電廠濕法脫硫煙囪結(jié)構(gòu)選型及防腐

王春利WANG Chun-li；楊明YANG Ming

（青島鴻瑞電力工程咨詢有限公司，青島 266100）

（Qingdao Hongrui Power Engineering Consulting Co.，Ltd.，Qingdao 266100，China）

1 煙氣腐蝕及其原因

不設(shè)煙氣加熱系統(tǒng)GGH條件下，煙囪腐蝕滲漏情況的具體表現(xiàn)為：①磚砌體結(jié)構(gòu)的排煙內(nèi)筒或內(nèi)襯，由于煙氣正壓運(yùn)行的因素，煙氣冷凝結(jié)露滲漏突出，出現(xiàn)狀況的速度很快；②鋼內(nèi)筒結(jié)構(gòu)的排煙內(nèi)筒，由于局部防腐層的脫落導(dǎo)致短時(shí)間內(nèi)鋼內(nèi)筒筒壁腐蝕穿透和滲漏，出現(xiàn)狀況的速度和嚴(yán)重程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)預(yù)期；③外接煙道與煙囪排煙內(nèi)筒相連接處的腐蝕滲漏突出。

分析其原因，主要是：①施工質(zhì)量不高，磚砌體結(jié)構(gòu)及防腐層灰縫或粘接膠不飽滿，基層表面未按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行處理；②排煙內(nèi)筒防腐防滲材料的抗煙氣氣流沖刷磨損及耐煙氣溫度變化引起的開裂性能達(dá)不到使用要求；③排煙內(nèi)筒防腐防滲層的設(shè)計(jì)耐久性及施工因素影響考慮不足。

2 火力發(fā)電廠常見煙囪型式及防腐蝕特點(diǎn)

2.1 鋼排煙內(nèi)筒 鋼排煙筒的結(jié)構(gòu)形式主要有整體自立式、分段懸掛式。自立式鋼內(nèi)筒設(shè)計(jì)采用梁柱理論，即豎向?yàn)槭軌褐瑱M向?yàn)橹С杏诟鲗悠脚_(tái)上的連續(xù)梁。存在的問(wèn)題有：一是鋼內(nèi)筒壁厚較大，鋼材消耗較多；二是橫向超靜定次數(shù)多，與外筒共同作用復(fù)雜。但是自立式鋼內(nèi)筒結(jié)構(gòu)也有應(yīng)用廣泛、施工技術(shù)成熟、結(jié)構(gòu)整體性好等優(yōu)點(diǎn)。分段全懸掛鋼內(nèi)筒膨脹節(jié)處防腐處理較困難，是煙囪整體防腐的弱點(diǎn)，特別是濕法脫硫時(shí)，煙氣溫度低，煙囪可能正壓運(yùn)行，對(duì)膨脹節(jié)的要求就更高；若內(nèi)筒分段太多，會(huì)帶來(lái)較多的腐蝕隱患。

鋼排煙筒防腐內(nèi)襯可分為以下幾種：

2.1.1 鈦鋼復(fù)合板 鈦板由于其化學(xué)性能，有非常好的防腐效果，是國(guó)際工業(yè)煙囪協(xié)會(huì)推薦的FGD系統(tǒng)不設(shè)GGH情況下煙囪防腐內(nèi)襯之一。目前國(guó)內(nèi)已有多家電廠采用鈦鋼復(fù)合板鋼套筒的煙囪。鈦鋼復(fù)合板是以低碳鋼Q235B為基材，以鈦板為復(fù)層的兩層金屬?gòu)?fù)合板。作為一種成熟的組合材料，有專門的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，但造價(jià)較高。每噸鈦復(fù)合鋼板（鈦層1.2mm厚）2.5萬(wàn)左右。另外鈦鋼復(fù)合板的焊接要求較高。

2.1.2 鋼內(nèi)筒+內(nèi)襯玻化磚 玻化磚是適用于電廠濕法脫硫及煙囪防腐蝕的輕質(zhì)泡沫陶瓷磚，專用的防腐底漆及耐酸、耐熱彈性密封專用膠，具有較好的耐酸、耐熱、耐老化、耐沖刷和密封性好的特點(diǎn)，適合不設(shè)GGH的濕煙囪。但是此方案對(duì)施工要求較高，磚縫粘接須保證9kg/m2以上的用膠量，施工速度較慢，工藝復(fù)雜，施工質(zhì)量不易保證，玻化磚易脫落開裂。

2.1.3 鋼內(nèi)筒+防腐蝕涂層（新型）傳統(tǒng)的鋼內(nèi)筒內(nèi)涂防腐涂料層有兩種：涂料類和膠泥類。涂料類主要有玻璃鱗片、聚脲、OM涂料、VP、RHF、薩維真等；膠泥類主要有無(wú)機(jī)膠泥、樹脂膠泥、MC等。國(guó)內(nèi)采用傳統(tǒng)防腐涂料的煙囪出現(xiàn)的問(wèn)題較多，防腐涂料本身具有較好的防腐性能，但由于涂料涂于鋼內(nèi)筒上，厚度較薄（薄型涂料厚度僅有800μm左右），不具備保溫隔熱的性能，在煙氣溫度發(fā)生變化時(shí)，內(nèi)襯的防腐涂料極易開裂、起皮、脫落，從而造成煙氣對(duì)鋼內(nèi)筒的腐蝕。

2.1.4 鋼內(nèi)筒+內(nèi)襯玻璃磚 玻璃磚分國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口兩類，進(jìn)口的玻璃磚以常用的賓高德玻璃磚為代表，是以泡沫硼硅玻璃結(jié)合人造橡膠技術(shù)形成防腐襯里，其具有耐酸腐蝕、絕熱、耐高溫、低熱膨脹系數(shù)等優(yōu)點(diǎn)。但賓高德玻璃磚在世界范圍內(nèi)應(yīng)用時(shí)間不長(zhǎng)，尚未經(jīng)過(guò)權(quán)威機(jī)構(gòu)鑒定使用壽命。國(guó)產(chǎn)玻璃磚是以碎玻璃為主要原料，加入發(fā)泡劑、外滲劑，高溫發(fā)泡成型制成的一種輕質(zhì)多孔玻璃材料。由于抗煙氣沖刷能力較差，易出現(xiàn)開裂脫落的現(xiàn)象，在以往的電廠應(yīng)用中效果不理想。

2.2 玻璃鋼排煙內(nèi)筒 玻璃鋼排煙內(nèi)筒的筒體結(jié)構(gòu)由內(nèi)襯防腐蝕層、結(jié)構(gòu)層（提供主要力學(xué)性能）、外表面層（防紫外線、抗老化）組成。耐腐蝕內(nèi)層由表面氈、內(nèi)襯樹脂組成，用來(lái)抵抗流通介質(zhì)對(duì)產(chǎn)品的腐蝕，樹脂含量為90%以上，氣密性好，光潔度高；結(jié)構(gòu)層是用玻璃纖維浸潤(rùn)結(jié)構(gòu)樹脂后環(huán)向纏繞與單向交替纏繞成型，樹脂含量為30-40%，作用是承受各種應(yīng)力及外載荷；外表面層主要由表面氈和樹脂纏繞成型，樹脂含量達(dá)90%以上，起到外保護(hù)的作用。目前，國(guó)內(nèi)玻璃鋼材料排煙筒的設(shè)計(jì)和施工仍沒(méi)有配套標(biāo)準(zhǔn)。

表1

3 排煙內(nèi)筒技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

根據(jù)前面所述，煙氣經(jīng)過(guò)濕法脫硫后，在不設(shè)置GGH的情況下，對(duì)幾種排煙內(nèi)筒方案進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，詳見表1。

4 結(jié)論

①鈦鋼復(fù)合板內(nèi)筒方案：整體性、防腐蝕性和使用壽命方面，都是最優(yōu)的，如有條件宜優(yōu)先采用，其設(shè)計(jì)和制造均有相應(yīng)的國(guó)家規(guī)范，但價(jià)格較高。②鋼內(nèi)筒+內(nèi)襯玻化磚方案：防腐蝕性和保溫隔熱性能相對(duì)較好，可取消內(nèi)筒外保溫層。但施工質(zhì)量不易保證，可靠性差，易脫落、開裂，維修困難。③鋼內(nèi)筒+防腐蝕涂層（新型）方案：防腐蝕壽命較長(zhǎng)，整體性好，無(wú)縫隙，施工簡(jiǎn)單其周期短，易維修，在材料采購(gòu)和施工等方面可加強(qiáng)控制，降低造價(jià)。④玻璃鋼排煙筒方案：目前國(guó)內(nèi)沒(méi)有運(yùn)行業(yè)績(jī)，仍處于研究階段。

總之，受煙氣脫硫設(shè)施和機(jī)組運(yùn)行狀況變化的影響，煙氣的溫度和濕度隨之發(fā)生變化，即煙氣干－濕、高－低溫狀態(tài)轉(zhuǎn)換難以避免。因此，煙囪的防腐蝕設(shè)計(jì)很難做到完全適應(yīng)這些頻繁變化的運(yùn)行條件。從防腐蝕設(shè)計(jì)的角度考慮，選擇的材料優(yōu)劣與煙囪的使用壽命成正比，所以防腐蝕方案的選擇，需要根據(jù)不同條件統(tǒng)籌控制好煙囪安全可靠性與經(jīng)濟(jì)性的平衡點(diǎn)。

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