常见的烟囱防腐工艺.doc

常见的烟囱防腐工艺防腐工艺采用合金钢贴衬合金钢是一种防腐性能很好的材料，主要类型有：钛合金板(TiCr2)和镍基合金板(C-276)。钛是一种很耐腐蚀的材料。常温下钛的化学活性很小，能与HF等少数几种物质发生反应，但温度增加时钛的活性迅速增加，特别是在高温下钛可与许多物质发生剧烈反应，从而产生腐蚀。c-276是一种含钨的镍一铬一钼合金。其硅、碳的含量极低，在氧化和还原状态下，对大多数腐蚀介质具有优异的耐腐蚀性。尤其具有：出色的耐点腐蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀性能。较高的钼、铬含量使合金能够耐氯离子的侵蚀，钨元素的存在也进一步提高了该合金板的耐腐蚀性。近年来，国际国内市场镍价持续上涨，使得c-276合金材料初期成本较高，制约了C-276合金在脱硫烟囱中的应用。国内应用于烟囱内筒耐腐内衬的工程实例还比较少，在国外该合金已广泛应用于脱硫塔及烟囱中。无论钛合金还是镍合金均是一种防腐性能很好的材料。但由于其价格过于昂贵，且合金贴衬重量较重，增加了烟囱的承重负荷。对于合金贴衬的施工要求也较高，因此，一直未能在国内推广使用。采用耐高温鳞片树脂涂料采用耐高温的鳞片树脂涂料做烟囱的防腐材质是一种较为经济的方案，鳞片树脂防腐的原理主要是迷宫效应，一般采用喷涂或镘刀涂抹的施工方法，但厚度较薄，仅为2 mm左右。鳞片树脂涂料价格较为经济，单价为合金材料的10 20 ，但是，该材料的防腐能力较弱，耐高温性能较差，寿命较短，需要定期的检查、补缺。采用聚脲涂料采用聚脲涂料做烟囱的防腐材质也是一种较为经济的方案。一般采用喷涂的施工方法，厚度为13 mm左右，一次成形，不会受空气中水分或温度变化的影响，材料不易燃。施工采用喷涂方式，简单易行，时间短，材料对不同工况适应性较好。采用轻质发泡耐酸玻璃砖内衬发泡耐酸玻璃砖是以硼酸玻璃为基础制成的，耐各种浓缩酸和包括氯化物在内的废气冷凝液的腐蚀，导热性低。由发泡耐酸玻璃砖以及粘结剂人造橡胶形成的防腐衬里，在化学环境与温度变化的情况下，都具有防腐能力。由于其导热性低，使原来的烟囱内衬和保温层结构合二为一。该种玻璃砖在高温和高浓度的SO2和SO3气氛中有很强的抗腐蚀能力，可靠、耐用、维护量小、对基地要求也较低、可直接粘贴在钢板、混凝土和砖面上、无须锚固、施工简单、施工时间短。烟囱型式：1、单烟囱（以双辽为例）：双辽#3、#4机组于2000年投产，#3机组和#4机组合用一座烟囱。原有烟囱高210m，出口内直径6.5m；其结构形式为传统的钢筋混凝土单筒烟囱，隔热层采用珍珠岩，从11m-40m及180m-210m内衬材料为耐火砖，其余内衬材料为MU100红砖；内衬采用耐酸砂浆砌筑，耐酸胶泥勾缝。烟道口底标高为12m，烟道口净尺寸为6mX10m。本烟囱按入口烟气温度为150进行设计，原烟囱基础为天然地基、钢筋混凝土圆环式基础。2、双层烟囱（以鸭溪为例）：鸭溪#3、4机组为双筒式锥形烟囱，分内外筒，烟囱结构为双筒形式，外筒为钢筋混凝土，内筒为耐酸砖砌体，烟囱总高度240m，顶部出口外筒直径为10.4m, 内筒出口直径7.0m，内部防腐面积约为6300，底部积灰平台面积80。烟囱外筒为钢筋混凝土结构，内筒为分段支承在钢筋混凝土环梁上的耐酸砌体，自里向外为的结构组成依次为200mm厚耐酸砌块，30mm厚耐酸砂浆封闭层、60mm厚超细玻璃棉棉毡隔热层和用于固定隔热层的钢丝网1湿法脱硫装置后烟气的腐蚀特性 燃煤电厂排出的烟气经脱硫后，烟气湿度增大、温度降低，不能有效的除去烟气中的SO3，使烟气中单位体积的稀释硫酸含量相应增加，且烟气中还含有氟化氢和氯化物等强腐蚀性物质，其烟气通常被视为“高”化学腐蚀等级，即强腐蚀性烟气等级。 即使安装单台回转式烟气-烟气换热器（GGH），再热后烟气的温度仍然低于烟气的酸露点，因此脱硫后烟气无论是否设置GGH，烟气对烟囱内部的腐蚀性仍大于不脱硫的原烟气。 2脱硫后烟囱防腐设计措施及有关规定 由于国内脱硫烟囱历史较短，专项的腐蚀调查研究资料很少，经验也不多，因此，烟囱设计规范对脱硫烟囱的设计尚无明确说明，只是从烟气的腐蚀性等级对烟囱的防腐设计进行要求。对于脱硫后烟气对烟囱结构的腐蚀性分析，主要借鉴国外的资料和做法。 2.1国外烟囱防腐设计资料 从目前掌握的国外烟囱资料看，国外火电厂烟囱结构型式基本上都是套筒式或多管式烟囱，且以钢内筒多管式烟囱为主，砖内筒结构型式不多，单筒式烟囱结构很少。从材料的抗渗密闭性来看，钢内筒优于砖砌内筒材料，但经济性差些。 根据“国际工业烟囱协会（CICIND）”的设计标准要求，燃煤电厂排出的烟气经脱硫后，烟囱应按强腐蚀性烟气等级来考虑烟囱结构的安全性。对于钢内筒结构，在烟气湿法脱硫（无GGH装置）的情况下，国际工业烟囱协会（CICIND）在其发布的钢烟囱标准规程 Model Code For Steel Chimneys（1999年第1版）中建议采用普通碳钢板在其内侧（与烟气接触侧）增加一层非常薄的合金板或钛板的方法进行处理。 对于砖砌内筒结构（加设GGH装置），从美国萨金伦迪（SARGENT & LUNDY）公司设计资料看，都采用自承重结构体系，且对砖和胶泥提出了很高要求，即特殊的耐酸缸砖用硅酸钾耐酸胶泥砌筑，一般分两层错缝布置，并设封闭层。 在20世纪80年代对重庆、北京、山东、江苏、陕西、甘肃、青海、上海及安徽等9个省市地区30多座电厂的50余座烟囱进行过实地调查。90年代期间，电力系统的有关单位又对各个不同地区的火力发电厂烟囱进行了腐蚀与裂缝的普查，得出的调查结论基本趋同，即：单筒式烟囱的结构构造不合理（结构用途的混凝土筒壁与排烟用途的内衬砖砌体贴合在一起，未分开），材料标准偏低和不耐酸腐蚀。其次是混凝土筒壁（特别是分段伸出的悬挑牛腿处，砖套筒式烟囱也存在此问题）在烟气温度的长期作用下热应力影响增大，内衬砖砌体在运行中温度变化产生热胀冷缩后出现开裂（裂缝可能很小），烟气渗透到裂缝中冷凝形成酸液腐蚀，导致烟囱裂缝与腐蚀相互影响、恶性循环。 2.2国内烟囱防腐设计标准 按照国家标准烟囱设计规范GB50051-2002第10.2.2条和电力行业标准火力发电厂土建结构设计技术规定DL5022-93第7.4.4条的要求：当排放强腐蚀性