脫硫舊煙囪改造

一：過(guò)去的舊煙囪大部分是磚砌內(nèi)襯的單筒煙囪，內(nèi)襯砌在鋼筋砼外筒的牛腿上，當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)煙氣流速在25M/S-28M/S，煙氣對(duì)排煙筒內(nèi)壁沖刷比較厲害，而且過(guò)渡到濕煙囪時(shí)，很多情況下處于正壓運(yùn)行。從2004年開(kāi)始陸續(xù)有一批濕煙囪（不加GGH）建成投運(yùn)，但是由于有旁路混排，濕煙囪排煙筒內(nèi)冷凝酸水不太嚴(yán)重，對(duì)濕煙囪的腐蝕還不引人關(guān)注。到2007年有一批濕煙囪按無(wú)旁路全脫硫運(yùn)行，排煙筒內(nèi)冷凝酸液量比較大，對(duì)于一臺(tái)600MW機(jī)組，冷凝酸水可達(dá)3-4T/H，pH在2.0~3.0，很多改造后的舊煙囪在灰斗平臺(tái)，煙道與煙囪接口處滲漏冷凝酸水，有的舊煙囪在上部支撐砌筑內(nèi)襯的牛腿附近也有滲漏的水跡。

二：發(fā)電企業(yè)對(duì)舊煙囪進(jìn)行防腐改造后的酸水滲漏問(wèn)題是非常傷腦筋，現(xiàn)將以前工程反映出的問(wèn)題和一些經(jīng)驗(yàn)分析，交流工程情況，供貴發(fā)電企業(yè)參考：

三：濕法脫硫系統(tǒng)及煙囪的腐蝕，對(duì)脫硫系統(tǒng)及機(jī)組的可靠性和安全性均有重要的影響。根據(jù)電力協(xié)調(diào)對(duì)226 個(gè)電廠煙囪的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，煙囪防腐失效的情況比較嚴(yán)重，給電力安全生產(chǎn)帶來(lái)重大隱患。主要表現(xiàn)在：目前我國(guó)脫硫煙囪所采用的13 種防腐方案中有10 種方案由于防腐材料本身的質(zhì)量、施工質(zhì)量等原因造成煙囪出現(xiàn)不同程度的損壞現(xiàn)象；出現(xiàn)開(kāi)裂、沖刷或脫落、酸液滲漏等問(wèn)題較嚴(yán)重的煙囪占煙囪總數(shù)的20 %及以上；根據(jù)相煙囪結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期50 年要求，排煙功能設(shè)計(jì)應(yīng)滿足工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)壽命30 年的要求。但目前有的煙囪防腐工程僅投運(yùn)2 個(gè)月即出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕。

下面是對(duì)11 家火電廠單位的脫硫系統(tǒng)及煙囪的腐蝕情況進(jìn)行了調(diào)研和分析：

四：脫硫系統(tǒng)及煙囪防腐概述由于介質(zhì)溫度和成分的不同，脫硫系統(tǒng)不同位置的腐蝕環(huán)境也不同。無(wú)再加熱系統(tǒng)時(shí)，煙囪運(yùn)行區(qū)域溫度在50℃左右，pH 在1.3~2，煙氣濕度完全飽和，并存在一定量的漿液液滴情況。脫硫系統(tǒng)不投運(yùn)時(shí)，煙氣溫度一般在120～150℃。若脫硫系統(tǒng)投運(yùn)，煙氣溫度在50℃左右（無(wú)再加熱系統(tǒng)）或80 ℃左右。對(duì)于煙囪來(lái)講，是否有脫硫裝置以及是否有煙氣加熱裝置，其腐蝕環(huán)境是完全不同的，可分為以下3 種情況：

①干煙囪。當(dāng)機(jī)組未設(shè)濕法脫硫裝置時(shí)，煙囪中的煙氣即為鍋爐的排煙，其濕度較低（5 %左右）且溫度穩(wěn)定。該類煙囪習(xí)慣稱為干煙囪，即為我國(guó)傳統(tǒng)的火電機(jī)組煙囪，最常見(jiàn)的型式為“鋼筋混凝土+ 耐酸磚內(nèi)襯單筒式煙囪”。該類煙囪投資少、施工方法簡(jiǎn)單，在我國(guó)得到了最廣泛的應(yīng)用。

②半濕煙囪。當(dāng)機(jī)組設(shè)有濕法脫硫裝置且有煙氣加熱裝置時(shí)，煙氣的濕度有所增加（10 %左右），煙氣溫度在80℃左右。該類煙囪稱為半濕煙囪。對(duì)在役機(jī)組增加脫硫裝置的，煙囪大多維持原狀，即為耐酸磚內(nèi)襯單筒式。對(duì)新建機(jī)組，開(kāi)始采用套筒式煙囪，即在鋼筋混凝土外筒內(nèi)布置單個(gè)或多個(gè)直筒型排煙管，排煙管和外筒脫開(kāi)，可確保外筒不受腐蝕。套筒式煙囪也有多種型式，按內(nèi)筒的數(shù)量，可分為單內(nèi)筒（多爐共用1 內(nèi)筒） 和多內(nèi)筒（1 爐對(duì)應(yīng)1 內(nèi)筒）；按內(nèi)筒的材料，可分為鋼內(nèi)筒和磚砌內(nèi)筒；按防腐材料，則有耐酸磚、玻璃磚、陶瓷磚及各種防腐涂料。

③濕煙囪。當(dāng)機(jī)組設(shè)有濕法脫硫裝置且沒(méi)有煙氣加熱裝置時(shí)，煙氣的濕度很大（完全飽和），煙氣溫度在50℃左右。該類煙囪習(xí)慣稱為濕煙囪。濕煙囪的防腐材料除上述材料外，也有采用鈦鋼復(fù)合板的。

五：下面是對(duì)11 家火電廠單位的脫硫系統(tǒng)及煙囪脫硫各分區(qū)防腐工藝：

1）煙道。無(wú)論是原煙氣煙道還是潔凈煙氣煙道，基本采用了玻璃鱗片樹(shù)脂的防腐方法，只有1 家為環(huán)氧樹(shù)脂+ 玻璃鋼纖維涂層，1 家在原煙氣的底部煙道采用了防腐磚。

2）吸收塔入口干濕交界區(qū)域。大多數(shù)采用了合金的防腐方案，其中7 家為C276 合金，1 家為1.452 9合金。有2 個(gè)廠采用玻璃鱗片樹(shù)脂方案，1 個(gè)廠采用環(huán)氧樹(shù)脂+ 玻璃鋼纖維涂層。

3）吸收塔。大多數(shù)采用了玻璃鱗片樹(shù)脂方案（7家），其它4 個(gè)廠采用了襯膠方案。

4）煙囪。11 個(gè)電廠的煙囪均為半濕煙囪工況，即脫硫系統(tǒng)均設(shè)有煙氣加熱裝置。其中1 家為蒸汽加熱器，其它均為氣氣加熱器（GGH）。11 個(gè)電廠中6家為鋼筋混凝土單筒式煙囪，5 家為套筒式（鋼內(nèi)筒）煙囪。采用的防腐方案共有6 種，其中3 家內(nèi)襯材料為耐腐蝕水泥配成的頁(yè)巖陶粒砼（該方法針對(duì)干煙囪工況），3 家為耐酸磚內(nèi)襯，2 家為鱗片樹(shù)脂涂層，1家為SH 涂料涂層，1 家為進(jìn)口泡沫玻璃磚，1 家為陶粒砼+OM涂層。

六、對(duì)老煙囪的防腐改造方案，應(yīng)綜合考慮老煙囪改造后的服務(wù)年限、脫硫工藝（是否設(shè)置GGH）以及運(yùn)行工況（是否設(shè)置旁路煙道）等條件，根據(jù)對(duì)原煙囪結(jié)構(gòu)、內(nèi)襯的鑒定結(jié)果，采用相適應(yīng)的防腐處理方案。

七、采用粘貼國(guó)產(chǎn)泡沫玻璃磚對(duì)老煙囪進(jìn)行的防腐改造項(xiàng)目，出現(xiàn)開(kāi)裂、沖刷和脫落的狀況較為嚴(yán)重。當(dāng)采用粘貼硼化玻璃磚或波化陶瓷磚時(shí)，要清理舊磚內(nèi)襯的表面，用砂漿或膩?zhàn)诱移胶?，需要干燥再作防腐層施工。采用干噴時(shí)表面浮灰很難清除干凈，影響粘結(jié)力。采用濕噴時(shí)又很難在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到干燥。目前對(duì)粘結(jié)膠只有承包商自報(bào)的性能指標(biāo)，還沒(méi)有統(tǒng)一、明確的取樣和檢驗(yàn)方法。不能直接判斷承包商供貨的粘結(jié)力和抗腐蝕能力，更難確定它們的耐久性。采用強(qiáng)度在1.4MP以下的泡沫玻璃磚，耐煙氣沖刷能力很差。采購(gòu)落后窯生產(chǎn)（長(zhǎng)度＜40m，膨化玻璃以廢舊玻璃為主）的泡沫玻璃磚，由于出窯的磚塊四周與中心部位強(qiáng)度相差很大，同時(shí)在出廠后1-2月內(nèi)還有可能出現(xiàn)炸裂，這種磚不可能保證質(zhì)量目標(biāo)，同時(shí)在短時(shí)間內(nèi)還很難發(fā)現(xiàn)這些隱患。當(dāng)采用這種方案時(shí)一定要保證粘貼層的基底質(zhì)量和磚及膠的到貨質(zhì)量。

八、現(xiàn)在也有很多工程在原磚內(nèi)襯清理后，內(nèi)抹耐酸膠泥方案，通過(guò)工程實(shí)例驗(yàn)證效果不錯(cuò)，而且價(jià)格較便宜，施工方便。但是耐酸膠泥一定要控制固化后的吸水率應(yīng)5%。目前市場(chǎng)上只有很少的耐酸膠泥達(dá)到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。其次應(yīng)控制耐酸膠泥的涂抹厚度，厚度太小容易開(kāi)裂脫皮。第三應(yīng)保證在防腐層中放置一定的鋼絲網(wǎng)，控制防腐層裂縫寬度和脫落。

九、在山東勝利化工公司的煙囪防腐改造中，采用兩層玻璃鋼薄板實(shí)現(xiàn)保護(hù)，第一層玻璃鋼板用鈦釘固定在清理后的基層上，第二層用濕糊方法貼在上一層玻璃鋼板材上，形成整體的防腐筒體。但應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定固定釘?shù)姆植奸g距，間距過(guò)大，則在煙氣流動(dòng)下會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)或脫落。這種方案從實(shí)踐后不斷改進(jìn)可能會(huì)是較好的一種防腐方案。

十、從已投運(yùn)的防腐改造的舊煙囪實(shí)例中，問(wèn)題多出現(xiàn)在薄膜的涂料，在舊的磚砌內(nèi)襯上粘貼強(qiáng)度不住。如OM或聚脲等涂料在江蘇徐塘電廠和浙江嘉興、鎮(zhèn)海電廠出現(xiàn)嚴(yán)重滲漏。實(shí)踐說(shuō)明，按現(xiàn)有材料及實(shí)施的工藝方法是不行的，目前不要再選這些材料和工藝作為脫硫舊煙囪改造的方案。對(duì)于600MW以上機(jī)組宜每臺(tái)爐對(duì)應(yīng)一個(gè)排煙筒，建造多管煙囪。在防腐設(shè)計(jì)確有把握時(shí)，可兩臺(tái)爐共一個(gè)排煙筒，建造套筒或多管煙囪。過(guò)去采用的“部分套管式單筒煙囪”，盡管在內(nèi)襯的構(gòu)造上增加了隔氣和隔水層，由于在材料和施工方面還存在很大的風(fēng)險(xiǎn)。目前，發(fā)現(xiàn)在托克托、潮州等電廠的煙囪已經(jīng)出現(xiàn)嚴(yán)重的滲漏，所以建議“部分套管式單筒煙囪”不可再做為濕煙囪設(shè)計(jì)方案。

十一、目前濕煙囪的排煙筒比較多的采用鈦鋼復(fù)合板鋼內(nèi)筒或耐酸磚（泡沫陶瓷磚）砌筑。

十二、在2005年總結(jié)了湘潭和金竹山電廠砌筑泡沫陶瓷磚排煙內(nèi)筒的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)，近幾年不少電廠采用該方案，在經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和防滲漏方面，出現(xiàn)問(wèn)題不多。但是砌筑材料應(yīng)該控制鉀水玻璃耐酸膠泥質(zhì)量。為了更可靠一些，在砌筑內(nèi)筒的內(nèi)側(cè)再抹一層耐酸膠泥，費(fèi)用不多，可能更可靠一些。

十三、濕煙囪鋼內(nèi)筒目前反映的問(wèn)題比較復(fù)雜一些。首先是用耐酸鋼板還是普鋼的選擇，一般推薦耐酸鋼板應(yīng)該更穩(wěn)妥一些。鋼板的防腐保護(hù)現(xiàn)在采用國(guó)產(chǎn)粘貼泡沫玻璃磚或泡沫陶瓷磚方案較多，采用鈦鋼復(fù)合板很少。但是實(shí)踐過(guò)程中，反映貼的磚強(qiáng)度僅1.4MP左右，有幾個(gè)煙囪出現(xiàn)泡沫玻璃被成片沖刷掉（九江和石洞口等電廠），或泡沫玻璃有脫落飛出的情況發(fā)生（山西兆光電廠）。說(shuō)明在粘貼泡沫玻璃磚時(shí)貼結(jié)膠料方面和粘接工藝都有問(wèn)題。

江蘇悅中高空防腐工程技術(shù)有限公司

技術(shù)部

2013年