烟囱防腐方案

忻州广宇煤有限公司硫改造工程烟囱防腐改方案忻州广宇电有限公司二〇一一二月

一．工程概况：1、硫工程况目前机组脱硫采用石灰—石膏湿法烟气脱硫工艺进行烟气脱硫改造脱硫工程年日正式开工，计划于年30日投产。不设GGH，1炉1塔设计煤种收到基硫份为塔入口SO2浓度为。脱硫装置脱硫效率不低于％，可用率不低于％。脱硫后的烟气为饱和湿烟气，烟温低、湿度大、自拔力小。脱硫湿烟气的腐蚀类型包括硫酸、亚硫酸、盐酸氢氟酸等烟气等级为强腐蚀性烟囱在含有腐蚀性介质的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。依据国际工业烟囱协会CICIND）的设计标准：燃煤电厂脱硫烟囱应按强腐蚀烟气等级来设计。本工程共一根烟囱，、炉共用一根，为单筒钢筋混凝土烟囱，耐酸砖内衬为适用脱硫湿烟气的使用条件必须对其内壁进行防腐处理防腐涂层必须满足脱硫系统运行或因检修及事故工况脱硫系统停止运行两种状态下烟气介质环境。2、烟囱基情况该烟囱结构为单筒形式钢筋混凝土外筒内衬釉面耐酸耐火砖砌体耐酸耐火砌块使用了两种一种为烧制的耐酸耐火砌块用量约55%另一种砌块为机械压制的耐酸耐火砌块成分主要是耐酸胶泥、陶土等，用量约45%。两砌块均有一面釉面体采用耐酸胶泥砌筑囱总高度180m部出口内筒直径内部防腐面积约为

中部积灰平台面积200m2斗面积约15。具体工程量由承包商自行核算细图纸内容由投标方现场调研时与业主方联系查阅。烟囱外筒为钢筋混凝土结构筒为分段支承在钢筋混凝土环梁上的耐酸砌体，自里向外的结构组成依次为200mm厚耐酸砌块，厚现浇发泡聚氨酯隔热层550mm~250mm钢筋混凝土筒壁,详见忻州热电厂2机组土建专业施工图（图号F18517-T0303）钢筋混凝土烟囱筒身施工图。烟囱已运行了三年半多，烟囱砌体内衬有附着烟渍或局部脱落现象的可能。

烟各分寸据混凝土

隔热层耐酸内高度180170160

筒壁内径328032303260

壁厚（mm250300350

厚度筒壁厚度（）（mm）802008020080200

筒内壁度1.6%13010070451550

3690424053906390784083408590

400450500500550

80200802004%8020080200802005%3、囱运行件在脱硫岛正常运行时，烟囱入口的烟气参数如下表所示：表1

脱硫岛正常运行时，烟囱入口的烟气参数出口标准烟气量及温度烟气量（标态、湿基、实际氧）Nm3/h烟气量（标态、干基、实际氧）Nm3/h烟气温度℃

691812××2出污染物浓度（标态、干基、6%O2HCLHF粉尘

mg/Nmmg/Nmmg/Nmmg/Nmmg/Nm

在脱硫停运时烟气有可能从旁路直接进入烟囱烟囱入口的烟气参数如下表所示。表2

烟气旁路运行时，烟囱入口的烟气参数出口标准烟气量及温度

22烟气量（标态、湿基、实际氧）Nm3/h烟气量（标态、干基、实际氧）Nm3/h

641804×593220×烟气量（标态，干基6O）设计烟气温度

/h

603107×出污染物浓度（标态、干基、6%O2HCLHF粉尘

mg/Nmmg/Nmmg/Nmmg/Nmmg/Nm

4837注：在实际运行过程中，锅炉的出口烟温与设计烟温偏差较大，夏季锅炉出口烟温最可达160、冬季锅炉出口烟温可达145℃；#2炉出口烟温与设计值基本吻合。4、气时间件烟气通流时间为锅炉年运行小时。本工程按每5000时考虑，通过时间为4900时，从旁路烟道直接进入烟囱入口时间为时。投标单位在防腐设计时要充分考虑以下三种工况下烟气情况的防腐要求：、脱硫后的烟气b、混合烟（一台炉脱硫净烟气及一台炉不脱硫原烟气）c、原烟气未脱硫烟气从旁路烟道进入烟囱为瞬间时间，小于15秒（旁路板开启时间应充分考虑热应力冲击和烟气冲刷对防腐系统的损害程度，在设计中留足余量，确保25寿命。二．萨维防腐方案1体方介绍

本烟囱防腐工程中采用进口美国萨伟真防腐涂料据提供的烟囱具体参数和实际情况首先对烟囱基体进行喷砂处理然后对牛腿基体损坏部位及裂缝处等重点部位进行全部修补到美国萨维真烟囱防腐喷涂施工要求时再进行喷涂作业。防腐方案具体内容：

（1）烟囱积灰平台1米以内及烟囱底部积灰平台，采高温隔膜和耐耐火涂层。具体内容为：内衬表面处理→安装T型铆钉，喷涂耐温隔酸薄膜NO.89（厚度3.0mm→喷浆萨伟真耐酸耐高温材料（厚度15-30mm）（2）烟囱积灰平台米以上，使用NO.440乙烯酯纤维衬里和乙烯酯涂层。具体内容为：内衬表面处理→喷涂乙烯基酯纤维衬里NO.440（高30以下紊流区厚度标高30上平流区厚度0.8mm→喷涂乙烯基酯光滑面层（厚

.89烟囱筒壁砖表面底胶.550纤维衬里光滑面层烟囱筒壁度0.3mm）

2伟真料介绍2.1性能绍2.1乙烯基酯纤维衬物理特性：21操作时间21初始固化时间组成热膨胀系数

有机材料喷涂作业中30钟2时双组份/℃耐压强度(ASTMC-579)548.4kg/cm弹性压强(ASTMC-580)365.6kg/cm

224最高工作温度最低工作温度收缩率

248℃-40℃抗拉强度(ASTMC-307)182.8kg/cm序号

項

目

単

位

数

値

检测标准123

材料名称材料种类主要成分

乙烯基酯纤维衬里乙烯基酯纤维衬里乙烯基酯456789101112

体积密度常温导热系数常温耐压强度体积吸水率耐酸性，外观耐热性，外观耐水性，外观抗渗性自然干燥收缩率凝结时间，初凝

Kg/m3W/(m.k)MpaMpa

1.2千克/升W/m°K千克/米240%HSO248℃7>1<0.4%120

DL/TDL/TDL/TDL/TDL/TDL/TDL/TDL/TDL/TDL/T13凝结时间，终凝

H12-24DL/T901-20041415

伸长率耐磨性

4<0.1

16

线膨胀系数

/℃

/℃

序号

項

目

単

位

数

値

检测标准17181920

粘接强度，热变形温度阻燃点最高连续耐温，干膜

Mpa℃℃

>2500800248℃

NO.472乙烯基酯涂层物理特性应用时间

21操作时间21初始固化时间

30分钟2小时对混凝土的粘接力(ASTM组成最高工作温度固料含量湿膜干膜

混凝土剥落双组份248℃70%厚度0.3毫米0.21毫米序号

項

目

単

位

数

値

检测标准123456

材料名称材料种类主要成分体积密度常温导热系数常温耐压强度

kg/mW/(m.k)Mpa

乙烯基酯涂层乙烯基酯涂层乙烯基酯1.2千克/W/m°K千克/米2

DL/TDL/TDL/T

22序号

項

目

単

位

数

値

检测标准7

体积吸水率

DL/T耐酸性，89101112

外观及fs/f0耐热性，外观耐水性，外观抗渗性自然干燥收缩率凝结时间，初凝

Mpa

40%H248℃7>1<0.4%120

DL/TDL/TDL/TDL/TDL/TDL/T131415

凝结时间，终凝伸长率耐磨性

H

12-244<0.1

DL/T16

线膨胀系数

/℃

/℃17181920

粘接强度，热变形温度阻燃点最高连续耐温，干膜

Mpa℃℃

>2500800248℃

隔薄膜NO.89耐酸薄膜是一种耐高抗腐蚀的高分子聚合物隔膜。隔膜层的成份复杂，固化后能形成柔韧的，抗腐蚀能力强的隔膜。能抵挡许多无机，HCL，H3PO4及腐蚀性溶剂的侵蚀，这种材料对表面处理过的混凝土和基体有极好的粘结强度。在-51至+150℃间可以发挥底剂的最佳性能，低渗透性。物理特性：

闪点,T.O.C,最低温度

38

长期最高工作温度

180℃喷沙抗磨性蒸汽渗透性固体重量比比重

极好76.2微米1.07公斤/NO.89隔离薄膜在18℃-30℃下24小固化成柔软、有弹性、不粘手的薄膜。固化24小时后整体衬里与砖衬里可安装在此隔膜上保护涂敷区域不潮湿直到隔膜干燥不粘手，高温会加速固化时间。磨耐酸材料经过半个多世纪的成功应用萨伟真防酸混凝土是用于喷浆工程最基本的耐酸材料.保护和修复受酸侵蚀的地方避免使用砖瓦的费用工期短。在21℃-27℃时,24小时内可恢复正常运行。物理特性：颜色密度

乳白色压力干喷浆

2.0g/cm抗弯强度最高使用温度重量混合比粉末与液体)弹性系数

2677℃压力喷浆2.18*105kg/cm导热性(℃-593℃)辐流式：2.2化学性：

℃硅酸钾粘合、有机材料，ph值在之间的酸和酸性盐氢氟酸除外)，抗几乎所有的溶剂、油、包括所有浓度的硫酸、盐酸、硝酸，适用压力干喷浆，施工速度极快材料固化后成为统一整体无缝隙主要原材料的化学成分制造的工艺过程：萨伟真B组分的组成和分数据：组成

码

重量比

乙烯基酯苯乙烯二氧化钛水晶硅玻璃纤维钙硅石水硅酸镁憎水性硅

68492-68-214808-60-713983-17-014807-96-667762-90-7

<61%<25%<11%<30%伟真组分的组成和组分数据：组成乙烯基酯苯乙烯二氧化钛憎水性硅

码68492-68-213463-67-767762-90-7

重量比<75%<30%<10%伟真NO.54粉末：耐酸混凝土、萨伟真NO.54液体：组成乙烯基酯硅酸钾

码68492-68-21312-76-1

重量比<61%<45%2.3萨伟材料粘性、耐酸性抗渗透、耐磨性、疲劳性析粘接性：萨伟真NO.440乙烯基酯纤维衬里柔韧性弯曲试验。详见下图：A、弯曲后，再快速反弹后变直，涂层丝毫没有脱落、开裂。

萨伟真涂层在钢板上的弯曲试验（一）B、模拟在烟道内钢板运动及热胀冷缩，抗拉、抗弯曲性强，不脱落、不开裂。萨伟真纤维涂层在钢板上的弯曲试验（二）

喷涂后现场照片

耐酸性、渗透性耐磨、抗疲性分析图1.纤维衬里横截面的光学显微镜照片

图2.纤维衬里横截面的光学显微镜照片图，图的立体照片给出了钢铁上的涂层分层。在图像中可以看到三个层次：底胶层，纤维层，光滑层。

图3.纤维衬里横截面的反光显微镜照片

图4.纤维衬里横截面的反光显微镜照片图像是AXIOMAT光显微镜的纤维照片显示了同样的横截面分层。在反光显微镜的照片中的底胶和光滑层要比立体光学显微镜分的更加清晰。钢板镀层总体厚度变化从底胶层厚度变化为微米到微米之间。纤维镀层厚度变化为0.5毫到毫米之间。光滑面镀层厚度变化为微米到微米。

电子显微测量图片5示了两个纤维衬里横截面的后散射电子图像可以使用X-射线能量色散谱仪检测镀层硫和氯的成分X-射线能量色散谱仪是一种技术通过电子束照射在元素上能够认证出在镀层区域里的元素的仪器而它是结合电子显微镜

用于诊断的工具。我们同样半量化的得出在镀层每一种元素的重量百分比。A、横截分析（耐酸性分析）图像是由从个X-射线能量色散谱仪测量分析光滑层和纤维衬里得出的（图为相应横断面的显微图像6指了大约3重量%硫和2重量的氯穿透镀层200米然后两者降到0.5重量或者更少0.5重量%对于任何一个元素都是最低值，用这种技术或者很难测量。美国独立测试机构检测显示：萨伟真的纤维衬里材料使用了年后，氯和硫的渗透深度才只有微米。（测试用的纤维衬里数据是使用年后从烟囱内取出的

图7.电子显微镜图像显示出纤维衬里的表面镀层的成像

图8.电子显微镜显示纤维衬里的表面镀层的成像

图9子显微镜显示纤维衬里的表面镀层的成像B、表面分析（抗渗透性分析）图7，8，9显示了镀层表面第二次电子成像和后散射电子成像。第二电子成像显示了最大的孔洞直径大约是微米并且很洞底能很简单的观测到最显著的孔洞是在直径到100微米间。特别小的孔洞也能够观测到，直径大约为5米算测量洞的深度射线能量色散谱仪分析在表面有3量%的硫和重量%。C、电子显微镜背景（耐磨性、抗疲劳性分析）电子显微镜的电子束是用来使样品表面成像。电子在表面散射是因为电子和表面原子反应的结后散射电子者经过多种反二次散射电子成像通过这些反应两个完全不同的图像会产生；第二次电子成像，后散射电子成像。第二次电子成像和样品的布局有关主要是用来监测断裂的表面后散射电子成像主要是和样品的成分和密度有关。机械测试两个单独的拉力实验开始在直径为14.6厘米的铁板上进行。第一组测试:

砂纸打磨得到一个清洁、光滑红色表面并在红色表面上开始抗拉实.试表明运用的平均压强为测试中断裂可能发生红色涂层或发生在红色与灰色涂层之间及以下部分果证,红色涂层是一种超光滑涂层,色涂层是纤维衬里.在第二个拉力测试施用碳化硅沙纸将红色层被打磨掉灰色层开始抗拉实验。测试结果表明平均抗力为断裂能够发生在底胶和钢铁外壳之间，一些纤维可能被拉.沉积物保留在镀层底层的钢铁表面，断裂表明了氧化铁出现在钢铁表面。后来的电子显微镜测试钢铁表面，在纤维拉出的区域只有很少一部分的硫（重量）和氯（0.43重量%子显微镜测试指出了沉积物是氧化铁在此之前有很少的硫和氯的出现测试指出了氧化铁沉积物的出现是在底胶施工前出现的。2.4萨伟材料耐性、交变性分析NO.440乙烯基酯纤维里最高连续耐温，干态最高连续耐温，湿态耐高低温交变性能，℃，202h一个试验周期，个周期NO.472乙烯基酯涂层最高连续耐温，干膜最高连续耐温，湿膜耐高低温交变性能，℃，202h一个试验周期，个周期隔薄膜最高连续耐温，干态

248℃150℃无起泡，无脱落，无裂纹248℃150℃无起泡，无脱落，无裂纹180℃

最高连续耐温，湿态耐高低温交变性能，℃，202h一个试验周期，个周期磨耐酸材料最高连续耐温，干态最高连续耐温，湿态耐高低温交变性能，2502h，202h一个试验周期，个周期3烟囱各部处理方案：3.1表面理及处

150℃无起泡，无脱落，无裂纹677℃677℃无起泡，无裂纹，无脱落A、烟囱体采用气动压力式喷砂方法，彻底清除烟囱内表面和积灰平台的灰尘、水泥浆、耐酸砂浆等附着杂物，清除表面松动部分，保证基层坚固密实，没有起砂、起壳等现象。根据内衬砖的釉面的损坏情况，对已经起皮、松散、裂纹的部分进行机械或人工清理。B、整体喷砂完、清理烟囱内部积灰后，用压缩空气自下而上整体不间断吹扫烟囱内壁，手摸基本无灰尘后，在喷涂材料前，用干抹布整体擦拭一遍。如果达不到要求则重复上述工序。具体喷砂打磨要求：1）喷砂应细检查，清除附着物，并清除基体表面油脂及可溶污物。2）喷砂用：使用含硅量98花岗岩石英砂规格小粒50－目大粒－目。3）工具设要求：喷砂前应检查压力容器的许可证、喷砂工佩戴防护工具、安全带（绳）和供氧装置安全可靠，喷嘴无磨损，当孔口直径增大25%时宜更换喷嘴。空压机气压为6.0×105～6.5×105Pa，气压变幅为0.5×105～1.0×105Pa

砂桶气压为4.5×105～5.5×105Pa，不得小于4.0×105Pa。应采用专用高耐磨耐压喷砂管。4）施工环要求：烟囱喷砂除灰为露天作业，施工时除应注意防尘和环境保护，每日检测施工现场环境温度、湿度和基体表面的温度，做好记录。5）工艺控要求：①压缩空气必须经冷却装置及油水分离器处理，以保证干燥、无油；定期清理油水分离器。②喷嘴到基体表面距离以～300mm为宜。③喷射方向与基体表面夹角以15°～为宜。④喷砂清灰后、进行喷涂前，如遇造成基体表面潮湿的情况时，要待环境达到施工条件后，用干燥的压缩空气吹干表面水分后施工。⑤喷砂时喷嘴不要长时间停留在某处。⑥对喷枪无法喷射的部位要采取手工或动力工具打磨或清除灰尘。6）喷砂清施工质量：①喷砂标准：彻底除去基体表面的油脂，烟灰产物等一切杂质，表面无任何可见滞留物，呈现均一的砖体本色。②检验标准：基体表面洁净，表面无可见的油脂、污物和杂质C、清理后投标方将测绘出详细的烟囱内壁腐蚀状况图及缺陷修正方案，交付招标方查验。D、裂缝、凹陷和错落部位，需通过专用的耐温耐酸防腐材料和玻璃丝布进行全部修补，牛腿部分断砖处将松动的砖全部敲掉，保证剩余的砖牢固、坚实，使烟囱基体基本平整。基体修复完毕上至下对所有砖缝用专用耐温耐酸防腐材料进行底涂。施工时使烟囱内壁表面保持干燥，确保防腐层与烟囱基层的粘结牢固。

喷砂后砖烟囱内壁表面

基体修补后照片（缝隙处均铺设有玻璃丝布，大的缝隙用蒙皮整体包裹）

防腐喷涂完成后照片

大唐宝鸡热电厂运行两年后烟囱内壁检查照片3.2烟首部位烟囱出口为防止烟气凝结水通过压顶与烟囱本体之间的缝隙渗入烟囱夹层，造成腐蚀，采用材料压顶技术。在修补完基体后，喷涂一层乙烯基酯纤维材维440真440

维440

料440耐酸耐温的玻璃丝布敷设其上，然后刮涂乙烯基酯纤维材料440。3.3基体形悬臂支撑牛腿烟囱牛腿下部的内衬顶端是整个防腐防止酸性水渗漏的关键部位，必须处理。由于积灰平台以上第二节牛腿处掉砖有15块，其它牛腿上方的滴水板均有断砖现象局部区域牛腿的两层耐火砖之间已有缝隙表面应用专用的防腐材料找平，用软性材料填充，用弹性较好萨伟真NO.89高温隔膜填嵌、密封，再用聚四氟乙烯薄膜全面包裹部位有破损的需要整体更换或者修复施工前，再用相应的基体材料（拟采用蒙皮或者耐温耐酸编织物）进行全面覆盖。A、蒙皮分为氟橡胶与聚四氟，厚度为1.5mm，宽带为400-600mm。B、编织物成分为耐温耐酸玻璃丝编织而成。将根据现场实际情况确定。

牛腿部

乙烯基酯光滑面层乙烯基酯纤维衬里螺栓防腐层稳固螺栓位防腐方案

聚四氟乙烯带弹性防腐材料填充螺栓防腐层稳固螺栓3.4烟道部凝结排放方案A、积灰台积酸坡、阴阳角、排酸口。积灰平台的积酸量很大需要进行有计划的排水混凝土烟囱积灰平台采用砼找平，积酸坡度为％。阴角处先喷涂一层NO.89高温隔膜然后粘贴一层耐温耐酸玻璃丝布，再喷涂一层高温隔膜，后用材料整体做成阳角覆盖。

因混合烟道较短积灰平台和烟道一起找坡积灰平台应保持其整体性在积灰平台开口容