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一．濕法脫硫煙囪防腐必要性分析
    1.1濕法脫硫煙氣的特點(diǎn)
    通常進(jìn)行濕法脫硫處理且不設(shè)煙氣加熱系統(tǒng)GGH的煙氣，水份含量高，濕度大，溫度低，易出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象，具有很強(qiáng)的腐蝕性，脫硫后的煙氣主要有以下特點(diǎn)
    （1） 濕法脫硫工藝對(duì)SO2脫除率很高（約95%），但對(duì)造成濕煙氣腐蝕的主要成分SO3，脫除率很低（20%）。SO3重新溶解，會(huì)在煙囪內(nèi)壁上形成腐蝕性很強(qiáng)的硫酸酸液。
    （2） 煙氣冷凝物中氯化物或氟化物的存在將很大提高腐蝕程度，在20℃和一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，氟化氫和氯化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)0。025%、0.1%、0.1%時(shí)易形成腐蝕強(qiáng)度高、滲透性較強(qiáng)、且較難防范的低溫高濕稀酸型腐蝕，腐蝕等級(jí)為。
    （3） 煙氣中含有酸性氧化物，使煙氣的酸露點(diǎn)溫度降低。脫硫后的煙氣溫度一般在40~50℃，濕度很大并處于飽和狀態(tài)，該溫度低于煙氣結(jié)露溫度。煙氣容易冷凝結(jié)露，并在潮濕環(huán)境下產(chǎn)生腐蝕性的液滴。
    （4） 脫硫后，煙氣溫度低，上抽力小，流速低，容易產(chǎn)生煙氣聚集并對(duì)排煙筒內(nèi)壁產(chǎn)生壓力，局部會(huì)出現(xiàn)正壓區(qū)，這時(shí)對(duì)拍煙筒壁產(chǎn)生滲透壓力，加快腐蝕進(jìn)程。
    （5） 另外，冷凝酸液的溫度在40~80℃時(shí)，對(duì)結(jié)構(gòu)材料的腐蝕性特別強(qiáng)。以鋼材為例，40~80℃時(shí)腐蝕速度比在其它溫度時(shí)高出約3~4倍，且國(guó)內(nèi)電廠脫硫裝置一般均設(shè)置旁路，如果旁路有未處理過(guò)的原煙氣與處理后的凈煙氣混合，原煙氣吸收凈煙氣中夾帶的大量水分，會(huì)增加硫酸和亞硫酸等酸液的生產(chǎn)量，使腐蝕加重。
    1.2煙囪運(yùn)行工況
    （1） 脫硫系統(tǒng)全撤出（旁路全開(kāi)），排放未經(jīng)脫硫的煙氣，此時(shí)進(jìn)入煙囪的煙氣溫度多在120℃以上。煙氣對(duì)煙囪內(nèi)壁材料不直接產(chǎn)生腐蝕或腐蝕性很小。（高速煙氣對(duì)內(nèi)壁存在沖刷）
    （2） 脫硫系統(tǒng)全部投入（旁路全關(guān)），排放經(jīng)濕法脫硫后的煙氣。進(jìn)入煙囪的煙氣溫度在50℃左右，煙氣水分含量很高，濕度大，濕度低，煙囪內(nèi)壁有嚴(yán)重結(jié)露現(xiàn)象，出現(xiàn)酸液流淌，腐蝕嚴(yán)重。
    （3） 脫硫系統(tǒng)部分撤出（旁路部分開(kāi)啟），未脫硫的高溫干煙氣與脫硫后的低溫濕煙氣在煙囪入口相混合，在煙囪內(nèi)形成更復(fù)雜的腐蝕環(huán)境。
    1.3總結(jié)
    由上述分析可知，煙囪在三種實(shí)際工況下交替運(yùn)行時(shí)均會(huì)被腐蝕，致使許多電廠的煙囪在脫硫改造完成后 “傷痕”累累，嚴(yán)重影響電廠安全生產(chǎn)運(yùn)行，所以對(duì)脫硫后的煙囪進(jìn)行防腐是必須和重要的，同時(shí)在考慮防腐材料時(shí)，材料不僅要承受高速煙氣的沖刷，還要適應(yīng)酸性條件的變化，以及高溫-低溫、干-濕交替變化的環(huán)境。
    1.4煙囪腐蝕圖片
  二．防腐方案的選擇
    2.1常見(jiàn)的防腐方案
    腐蝕性介質(zhì)對(duì)建筑材料的腐蝕作用，與介質(zhì)的性質(zhì)、濃度、溫度、濕度以及作用情況都有密切關(guān)系。各種防腐材料在不同條件作用下的耐腐蝕性能是不同的。雖在國(guó)家和電力行業(yè)煙囪的現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)煙氣脫硫處理后的煙囪防腐設(shè)計(jì)做出了相應(yīng)的規(guī)定，但對(duì)于老機(jī)組脫硫改造后的舊煙囪防腐設(shè)計(jì)卻缺乏具體可操作性。因此，目前國(guó)內(nèi)煙囪改造工程所用的防腐材料種類(lèi)繁多，大致可分為以下幾類(lèi): 高性能耐熱耐酸涂料、耐酸剛性鎧甲、內(nèi)襯整體耐酸澆注料、柔性膠粘接輕質(zhì)隔熱塊材（如賓高德磚、國(guó)產(chǎn)泡沫玻璃磚、輕質(zhì)?；沾纱u）、設(shè)置耐腐蝕鋼內(nèi)筒（鈦-鋼復(fù)合板內(nèi)筒）等。
    2.2 高性能耐熱耐酸涂料
    2.2.1 改性聚脲
    噴涂改性聚脲技術(shù)是20世紀(jì)80年代中期由美國(guó)Texaco公司研發(fā)成功的，改性聚脲是一種新型無(wú)溶劑、無(wú)污染的綠色環(huán)保材料。該項(xiàng)技術(shù)于1999年在我國(guó)投入商業(yè)應(yīng)用，在海洋化工行業(yè)、結(jié)構(gòu)防腐以及建筑防水、防滑、裝飾等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
    1） 噴涂改性聚脲的化學(xué)原理
    改性聚脲材料是雙組分高分子聚合物，其噴涂工藝屬于快速反應(yīng)噴涂體系，原料體系不含催化劑，固化速度快，可以在任意曲面、斜面及垂直面上噴涂成型，工藝簡(jiǎn)單，施工方便。
    2） 材料性能
    改性聚脲具有較好的物理性能，如耐介質(zhì)性、抗拉強(qiáng)度、低溫柔韌性、戶外抗老化性、附著性、耐磨以及耐沖擊性等。
    3） 施工性能好
    改性聚脲施工時(shí)必須使用專業(yè)噴涂設(shè)備將原材料在噴頭處加熱到一定的溫度后噴出，固化速度快，一次施工達(dá)到設(shè)計(jì)要求厚度，可以克服多層施工的弊病。該材料對(duì)水分、濕氣不敏感，施工不受環(huán)境、濕度的影響。在基層干燥的情況下，一年四季均可施工。具有較好的耐久性及耐溫性能。在大氣環(huán)境中，改性聚脲具有良好的抗老化性能，耐久性可以達(dá)到15年。該技術(shù)在石油化工行業(yè)應(yīng)用比較廣泛，主要用于管道、儲(chǔ)罐、儲(chǔ)液池等設(shè)施的防腐，防腐溫度多不超過(guò)50 ℃。
    2.2.2 玻璃鱗片復(fù)合材料
    1） 玻璃鱗片的耐蝕機(jī)理
    玻璃鱗片涂料是以乙烯基酯樹(shù)脂材料為主材，加入玻璃鱗片等材料配制而成。玻璃鱗片涂料在施工完畢后，扁平型的玻璃鱗片在樹(shù)脂連續(xù)相中呈平行重疊排列，從而形成致密的防滲層結(jié)構(gòu)。玻璃鱗片涂料固化后，由于乙烯基酯樹(shù)脂的高交聯(lián)密度，可以有效減弱水蒸汽和腐蝕性化學(xué)介質(zhì)的滲透，玻璃鱗片的*結(jié)構(gòu)更能達(dá)到防滲或減滲的效果。
    2） 玻璃鱗片涂料的特點(diǎn)
    附著力強(qiáng)：玻璃鱗片涂料與混凝土或碳鋼基材之間的粘結(jié)強(qiáng)度高，粘結(jié)強(qiáng)度不低于2.0Mpa。
    耐磨性：玻璃鱗片涂料固化后的硬度較高，比普通醇酸漆高2～3倍，耐磨性較好，受外部機(jī)械損傷時(shí)，玻璃鱗片涂料的破壞是局部的，其擴(kuò)散趨勢(shì)小，易于修復(fù)。
    3） 施工性能好
    玻璃鱗片涂料的固體成分含量較高，可以一次性做成較厚的涂層，并具有現(xiàn)場(chǎng)配制和室溫下固化的特點(diǎn)。
    4） 玻璃鱗片材料的應(yīng)用
    目前，玻璃鱗片材料在煙氣脫硫裝置的吸收塔以及凈煙氣煙道中多有采用，國(guó)內(nèi)也有將其用做排煙（鋼）筒內(nèi)部防腐隔離層的做法。但在單筒鋼筋混凝土煙囪防腐改造中，國(guó)內(nèi)罕有采用玻璃鱗片復(fù)合材料的案例。
    2.2.3 OM、固斯特、薩維真等涂料
目前市場(chǎng)上的多種防腐涂料各有不同的特殊性能，但是在耐熱、抗老化和粘結(jié)性能方面都很難提供在稀硫酸、煙氣沖刷、溫度交變環(huán)境長(zhǎng)期使用的可靠性依據(jù)，且出現(xiàn)損壞的情況較多，阻礙其在脫硫煙囪防腐中的廣泛應(yīng)用。
    2.3 耐酸剛性鎧甲
    筒內(nèi)噴涂防腐混凝土或鉀水改性耐酸砂漿。
    在耐酸鋼排煙筒內(nèi)焊上短錨筋，再掛上鋼絲網(wǎng)，然后噴涂50～70mm厚耐熱耐酸混凝土或鉀水改性耐酸砂漿，形成剛性鎧甲。
    這樣的防腐層對(duì)鋼排煙筒，不論是自立式還是懸吊式都會(huì)增加較大的荷重，鋼排煙筒的壁厚會(huì)增加不少。這樣的防腐層較脆，連續(xù)結(jié)構(gòu)達(dá)到100m以上，已遠(yuǎn)超過(guò)了混凝土類(lèi)材料允許的zui大溫度分段長(zhǎng)度，溫、濕度變化時(shí)難免產(chǎn)生裂縫，裂縫處就成了煙囪防腐的薄弱（漏）點(diǎn)。
    2.4 內(nèi)襯整體耐酸澆注料
    與其它防腐體系相比，內(nèi)襯整體耐酸澆注料施工難度較大，施工質(zhì)量難以保證，因此其使用受到了較大的限制。
    廣西合山電廠在國(guó)內(nèi)采用煙囪內(nèi)襯整體耐酸澆注料，但在施工和運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)了一些問(wèn)題。設(shè)計(jì)方總結(jié)出以下幾點(diǎn)原因：
    1） 施工時(shí)操作人員的技術(shù)熟練程度、澆注料的凝固時(shí)間控制和稠密度、材料的配合比等綜合因素對(duì)施工質(zhì)量影響顯著。
    2） 耐酸澆注料只有企業(yè)自已的標(biāo)準(zhǔn)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有，施工只能按照材料生產(chǎn)廠家的施工說(shuō)明和參照行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行驗(yàn)收，從而大大地增加了施工管理和質(zhì)量控制的難度。
    3） 施工過(guò)程中對(duì)環(huán)境條件變化較為敏感。
    2.5 柔性膠粘接輕質(zhì)隔熱塊材
    柔性膠一般采用有機(jī)硅橡膠，通常由基礎(chǔ)聚合物、交聯(lián)劑、催化劑、填料及添加劑等配制而成。產(chǎn)品包裝在密封軟管中，使用時(shí)擠出，接觸空氣后能自行硫化成彈性體，使用方便。從廠家所提供的數(shù)據(jù)看，有機(jī)硅橡膠能在–40～+180℃溫度范圍長(zhǎng)期使用，具有優(yōu)良的電氣絕緣性能和化學(xué)穩(wěn)定性，能耐水，耐臭氧，耐氣候老化，對(duì)多種金屬和非金屬材料有良好的粘接性。
    輕質(zhì)隔熱塊材可以分為以下幾種: 賓高德玻璃磚，國(guó)產(chǎn)泡沫玻璃磚，國(guó)產(chǎn)輕質(zhì)?；沾纱u。
    2.5.1 賓高德玻璃磚
    賓高德玻璃磚內(nèi)襯的主要材料是一種特級(jí)低膨脹硅酸硼玻璃，能抵御除氫氟酸以外的各種酸類(lèi)的腐蝕，而且對(duì)氣體和凝結(jié)水具有抗?jié)B透性能，同時(shí)，具有自重輕和*的隔熱性能。賓高德玻璃磚采用粘合劑將其粘接在內(nèi)襯基面上，并用粘合劑材料對(duì)玻璃磚縫隙勾縫，阻斷了煙氣對(duì)排煙筒結(jié)構(gòu)的腐蝕。粘結(jié)料的防腐、耐久性是內(nèi)襯防腐的關(guān)鍵，它的老化、開(kāi)裂都將直接影響整個(gè)內(nèi)襯系統(tǒng)的防腐性能。據(jù)介紹，襯基上的賓高德粘膜在各種不同的煙氣環(huán)境下使用20年后，仍保持彈性，能有效地將襯基同高溫和侵蝕性氣體隔離開(kāi)。但這種材料成本昂貴，在國(guó)內(nèi)推廣較為困難。
    2.5.2 國(guó)產(chǎn)泡沫玻璃磚
    國(guó)產(chǎn)泡沫玻璃磚是以碎玻璃為主要原料，加入發(fā)泡劑、外摻劑，高溫發(fā)泡成型制成的一種輕質(zhì)多孔材料。玻璃磚內(nèi)部形成獨(dú)立的封閉微小氣孔結(jié)構(gòu)，集隔熱保溫于一體，它不吸水、導(dǎo)熱系數(shù)小、耐酸堿（氫氟酸除外）。據(jù)資料介紹，與之配套的特種耐酸、耐高溫膠粘劑，粘接強(qiáng)度高，有較強(qiáng)的耐酸性和韌性。2007年至今，國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)的電廠煙囪或煙囪改造方案中，國(guó)產(chǎn)泡沫玻璃磚內(nèi)襯防腐因其造價(jià)適中，被廣泛采用。
    2.5.3 輕質(zhì)?；沾纱u（泡沫玻化磚）
    輕質(zhì)?；沾纱u內(nèi)襯是以陶瓷顆粒為主要原料，加入發(fā)泡劑、外摻劑，高溫發(fā)泡成型制成的一種輕質(zhì)多孔陶瓷材料。陶瓷磚內(nèi)部形成獨(dú)立的封閉微小氣孔結(jié)構(gòu)，集隔熱保溫于一體，它不吸水、導(dǎo)熱系數(shù)小、耐酸堿（氫氟酸除外），材料強(qiáng)度高于發(fā)泡玻璃磚，是良好的內(nèi)襯材料。其主要適用于火力發(fā)電廠等采用濕法脫硫煙囪的防腐蝕內(nèi)襯，產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)性較好，其性價(jià)比優(yōu)于目前同類(lèi)防腐進(jìn)口產(chǎn)品，具有較為顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。據(jù)資料介紹，與之配套的特種耐酸、耐高溫膠粘劑粘接強(qiáng)度高，有較強(qiáng)的耐酸性和韌性。
    2.6 設(shè)置耐腐蝕鋼內(nèi)筒
    用于排放脫硫（濕法處理）煙氣的煙囪，無(wú)論燃煤含硫量的大小，煙氣均按強(qiáng)腐蝕性煙氣考慮，煙囪結(jié)構(gòu)應(yīng)采用排煙筒與結(jié)構(gòu)筒脫開(kāi)的布置形式。
    2.6.1 鈦-鋼復(fù)合板煙囪內(nèi)筒
    工業(yè)煙囪協(xié)會(huì)（CICIND）在其發(fā)布的《鋼煙囪標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程 Model Code For Steel Chimneys》（1999年第1版）中建議采用普通碳鋼板在其內(nèi)側(cè)（與煙氣接觸側(cè)）增加一層非常薄的合金板或鈦板的方法進(jìn)行處理。
    鈦是一種極耐腐蝕的材料，這是由于鈦的表面容易生成穩(wěn)定的鈍化膜。鈦鈍化膜由極薄的氧化鈦構(gòu)成，在許多環(huán)境中是很穩(wěn)定的，并且一旦局部破壞還具有瞬間再修復(fù)的特性。采用耐腐蝕的鈦合金板材與普通鋼板經(jīng)爆炸復(fù)合而成的鈦-鋼復(fù)合板，能抵御多種腐蝕介質(zhì)的侵蝕。鈦合金板材與普通鋼板爆炸復(fù)合后，兩種材料互相滲透結(jié)合牢固、性能穩(wěn)定、密閉性好。現(xiàn)場(chǎng)鈦-鋼復(fù)合板施工主要是進(jìn)行成型和焊接，整體質(zhì)量易于保證。常見(jiàn)的鈦合金復(fù)合層厚度為1.2mm，因鈦合金材料較薄，軋制和復(fù)合過(guò)程中易受雜質(zhì)影響而出現(xiàn)穿孔或透漏情況，帶有此缺陷的鈦-鋼復(fù)合板在使用過(guò)程中遇腐蝕性煙氣便會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的“點(diǎn)蝕”現(xiàn)象，材料使用時(shí)必須嚴(yán)格檢驗(yàn)。該類(lèi)材料造價(jià)昂貴，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)拼裝時(shí)的焊接質(zhì)量要求較高，內(nèi)壁的缺陷往往會(huì)導(dǎo)致基層鋼板的腐蝕，據(jù)了解，國(guó)內(nèi)老機(jī)組脫硫改造后的單筒鋼筋混凝土煙囪防腐極少采用鈦-鋼復(fù)合板內(nèi)筒方案。
    2.6.2 普通鋼或耐酸鋼煙囪內(nèi)筒粘貼泡沫玻璃磚或輕質(zhì)?；沾纱u
由于鈦復(fù)合鋼板過(guò)于昂貴，所以國(guó)內(nèi)眾多工程采用了普通鋼或耐酸鋼鋼內(nèi)筒內(nèi)粘貼泡沫玻璃磚或輕質(zhì)玻化陶瓷磚方案。但從運(yùn)行情況來(lái)看，也存在著諸多的問(wèn)題。集中表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
    1） 泡沫玻璃磚或輕質(zhì)?；沾纱u質(zhì)量參差不齊。品質(zhì)差的泡沫玻璃磚或輕質(zhì)?；沾纱u強(qiáng)度低、抗沖刷能力差，在煙氣流速高的區(qū)域，將產(chǎn)生嚴(yán)重的磚體沖刷剝落狀況。尤其是泡沫玻璃磚更應(yīng)引起足夠重視，在反復(fù)高低溫作用下，易出現(xiàn)表層爆裂、剝蝕、破碎等現(xiàn)象，從而導(dǎo)致煙囪內(nèi)筒基層鋼板腐蝕。
    2） 施工工藝難以控制，造成磚背面粘接劑涂抹不均勻、磚縫之間粘接料不飽滿、粘接料配比不準(zhǔn)確或攪拌不均勻，使粘貼的磚體在高速氣流作用下容易發(fā)生脫落。
    如果選用高質(zhì)量的泡沫玻璃磚或輕質(zhì)?；沾纱u，并嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，此種防腐體系在電廠單筒混凝土煙囪改造工程中應(yīng)具有一定的應(yīng)用前景。
    對(duì)于上述幾種常見(jiàn)的煙囪防腐材料，中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)公司電顧發(fā)電[2009]907號(hào)文件指出：
    采用鈦鋼板或鈦-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)，避免出現(xiàn)漏焊。造成焊接處發(fā)生腐蝕。
    在鋼內(nèi)筒內(nèi)采用粘貼進(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。
    采用粘貼泡沫?；u與進(jìn)口或國(guó)產(chǎn)硅樹(shù)脂膠作為粘接劑的防腐內(nèi)襯系統(tǒng)運(yùn)行效果基本良好。
    在鋼內(nèi)筒內(nèi)噴（刷）涂玻璃鱗片、聚脲、OM涂料、薩維真導(dǎo)致煙囪（煙道）防腐受到損壞的狀況較多，以上防腐涂料不應(yīng)直接噴（刷）涂在以砌體為基層的煙囪內(nèi)壁上（特別是舊煙囪改造）。
    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。
  2.7 結(jié)語(yǔ)
    以上為現(xiàn)在應(yīng)用較多的幾種防腐方案，每種方案都具備了優(yōu)缺點(diǎn)。所以作為火力發(fā)電企業(yè)來(lái)說(shuō)選擇自身工況及條件的防腐解決方案是zui適宜的。作為磚加膠防腐方案來(lái)說(shuō)是比較適宜技術(shù)改造項(xiàng)目，這是由于設(shè)計(jì)，施工，維護(hù)等方面來(lái)說(shuō)相對(duì)比合金板和鈦金板來(lái)說(shuō)性價(jià)比要高，比涂料類(lèi)要更加耐用。我公司也出席了工業(yè)煙囪協(xié)會(huì)（CICIND）今年5月份在俄羅斯圣彼得堡召開(kāi)的工業(yè)煙囪協(xié)會(huì)年度大會(huì)，在會(huì)上我們了解到國(guó)外80%的新建和技術(shù)改造項(xiàng)目都采用的是磚加膠系統(tǒng)。所以由此可以證明磚加膠系統(tǒng)在電廠脫硫改造煙囪防腐中是可行的，現(xiàn)在由于施工質(zhì)量和一些產(chǎn)品自身，還有我國(guó)對(duì)于煙囪防腐處于起步階段，所以造成了很多失敗的案例。我公司現(xiàn)在針對(duì)了磚加膠系統(tǒng)的種種困難和注意事項(xiàng)，專門(mén)進(jìn)行了解決方案，學(xué)習(xí)賓高德的施工管理，制定施工管理質(zhì)量制定，堅(jiān)決執(zhí)行24時(shí)旁站監(jiān)督，360°不間斷攝影監(jiān)督等制度，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。