫。由于经湿法脱硫，烟气湿度增加、温度降低，烟气极易在烟囱的内壁结露，烟气中残余的三氧化硫溶解后，形成腐蚀性很强的稀酸液。脱硫烟囱内的烟气有以下特点：1.烟气中水份含量高，烟气湿度很大；
2.烟气温度低，脱硫后的烟气温度一般在40～50℃之间，经GGH加温器升温后一般在80℃左右；
3.烟气中含有酸性氧化物，使烟气的酸露点温度降低；4.烟气中的酸液的浓度低，渗透性较强。
5.烟气中的氯离子遇水蒸气形成氯酸，它的化合温度约为60℃，低于氯酸露点温度时，就会产生严重的腐蚀，即使是化合中很少量的氯化物也会造成严重腐蚀。6.由于脱硫烟囱内烟气的上述特点，对烟囱设计有如下影响：
6.1烟气湿度大，含有的腐蚀性介质在烟气压力和湿度的双重作用下，结露形成的冷凝物具有很强的腐蚀性，对烟囱内侧结构致密度差的材料产生腐蚀，影响结构耐久性。6.2低浓度稀酸液比高浓度的酸液腐蚀性更强。
6.3酸液的温度在40-80℃时，对结构材料的腐蚀性特别强。以钢材为例，40-80℃时的腐蚀速度比在其它温度时高出约3-8倍。
由此可知，排放脱硫烟气的烟囱比排放普通未脱硫烟气的烟囱对X设计要求要高得多，这也许与我们的传统观念有所不同。目前，电厂烟囱主要在以下三种工况下运行：排放未经脱硫的烟气，进入烟囱的烟气温度在130℃左右。在此条件下，烟囱内壁处于干燥状态，烟气对烟囱内壁材料属气态均匀腐蚀，腐蚀情况相当轻微。
排放经湿法脱硫后的烟气，并且烟气经GGH系统加热，进入烟囱的烟气温度在80℃左右，烟囱内壁有轻微结露，导致排烟内筒内侧积灰。根据排放烟气成分及运行等条件的不同，结露腐蚀状况将有所变化。
排放经湿法脱硫后的烟气，进入烟囱的烟气温度在40～50℃，烟囱内壁有严重结露，沿筒壁有结露的酸液流淌。
在设有脱硫系统的电厂，由于在运行时，烟气有可能不进入脱硫装置，而通过旁路烟道进入烟囱。此时，烟气温度较高，一般在130℃左右，故障温度180℃左右，虑在此温度工况下运行对烟囱的影响。
同时在烟囱的X设计中还应该考虑到以下几个综合因素：残留的灰粉平均粒度（大约10um）、灰粉的硬度（约莫式硬度7.0）、灰粉的冲击能量(2.05*10-12J)、灰粉的浓度（600mg/m3）、烟囱的X大曲率变化（实际不大于1%）。
根据烟囱的运行工况分析,要求内衬材料具有抗强酸腐蚀能力及抗温差变化能力,在温度变化频繁的环境中不裂缝并且具有长久的寿命。选择合适的烟囱钢内筒内衬还必须考虑以下几方面的因素:
(1)技术可行性。满足复杂化学环境下的防腐要求。(2)经济合理。建筑成本低,一次性投资少。(3)施工容易、周期短。
(4)适合于老烟囱的防腐改造,重量要轻。
(5)使用寿命长。防腐内衬的可靠运行周期即总使用寿命长。
脱硫方法
在碳钢基层上使用：
①先将表面除油去污，之后再进行除锈，除锈等X应满足不低于Sa2.0或St3标准。在锈面清理干洁后，用VEGF树脂打底，待干后施工。
②用手工泥刀刮镘成1-2mm(每道)厚的VEGF胶泥层，数小时后即硬化，再按设计要求施工至规定厚度。一般在每涂1mm厚度时进行检测，以确认涂层是否有针孔及其它瑕疵。
③在弯角或形状突变处适当增加厚度，或同FRP复合使用。
④用VEGF树脂罩面一至二道。
⑤VEGF鳞片胶泥涂层质量控制。VEGF鳞片胶泥涂层的质量好坏直接影响其耐腐蚀性能和使用寿命，因此应对VEGF鳞片胶泥涂层的质量加以严格控制。一般情况下，涂层的X终检测项目主要有：外观缺陷、硬度、针孔测试、厚度测试、锤击检查等。
表2.3.5.2胶泥用量表
品种规格用量(KG/M2)
底涂(每道)胶泥层(1mm厚)面涂(每道)
金属面VEGF-1-M0.20～0.251.4～1.60.25
VEGF-2-M0.15～0.201.3～1.50.20
3)防腐涂料层、耐酸浇筑料内衬构造
钢内筒由厚度为10～18mm的钢板卷成弧形后焊接而成。钢内筒外面沿高度每6m左右间隔设置一个钢性环（T型钢或加劲角钢）。在检修平台和吊装平台标高处设有钢内筒稳定装置，以保证钢内筒的横向整体稳定。钢内筒采用耐酸*腐蚀钢板，在钢内筒结构设计计算时，预留2mm厚度的腐蚀富裕度。
钢内筒内表面浇筑一层厚度为60mm的耐腐蚀混凝土防腐层。混凝土防腐层的胶结料为钾硅砂浆，混凝土防腐层内配有钢筋网，并与钢内筒有锚筋联结。
4)工程应用
国内北仑港电厂#1、#2 (600MW)机组（未脱硫）采用耐酸耐热料、韩城X二发电厂新建600MW机组（脱硫）采用钾水玻璃耐酸砂浆层内贴陶瓷耐酸板。这种耐腐做法的烟囱，日本国在有塔架及无塔架式钢烟囱上应用较多。
根据X“十一五”规划纲要的要求，到2010全国主要污染物排放量要比“十五”期末减少10%，相应需要削减SO2排放总量10%以上。为了达到此目标，我国的燃煤机组都要配套安装烟气脱硫设施。在我国燃煤机组脱硫基本上都采用石灰石，石膏脱硫技术，由于该技术它的载体就是水和石灰石，脱硫后烟气温度降低45摄氏度左右，并含有大量的水蒸气和SO2，在烟道和烟囱内部形成凝结水，凝结冰的主要成份就是H2SO4、HC1和其他腐蚀气体液体，对烟囱和烟道形成腐蚀，因此燃煤机组在脱硫后烟囱和烟囱防腐是重中之重需解决的问题。
腐蚀是FGD系统中一个严重的问题，更是烟道和烟囱面临的必须解决的难题，就世界和中国对烟囱和和烟道的防腐,主要采用以下类型的四种防腐材料.
(1)烟囱防腐材料—玻璃钢;(FRP)
①由于玻璃钢化学腐蚀而且造价比高镍合金低,所以许多湿法脱离系统装置使用玻璃钢已取得了很好的效果,根据国外资料介绍,玻璃钢已在湿法脱硫系统以下方面获得了成功的应用:吸收塔塔体,石灰溶解槽,集液器,除雾器,浆液输送管道,烟道,烟囱.
②由于玻璃钢内表光滑,不易积垢,耐磨耐酸.所以在流速很高及颗粒物浓度较高的区域通常都有比较好的效果.
玻璃钢系列的防腐材料在国内市场上比较常见的有:环氧树脂,改性的有OM特种防腐涂料.
(2)烟囱防腐材料—橡胶
在国内市场上比较常见的有硅橡胶,聚脲.但该产品不耐高温,防水防酸性能极好,不利于燃煤机组长时间直排
(3)烟囱防腐材料—玻璃磷片
由于玻璃鳞片的主要填充材料是SiO2,其耐温性,耐酸性极好,在市场上比较常见的有:泡沫玻璃砖和玻璃鳞片
(4)烟囱防腐材料—耐酸胶泥
①用途
用于湿法脱硫耐酸砖内筒烟囱内衬防腐。涂层耐温性及耐酸性能好、附着力强、使用寿命长（20年以上），可以承受高低温烟气的长期冲刷和急热急冷工况下的长期作用，是湿法FGD后排放净烟气的烟囱内衬防腐的X涂料材料。
特性
KY2耐酸胶泥涂料是以X质高硅粉、分散剂、固定剂以及细粒料等为原料，按一定比例科学配制而成，它具有以下X良特性：X良的耐化学介质，耐高温湿态腐蚀性气体性能；极低的水蒸气渗透率、硬化收缩率低、线膨胀系数低；能承受高低温烟气的长期冲刷和急热急冷之工况；极佳的耐磨性；良好的粘接性；常温硬化，成型施工简单、修补容易。
