脫硫舊煙囪改造

一：過去的舊煙囪大部分是磚砌內襯的單筒煙囪，內襯砌在鋼筋砼外筒的牛腿上，當時設計煙氣流速在25M/S-28M/S，煙氣對排煙筒內壁沖刷比較厲害，而且過渡到濕煙囪時，很多情況下處于正壓運行。從2004年開始陸續(xù)有一批濕煙囪（不加GGH）建成投運，但是由于有旁路混排，濕煙囪排煙筒內冷凝酸水不太嚴重，對濕煙囪的腐蝕還不引人關注。到2007年有一批濕煙囪按無旁路全脫硫運行，排煙筒內冷凝酸液量比較大，對于一臺600MW機組，冷凝酸水可達3-4T/H，pH在2.0~3.0，很多改造后的舊煙囪在灰斗平臺，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襯的牛腿附近也有滲漏的水跡。

二：發(fā)電企業(yè)對舊煙囪進行防腐改造后的酸水滲漏問題是非常傷腦筋，現將以前工程反映出的問題和一些經驗分析，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，對脫硫系統(tǒng)及機組的可靠性和安全性均有重要的影響。根據電力協(xié)調對226 個電廠煙囪的調查發(fā)現，煙囪防腐失效的情況比較嚴重，給電力安全生產帶來重大隱患。主要表現在：目前我國脫硫煙囪所采用的13 種防腐方案中有10 種方案由于防腐材料本身的質量、施工質量等原因造成煙囪出現不同程度的損壞現象；出現開裂、沖刷或脫落、酸液滲漏等問題較嚴重的煙囪占煙囪總數的20 %及以上；根據相煙囪結構應滿足設計基準期50 年要求，排煙功能設計應滿足工藝系統(tǒng)設計壽命30 年的要求。但目前有的煙囪防腐工程僅投運2 個月即出現嚴重腐蝕。

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

四：脫硫系統(tǒng)及煙囪防腐概述由于介質溫度和成分的不同，脫硫系統(tǒng)不同位置的腐蝕環(huán)境也不同。無再加熱系統(tǒng)時，煙囪運行區(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)不投運時，煙氣溫度一般在120～150℃。若脫硫系統(tǒng)投運，煙氣溫度在50℃左右（無再加熱系統(tǒng)）或80 ℃左右。對于煙囪來講，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。當機組未設濕法脫硫裝置時，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。該類煙囪習慣稱為干煙囪，即為我國傳統(tǒng)的火電機組煙囪，最常見的型式為“鋼筋混凝土+ 耐酸磚內襯單筒式煙囪”。該類煙囪投資少、施工方法簡單，在我國得到了最廣泛的應用。

②半濕煙囪。當機組設有濕法脫硫裝置且有煙氣加熱裝置時，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。對在役機組增加脫硫裝置的，煙囪大多維持原狀，即為耐酸磚內襯單筒式。對新建機組，開始采用套筒式煙囪，即在鋼筋混凝土外筒內布置單個或多個直筒型排煙管，排煙管和外筒脫開，可確保外筒不受腐蝕。套筒式煙囪也有多種型式，按內筒的數量，可分為單內筒（多爐共用1 內筒） 和多內筒（1 爐對應1 內筒）；按內筒的材料，可分為鋼內筒和磚砌內筒；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。當機組設有濕法脫硫裝置且沒有煙氣加熱裝置時，煙氣的濕度很大（完全飽和），煙氣溫度在50℃左右。該類煙囪習慣稱為濕煙囪。濕煙囪的防腐材料除上述材料外，也有采用鈦鋼復合板的。

五：下面是對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脂的防腐方法，只有1 家為環(huán)氧樹脂+ 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 個廠采用玻璃鱗片樹脂方案，1 個廠采用環(huán)氧樹脂+ 玻璃鋼纖維涂層。

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

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

六、對老煙囪的防腐改造方案，應綜合考慮老煙囪改造后的服務年限、脫硫工藝（是否設置GGH）以及運行工況（是否設置旁路煙道）等條件，根據對原煙囪結構、內襯的鑒定結果，采用相適應的防腐處理方案。

七、采用粘貼國產泡沫玻璃磚對老煙囪進行的防腐改造項目，出現開裂、沖刷和脫落的狀況較為嚴重。當采用粘貼硼化玻璃磚或波化陶瓷磚時，要清理舊磚內襯的表面，用砂漿或膩子找平后，需要干燥再作防腐層施工。采用干噴時表面浮灰很難清除干凈，影響粘結力。采用濕噴時又很難在短時間內達到干燥。目前對粘結膠只有承包商自報的性能指標，還沒有統(tǒng)一、明確的取樣和檢驗方法。不能直接判斷承包商供貨的粘結力和抗腐蝕能力，更難確定它們的耐久性。采用強度在1.4MP以下的泡沫玻璃磚，耐煙氣沖刷能力很差。采購落后窯生產（長度＜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度相差很大，同時在出廠后1-2月內還有可能出現炸裂，這種磚不可能保證質量目標，同時在短時間內還很難發(fā)現這些隱患。當采用這種方案時一定要保證粘貼層的基底質量和磚及膠的到貨質量。

八、現在也有很多工程在原磚內襯清理后，內抹耐酸膠泥方案，通過工程實例驗證效果不錯，而且價格較便宜，施工方便。但是耐酸膠泥一定要控制固化后的吸水率應5%。目前市場上只有很少的耐酸膠泥達到這個標準。其次應控制耐酸膠泥的涂抹厚度，厚度太小容易開裂脫皮。第三應保證在防腐層中放置一定的鋼絲網，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現保護，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。但應通過試驗確定固定釘的分布間距，間距過大，則在煙氣流動下會產生振動或脫落。這種方案從實踐后不斷改進可能會是較好的一種防腐方案。

十、從已投運的防腐改造的舊煙囪實例中，問題多出現在薄膜的涂料，在舊的磚砌內襯上粘貼強度不住。如OM或聚脲等涂料在江蘇徐塘電廠和浙江嘉興、鎮(zhèn)海電廠出現嚴重滲漏。實踐說明，按現有材料及實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。對于600MW以上機組宜每臺爐對應一個排煙筒，建造多管煙囪。在防腐設計確有把握時，可兩臺爐共一個排煙筒，建造套筒或多管煙囪。過去采用的“部分套管式單筒煙囪”，盡管在內襯的構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險。目前，發(fā)現在托克托、潮州等電廠的煙囪已經出現嚴重的滲漏，所以建議“部分套管式單筒煙囪”不可再做為濕煙囪設計方案。

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

十二、在2005年總結了湘潭和金竹山電廠砌筑泡沫陶瓷磚排煙內筒的經驗基礎，近幾年不少電廠采用該方案，在經濟指標和防滲漏方面，出現問題不多。但是砌筑材料應該控制鉀水玻璃耐酸膠泥質量。為了更可靠一些，在砌筑內筒的內側再抹一層耐酸膠泥，費用不多，可能更可靠一些。

十三、濕煙囪鋼內筒目前反映的問題比較復雜一些。首先是用耐酸鋼板還是普鋼的選擇，一般推薦耐酸鋼板應該更穩(wěn)妥一些。鋼板的防腐保護現在采用國產粘貼泡沫玻璃磚或泡沫陶瓷磚方案較多，采用鈦鋼復合板很少。但是實踐過程中，反映貼的磚強度僅1.4MP左右，有幾個煙囪出現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）。說明在粘貼泡沫玻璃磚時貼結膠料方面和粘接工藝都有問題。

江蘇悅中高空防腐工程技術有限公司

技術部

2013年