煙囪內(nèi)壁防腐措施、煙囪脫硫;內(nèi)筒防腐;
1、煙囪內(nèi)筒防腐介紹
我國(guó)火力發(fā)電廠(chǎng)在早期未對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫,排放的煙氣腐蝕性相對(duì)較低,隨著國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的提高和大眾環(huán)境意識(shí)的增強(qiáng),從2002年開(kāi)始,國(guó)內(nèi)新建火力發(fā)電廠(chǎng)都要求進(jìn)行煙氣脫硫處理,煙氣腐蝕程度也因此大幅提高,原來(lái)傳統(tǒng)的煙囪防腐形式已經(jīng)不能滿(mǎn)足煙氣脫硫后的運(yùn)行工況。
1.1濕法脫硫煙氣的特點(diǎn)
我國(guó)火力發(fā)電以燃煤為主,燃燒過(guò)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(guó)內(nèi)外燃煤火電廠(chǎng)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)用最多和的工藝。
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(duì)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(duì)煙囪的腐蝕隱患并未*消除,而且對(duì)煙囪的抗腐蝕性能提出了更高要求。
脫硫后的煙氣環(huán)境變得低溫高濕,使煙氣溫度低于酸露點(diǎn)溫度,煙氣含水量增大,煙氣上升中在煙囪內(nèi)壁會(huì)出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象;煙氣密度增加,自拔力減少,煙囪內(nèi)的煙氣壓力升高而形成正壓,加劇煙氣外滲;脫硫后的煙氣中單位體積的稀硫酸含量相應(yīng)增加。
在不設(shè)置GGH煙氣加熱系統(tǒng)時(shí),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)壁長(zhǎng)期處于浸泡狀態(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(zhǎng),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(hù)工作量增大,且GGH(回轉(zhuǎn)式)在運(yùn)行中積灰、結(jié)垢嚴(yán)重,影響了整個(gè)脫硫裝置的正常運(yùn)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)壁防腐措施
綜上所述,煙氣脫硫后對(duì)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(qiáng),酸液溫度在40℃~80℃時(shí),對(duì)結(jié)構(gòu)材料的腐蝕性特別強(qiáng)。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(duì)防腐蝕設(shè)計(jì)的要求高很多,濕法脫硫煙氣屬于強(qiáng)腐蝕性煙氣,煙囪內(nèi)壁的防腐措施應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)。
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(yáng)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(yùn)行時(shí),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(dòng)的煙氣進(jìn)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(huì)附著于煙囪與煙道連接處的對(duì)面,部分液體滲透到防腐表面的毛細(xì)孔內(nèi)。當(dāng)系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí),這些液體在自然干燥下生成結(jié)晶鹽,同時(shí)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(dòng)摩擦,煙囪不斷被磨損,加速腐蝕過(guò)程,使得煙囪筒壁逐漸變薄。
1.3目前國(guó)內(nèi)脫硫煙囪防腐情況
根據(jù)行業(yè)相關(guān)研討會(huì)議對(duì)近5年來(lái)脫硫煙囪防腐情況所進(jìn)行的調(diào)查,我國(guó)脫硫煙囪防腐工程實(shí)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(yùn)行情況良好,但在施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格檢查焊接點(diǎn),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(jìn)口賓高德煙囪防腐內(nèi)襯系統(tǒng)的煙囪運(yùn)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(mǎn),應(yīng)對(duì)粘貼量大、高空作業(yè)等方面的措施要確保到位。
三是采用泡沫玻化磚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(yùn)行情況良好。
四是采用整體澆筑料的煙囪在調(diào)查時(shí)未發(fā)現(xiàn)裂縫、沖刷及酸液滲漏現(xiàn)象,運(yùn)行情況良好,但仍然有待進(jìn)一步觀(guān)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煙囪專(zhuān)用防腐涂料的煙囪運(yùn)行情況基本良好。