技术在烟道、吸收塔、烟囱防腐的应用

技术在烟道、吸收塔、烟囱防腐的应用第1页/共61页2、脱硫烟囱的工作环境●烟气湿度大：冷凝酸液对结构材料的腐蚀性强●温度交变：湿法脱硫装置（WFGD）投运时，湿烟气温在为45~50℃，在旁路排放原烟气，温度在70-80℃，而在停运脱硫时的温度在120℃左右。这种烟气的干湿交替及温度交变运行对烟囱防腐材料的影响非常大；●正压运行：设置GGH时，由于烟气温度较高，其重力密度低于空气重力密度，很容易实现筒内负压；当系统不设置GGH或GGH事故时其烟气重力密度大于空气重力密度，排烟筒内正压运行。烟气中的腐蚀介质分子在烟气正压运行时扩散渗透能力会增强，会对烟囱的缓慢腐蚀；●高速烟气磨损腐蚀：20-30m/s，高速流动的烟气及其携带的颗粒物对排烟筒材料的影响造成了磨损腐蚀第2页/共61页3、脱硫前后烟气腐蚀性

湿法脱硫工艺对SO2脱除率很高，但对造成湿烟气腐蚀的主要成分SO3，脱除效率很低。燃煤中约有0.5~2%的硫在燃烧过程中转化为SO3。在湿法脱硫中，大约有20%的SO3被脱出，其余SO3以气溶胶形式被烟气带出，形成的冷凝酸液对烟囱的腐蚀严重。因此，烟气脱硫后，对烟囱的腐蚀隐患并未消除。相反，脱硫后的烟气环境(低温、高湿等)使腐蚀状况进一步加剧。第3页/共61页4、烟囱防腐方案选择考虑因素

●技术可行性，能长期确保烟囱安全运行●产品性价比高●施工工期满足工程质量的需要●运行维护成本低方便检修●在脱硫系统旁路挡板未取消前，选择的防腐产品要能满足高低温交替的运行环境●防腐材料与烟囱基体粘接强度高，对温差变化基体的膨胀系数匹配●

要有4-5年成功的业绩第4页/共61页二、国内脱硫烟囱防腐技术：1、目前国内脱硫烟囱防腐有以下几种技术：复合钛板宾高德发泡砖玻璃鳞片耐酸胶泥玻璃钢玻化砖等有机涂层第5页/共61页2、国内脱硫烟囱防腐方案及价格：序号材料

方案价格工期1复合钛板复合钛板内套筒2700---3000元/平方米90天2宾高德发泡砖宾高德发泡砖2300---2700元/平方米60天3涂层耐酸钢内筒加涂层1400---1800元/平方米604鳞片烟囱刮涂

玻璃鳞片200-800元/平方米45天5玻化砖国产玻化砖国产玻化砖500---800元/平方米60天6玻璃钢玻璃钢内筒玻璃钢内筒1500---2000元/平方米80天78萨伟真萨伟真喷涂钢烟囱萨伟真喷涂砼烟囱萨伟真980-1200元/平方米萨伟真1300-1500元/平方米30天50天第6页/共61页三、烟气再热系统1、烟气再热系统烟气经过湿法FGD系统洗涤后，温度降到50－60℃，低于露点，为了增加烟囱排放烟气的能力，减少可见烟团的出现，许多国家规定了烟囱出口的最低排烟温度，如德国。不同的火电厂有不同的方法再热处理烟气。我国采用蒸汽－烟气再热器，使用工艺蒸汽或锅炉产生的热量。运行费用高。高温蒸汽在管道烟气侧结垢。第7页/共61页2、脱硫烟气系统阻力与节能分析脱硫烟气系统阻力大小直接影响脱硫用电率。脱硫系统烟气系统阻力与厂用电率日关键指标统计分析如下：负荷风量GGH原侧差压增压风机电流FGD入口压力kPaFGD出口压力脱硫变功率厂用电率%40414890.89294-0.65-0.544.861.2045316291.12344-0.58-0.455.231.1550017531.34436-0.61-0.466.151.2355418701.39517-0.53-0.387.321.3259718141.41512-0.47-0.317.161.2060017791.50525-0.51-0.337.261.21第8页/共61页3、分析

分析一：

GGH差压大造成烟气系统阻力增加，BUF电流增加，厂用电率增加。GGH差压在180万风量情况下原烟气侧差压1.5kPa，增压风机电流增加100A以上电流，厂用电率增加到1.2%左右。分析二：冬季烟囱入口为负压在-400~-500Pa，脱硫入口烟道负压在-600~-700Pa；夏天入口负压在-200~-300Pa，脱硫入口负压在-300~-400Pa；在旁路开启情况下，增压风机需要耗费较大的能量来建立负压，冬天需要消耗得更大些，同时不能很好利用烟囱的自抽力，因此，开旁路运行方式，需要多消耗大量电能，估算影响厂用电率的0.15—0.25%。第9页/共61页4、GGH结垢的影响

影响脱硫效率、增加吸收塔耗水量、增加电耗；风机喘振、跳闸、挡板门失灵、机组重大故障；吸收塔入口烟气温度过高，损坏塔内件，影响塔内化学反应。第10页/共61页5、GGH堵塞第11页/共61页第12页/共61页使用前与使用后的对比第13页/共61页6、烟囱内筒防腐方案选择建议

为节约运行成本，采用湿法脱硫后，不加GGH运行已是大多工厂选择的方案，由于脱硫后烟气的含水量增大，温度低于酸露点温度，烟气密度增加，烟囱自拔力减小，烟囱内的烟气压力升高。脱硫后的烟气属低温高湿稀酸型腐蚀状况。第14页/共61页

四、美国萨伟真脱硫烟囱防腐技术

第15页/共61页1、简介美国萨伟真公司创立于1899年，至今已有113年的历史。1975年推出有机纤维内衬系统。1980年在美国肯塔基PCI化学公司FGD装置的钢烟囱应用纤维涂层，至今表面完好，无开裂、脱落和起泡现象。内衬防腐系统实际使用寿命在20年以上。萨伟真内衬系统2006年开始进入中国，经过5年多的实际应用已被20多家电厂超过24根钢内筒及混凝土烟囱应用（包含新建烟囱和老烟囱改造项目采用全套萨伟真系统）第16页/共61页2、产品●萨伟真内衬系统的全部材料，都在美国生产。Sauereisen®公司产品品牌。

●萨伟真系统包含完整的材料系统、质量保障体系、工程实施前后的评估、后期跟踪服务等。

●成熟的材料完全耐腐蚀、抗长期老化；适用各种工况、各种基底，工艺性好，易施工。

●完善的质量管理体系对施工人员的培训管理；质量监理；施工设备和环境；过程控制；质量追踪。

●工程经验及设计萨伟真超过25年工程经验；全球多种烟囱形式的实践；独特有效的节点设计。

●施工期短，施工简便，全部使用进口设备施工，质量保障。第17页/共61页

3、优势

美国萨伟真防腐方案，采用乙烯基酯树脂涂层，结构层为乙烯基酯纤维No.440。光滑层为乙烯基酯No.472。萨伟真应用在钢套筒烟囱上的方案目前最为成熟，相应国内业绩也已四年，效果很好。这充分证明了，萨伟真钢烟囱防腐方案适用于国内大机组，湿法脱硫工艺，无GGH，有旁路的烟囱工况。第18页/共61页4、特性1）●抗各种酸、碱、溶剂和其它一些特殊化学介质●适用运行温度范围广，适合温度交变的环境。高韧性，良好的力学性能，适应温度急变●可用于湿烟囱低温排放,旁路高温排放,换热器运行●对酸性烟气和结露都不渗透●抗温度骤变●允许脱硫塔被旁路和冷热交替反复变化第19页/共61页

2）特性：

●粘接性：萨伟真材料有良好的粘结性，一定长径的纤维状物质填充材料增强其抗渗透能力和机械强度。●耐热性：在248℃条件下10小时无开裂，无碳化，无剥落●耐酸性：在恒温维持80℃不变条件下；硫酸溶液（浓度为40％，10％，）；硫酸溶液为动态；120小时。两种浓度下，试样均无开裂，无脱落，无起泡第20页/共61页3）特性

●萨伟真440乙烯基酯纤维衬里，是有机内衬主体，柔韧、密实、耐久、耐冲刷、耐酸、耐温。

●萨伟真472乙烯基酯超滑面层，可使酸液更容易流淌下来，提高烟气流速。●乙烯基酯VE基体修复涂层具有高交联密度，独特的抗渗透屏障，附着力和冲击强度好。

●萨伟真耐酸材料No.89用于防水防渗，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,可以发挥防酸水的最佳性能。第21页/共61页5）、喷涂萨伟真440、472后的钢烟囱第22页/共61页6）、No.440和No.472喷涂后的砖基体第23页/共61页7）、喷涂了萨伟真89耐酸耐热隔膜材料第24页/共61页5、内衬方案第25页/共61页（4）检测钢烟囱涂层厚度第26页/共61页（1）工艺●喷砂清除基体表面烟灰等杂物→●清理基层粉尘→●耐酸胶泥勾缝找平→●刮VE底层→无碱布→刮VE面层→●喷涂乙烯基酯440→●喷涂乙烯基酯472光滑层2）、混凝土烟囱第27页/共61页（2）、基体处理●烟囱防腐前，需要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。●烟囱内壁基层处理时保证基层坚固密实，没有起砂、起壳等现象，对损坏部分进行修补，保持表面平整。●表面使用乙烯基酯VE修补材料，采用浸润型无碱布加以修补、平整，以保证防腐层与烟囱基层的粘结牢固。基体采用气动压力式喷砂将表面的灰尘清除。第28页/共61页

（3）混凝土基体喷砂前后对比第29页/共61页（4）特殊部位

①烟道和烟囱的结合部位

用弹性防腐材料塞缝，再用膨胀止水条和耐酸耐热的89进行填嵌，如果缝隙较大，先用聚苯乙烯泡沫胶垫板填充，再用No.89高温隔膜密封，在两层No.89高温隔膜之间加一层玻璃丝布，用特制材料密封。第30页/共61页②基体环形悬臂和支承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。用填缝材料找抹平成流水坡，用弹性No.89高温隔膜填嵌、贴专用特制材料蒙皮密封。再用相应的材料进行覆盖。第31页/共61页③烟囱口顶部酸液外溢设施安装

烟囱口顶部筒首为烟气高流速区，对此部位防腐层要求抗冲刷、耐磨性能较高，因此本工程中在筒顶5m范围内增加一道增强措施，即一层乙烯基酯纤维涂层No440，一层乙烯基脂光滑涂层No472，并延伸出烟首外15cm，并可起到防水的作用。第32页/共61页④排水坡及排酸管第33页/共61页⑤烟囱烟道接缝第34页/共61页⑥膨胀缝连接后防腐面第35页/共61页⑦积灰平台排水系统第36页/共61页⑧材料搅拌和混合

●第37页/共61页

●抗拉性好●抗弯曲能力强●不脱落，不开裂；●抗渗透性强，抗老化。

1）、显微镜下显示的萨伟真纤维衬里致密的结构6、实验第38页/共61页

乙烯基酯纤维衬里在钢板上的弯曲试验，快速反弹变直后，衬里没有任何变化

2）、拉伸试验和弹性试验第39页/共61页3）美国第三方权威检测萨伟真纤维衬里涂层

检测显示：萨伟真的纤维里衬材料使用了10年后，氯和硫渗透深度才只有275微米。（测试用纤维里衬是使用10年后从烟囱里取出的）第40页/共61页7、精细施工1）、喷涂萨伟真440有机纤维材料第41页/共61页2）、萨伟真工程师在施工现场检查指导第42页/共61页8、寿命评价目前国内同类材料在50℃---150℃的湿烟气中使用无连续运行记录。萨伟真在1980年肯塔基州PCI化学公司钢烟囱应用纤维涂层至今表面完好，无开裂、脱落和起泡现象。所以在带有FGD装置的钢烟囱中的实际使用寿命在20年以上。第43页/共61页9、施工工期、使用寿命●萨伟真喷涂混凝土烟囱35天。●萨伟真喷涂钢烟囱20天。●萨伟真修复、改造钢烟囱30天。●萨伟真无机方案国外50年历史●萨伟真有机涂层方案，国外应用20多年。●萨伟真国内钢烟囱交变运行已有4年历史。

第44页/共61页10、施工专用设备无气喷涂机喷砂机第45页/共61页

吊篮安装、调试

检测、视频11、施工吊篮第46页/共61页12、检验仪器第47页/共61页1）、萨伟真烟囱运行检查国电九江电厂5#机组烟囱2009年3月21日投炉4月22日168试运行分别于2009年12月、2010年5月22日进行了内部检查，照片显示涂层完好。技改钢烟囱第48页/共61页2）、萨伟真烟囱运行检查大唐宝鸡热电施工工期18天：运行时间2009年6月19日-2010年5月6日停机检查内衬照片完好内衬完好新建钢烟囱第49页/共61页3