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    烟囱内壁防腐施工工艺

    2022-03-11 09:08:20

    烟囱内壁防腐施工工艺

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    1.概述

    电厂烟囱防腐的现实意义在于,烟气对烟囱的液体腐蚀是烟囱腐蚀的主要原因。石灰石洗涤法(俗称湿法)在国内电厂普遍采用脱硫,烟囱普遍腐蚀。本文首先讨论了烟囱的腐蚀机制,然后介绍了一种性价比高、耐腐蚀性好的新型烟囱——FRP烟囱。目前,这种烟囱是电厂烟囱内壁FRP防腐工程施工腐蚀的明智选择。


    2.电厂烟囱腐蚀的机理

    2.1烟囱的运行工况性。首先,对于烟囱,低浓度稀硫酸比高浓度酸腐蚀,我国电厂烟囱主要有以下三种运行条件:

    1)排放未脱硫的烟气。进入烟囱的烟气温度约为120℃~130℃,烟囱内壁态腐蚀。目前,随着国家环保新政的出台,这种运行条件基本不允许。我们称这种工况的烟气为干烟气,排放干烟气的烟囱为干烟气。

    2)通过湿法脱硫排放烟气,通过GGH系统加热。烟囱内壁防腐有轻微结露,烟气温度在70℃~80℃左右。冷凝状态会根据排放烟气成分、机组负荷、脱硫系统GGH性能等条件而变化。我们称这种工况的烟气为半湿烟气,排放半湿烟气的烟囱为半湿烟囱。

    3)排放经湿法脱硫处理的烟气,无GGH系统。进入烟囱的烟气温度在45℃左右,烟囱内壁有严重结露,沿筒壁有结露液流淌。我们称此这种工况的烟气为“湿烟气”,排放“湿烟气”的烟囱为“湿烟囱”。

    烟囱内壁防腐

    2.2烟囱遭受腐蚀的烟气条件

    烟气对烟囱的腐蚀可分为气介质腐蚀和液介质腐蚀。烟囱产生液态介质腐蚀的必要条件是:含有腐蚀性介质的烟气;具备烟气结露条件。

    上述种工况的干烟气对烟囱的腐蚀以气态腐蚀为主,仅早期的单筒钢筋混凝土烟囱存在一定的液态介质腐蚀情况。早期电厂常采用单筒钢筋混凝土烟囱这种***简单的烟囱型式。由于单筒烟囱混凝土内壁处的温度T2一般低于露点温度,在正压的作用下,有部分烟气通过砖内衬的缝隙到达混凝土内壁处结露,对烟囱产生腐蚀。当采用套筒式烟囱后,已能有效防止干烟气对烟囱的腐蚀。而排放半湿烟气和湿烟气的烟囱则具有产生液态介质腐蚀的可能。


    2.3湿法脱硫工艺对烟气的影响

    燃煤电厂烟气中的SOX和NOX是主要的空气污染物。湿法脱硫后,烟气中90%以上的SO2被有效去除,但脱硫工艺对烟气中的SO3去除效率不高(仅20%左右)。研究表明,湿法脱硫烟气中含有SO2、SO3、HCL、H2O等成分。烟气温度和露点是结露的重要条件。脱硫后的烟气温度一般为45~50℃,可直接从烟囱排出,也可通过GGH装置加热至80℃左右,再通过烟囱排出。脱硫后烟气的露点与其H2SO4和水的含量有关,其中H2SO4对烟气的露点影响很大。酸性烟气的露点一般为83.5~94.2℃,脱硫效率95%时,酸性烟气的露点约为76.5~87.4℃。


    从以上数据可以看出,对上述“湿烟囱”运行工况,烟气温度远低于其露点温度,因此湿烟气在烟囱内壁凝结成大量含硫酸的冷凝水顺着内壁向下流动,形成动态腐蚀。这种不断流动的酸液将烟囱内筒表面腐蚀后形成的盐类不断冲走,不会在表面形成屏蔽隔离作用的保护层,因此腐蚀速度不会随时间变化而减缓,这种动态腐蚀造成的危害比同条件下处于静态的酸液要大得多。烟囱的环境特点也决定了烟气结露酸液的强腐蚀性。首先,对烟囱而言,低浓度稀硫酸液比高浓度的酸液腐蚀性更强,其次,酸液的温度在40-80℃时,对结构材料的腐蚀性特别强,以钢材为例,40-80℃时的腐蚀速度比在其它温度时高出约3-8倍。所以该工况下烟囱内壁腐蚀环境非常恶劣。


    对于半湿烟囱的运行条件,烟气温度略低于露点或接近,此时露点较轻,但实验发现烟囱壁上仍有明显的水膜。在水膜的不断蒸发和吸收中,烟气中的酸成分逐渐积累,导致水膜中的酸浓度升高。因此,虽然此时烟气温度较高,但由于酸浓度的增加,也会腐蚀烟囱内壁。


    3.电厂烟囱内筒型式的选择

    对于无GGH装置的湿式脱硫电厂工程,应特别注意烟囱内筒的防腐。内筒型的选择必须充分考虑内筒的耐腐蚀性、使用寿命、维护方便等技术指标,以及成本等经济指标。湿烟囱内筒材料的材料必须具有以下必要性能:良好的耐化学腐蚀性;必要的耐热性和机械性能。


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