煙囪內(nèi)壁防腐、煙囪內(nèi)筒防腐的分析
隨著我國環(huán)保標(biāo)準的提高和大眾環(huán)境意識的增強，從2002年開始，國內(nèi)新建火力發(fā)電廠都要求進行煙氣脫硫處理，煙氣腐蝕程度也因此大幅提高，原來傳統(tǒng)的煙囪防腐已經(jīng)不能滿足煙氣脫硫后的運行工況。煙囪是火力發(fā)電廠建設(shè)的重要組成部分，對煙囪內(nèi)筒防腐系統(tǒng)的選擇是否合適，不僅影響工程造價和建設(shè)工期，而且對于火電廠的安全經(jīng)濟運行具有重要的影響。本文通過對火力發(fā)電廠常見煙囪內(nèi)筒防腐系統(tǒng)的較詳細介紹，并結(jié)合工程實例進行了綜合的技術(shù)經(jīng)濟比較分析，確定出技術(shù)可行、經(jīng)濟合理的煙囪內(nèi)筒采用鈦鋼復(fù)合板防腐系統(tǒng)的方案。
1、煙囪內(nèi)筒防腐介紹
我國火力發(fā)電廠在早期未對煙氣進行脫硫，排放的煙氣腐蝕性相對較低，隨著國家環(huán)保標(biāo)準的提高和大眾環(huán)境意識的增強，從2002年開始，國內(nèi)新建火力發(fā)電廠都要求進行煙氣脫硫處理，煙氣腐蝕程度也因此大幅提高，原來傳統(tǒng)的煙囪防腐形式已經(jīng)不能滿足煙氣脫硫后的運行工況。
1.1濕法脫硫煙氣的特點
我國火力發(fā)電以燃煤為主，燃燒過程中排出粉塵、二氧化硫、氮氧化物等大氣污染物。燃煤煙氣中的二氧化硫是形成酸雨的主要成分，目前國內(nèi)外燃煤火電廠中煙氣脫硫是控制二氧化硫排放的主要措施，而其中石灰石-石膏濕法脫硫是當(dāng)今應(yīng)用的工藝。
采用濕法脫硫工藝，可使煙氣中的SO2的含量大大減少（脫除效率≥90%），但對造成煙氣腐蝕主要成分的SO3脫除效率并不高，僅在20%左右。因此煙氣脫硫后，雖然能使大氣環(huán)境得到改善，但對煙囪的腐蝕隱患并未*消除，而且對煙囪的抗腐蝕性能提出了更高要求。
在不設(shè)置GGH煙氣加熱系統(tǒng)時，脫硫后的煙氣溫度一般在40℃～50℃之間，濕度大且處于飽和狀態(tài)，煙氣易于冷凝結(jié)露并在潮濕環(huán)境下產(chǎn)生腐蝕性的液體，使得煙囪內(nèi)壁*處于浸泡狀態(tài)。設(shè)置GGH煙氣加熱系統(tǒng)可升高脫硫處理后排放的煙氣溫度（約80℃及以上），以減緩煙氣冷凝結(jié)露產(chǎn)生的腐蝕性液體（弱酸）。設(shè)置GGH后，脫硫區(qū)占地面積增加，連接煙道加長，系統(tǒng)阻力增加，設(shè)備投資增大，除GGH本體外還需配置許多輔助設(shè)施，相應(yīng)增加了系統(tǒng)電耗，設(shè)備維護工作量增大，且GGH（回轉(zhuǎn)式）在運行中積灰、結(jié)垢嚴重，影響了整個脫硫裝置的正常運行，故2006年后建造的脫硫裝置幾乎取消了GGH系統(tǒng)。
煙囪內(nèi)壁防腐
綜上所述，煙氣脫硫后對煙囪的腐蝕隱患并未真正消除：煙氣濕度大，含有腐蝕性介質(zhì)的煙氣在壓力和濕度梯度的雙重作用下，煙囪內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)致密度差的材料內(nèi)部很容易遭到腐蝕，影響結(jié)構(gòu)耐久性；低濃度酸液比高濃度酸液的腐蝕性更強，酸液溫度在40℃～80℃時，對結(jié)構(gòu)材料的腐蝕性特別強。因此，排放濕法脫硫煙氣的煙囪比排放未經(jīng)濕法脫硫的普通煙氣的煙囪對防腐蝕設(shè)計的要求高很多，濕法脫硫煙氣屬于強腐蝕性煙氣，煙囪內(nèi)壁的防腐措施應(yīng)進一步加強。
1.2煙囪腐蝕的機理
腐蝕是材料與其所處環(huán)境間的物理化學(xué)作用而導(dǎo)致材料功能受到損傷的現(xiàn)象。在一個腐蝕系統(tǒng)中，對材料行為起決定作用的是化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)和表面狀態(tài)。在腐蝕過程中，如伴有機械應(yīng)力的作用，則將加速腐蝕從而出現(xiàn)一系列特殊的腐蝕現(xiàn)象。
一是化學(xué)腐蝕。煙氣中對鋼結(jié)構(gòu)有腐蝕作用的成分主要是SO2、SO3、HF、HCL、CO2、水汽等，濕法脫硫后煙氣中含有足夠的水分，煙囪內(nèi)壁產(chǎn)生的酸性液體會與金屬材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成可溶性鐵鹽，對煙囪產(chǎn)生嚴重的腐蝕作用。
二是電化學(xué)腐蝕。煙氣中殘余的水及電解質(zhì)在煙囪內(nèi)表面形成原電池，存在著陽極反應(yīng)和陰極反應(yīng)，并伴有電流產(chǎn)生，使金屬逐漸腐蝕，特別是在焊縫處更容易發(fā)生。
三是結(jié)晶腐蝕。用石灰石漿液吸收SO2后生成可溶性硫酸鹽或亞硫酸鹽。脫硫系統(tǒng)正常運行時，煙氣中夾帶的大量未經(jīng)除塵或未被除凈的脫硫產(chǎn)物隨著高速流動的煙氣進入吸收塔出口煙道與煙囪連接處，在慣性作用下，這些顆粒會附著于煙囪與煙道連接處的對面，部分液體滲透到防腐表面的毛細孔內(nèi)。當(dāng)系統(tǒng)停止運行時，這些液體在自然干燥下生成結(jié)晶鹽，同時體積膨脹，破壞防腐材料，使其蛻皮、疏松、破裂損壞。
四是磨損腐蝕。煙氣中固體顆粒與煙囪表面發(fā)生湍動摩擦，煙囪不斷被磨損，加速腐蝕過程，使得煙囪筒壁逐漸變薄。
1.3目前國內(nèi)脫硫煙囪防腐情況
根據(jù)行業(yè)相關(guān)研討會議對近5年來脫硫煙囪防腐情況所進行的調(diào)查，我國脫硫煙囪防腐工程實際使用情況為：
一是采用鈦板或鈦鋼復(fù)合板的套筒式煙囪的運行情況良好，但在施工時應(yīng)嚴格檢查焊接點，避免漏焊造成焊接處發(fā)生腐蝕。
二是在鋼內(nèi)筒炔捎謎程進口賓高德煙囪防腐內(nèi)襯系統(tǒng)的煙囪運行情況良好，但各粘接塊材防腐方案均應(yīng)保證粘接劑飽滿，應(yīng)對粘貼量大、高空作業(yè)等方面的措施要確保到位。
三是采用泡沫?；u或耐酸膠泥砌筑耐酸磚的套筒式煙囪，在設(shè)置GGH的工況下運行情況良好。
四是采用整體澆筑料的煙囪在調(diào)查時未發(fā)現(xiàn)裂縫、沖刷及酸液滲漏現(xiàn)象，運行情況良好，但仍然有待進一步觀察。
五是在鋼內(nèi)筒擾紓ㄋ）涂玻璃鱗片、聚脲、OM涂料、薩維真而導(dǎo)致煙囪防腐受到損壞的情況較多；采用RHF煙囪防腐涂料的煙囪運行情況基本良好。
