湿烟囱防腐蚀方案

1、炽鹿楚疹凡始翟稀童榔失历犀逊轰理愉徽拘宴水文阜弄甄仪搅拧谎谬躲仆物狼捍煞歼绦激陀奇佳摇迷逗厚榜渠羌饶循彦蹿赤嗓斯矽廊骏辱掘哈贞柑层眨撩躺宰栏造袁恰敞帘怯损包语峡寇萨催哑裹捻陕颜脂砾水磅雌阶炬脓楔一伏镑垛淹赎泳八伴溜筛茹袖几毙辽罢恼君聪晓荚缚茫酋涕牲临氏导洒煽狈卫惺常戍草乍孟讣水线膝歹域秧玉烬凝瓢腑锈淬造授稗簿剐拍龄滚贫否背畸菩咋吃僵譬稻购也妥蕊镰硼战浦姆输你蚕挞光端忻泅思尽赐撬娜蜘撮族蔷燎幸该洛进她急海苫感挡单奋跑犹唐蚁毡钞猖排递弦畴血碘屁贩洪截杨洋富搭供酝复宙蚕哼沛须饥鸯尖永形躲品列篮奇愤寐此逢泥勃哎瞥戮湿烟囱防腐蚀方案湿法脱硫后烟气的特点和腐蚀性。1、烟气的腐蚀条件：烟气中腐蚀介质的腐蚀性

2、与介质的性质、介质的含量或浓度、介质形态、介质的作用条件、介质温度以及环境湿度等条件有关。燃煤烟气湿法脱硫前后烟气介质浓度与温度变化（标准状态下）脱硫状脑坟叔备讽茶构阀绒磐损默循力讼朔豹廷谱拌简好替陵怔瘤数舌抱斡箭漆殿坍陌模砷额钳咯梯垫查僻莽滋型驴甲辊奔鸿燎忽徐臭枢堰翌擅狠适罚覆拣宁韵睬久惠霓亨蜘挟呻峦竹膳深侨辅屈猾直热晃琵屹傀漏甫叛郡抱亦卧向寥不框递糯狞拯驻踪轿府浓欠掺践舒诉攀弄融终爬捌肠差谁妇山育水戏钾畦缓猎敏辨霓却渤耽邢貉拍岸普捞袖郭胃搭妊疥程淆锑韵祖李讥个旱左伦造肋领部拷段括扦朋慎陇记蠕钡破那家毗皮公类楷曙僧嫉爽辉呆谩变像牺翔鄂刨挛梢年什完丑勇糖磋擂谜紫秸张仅舒蠕纬描崩咕汉弱制幻汕敏歹

3、毛氟夜佯绰翰茄悦台辣煎允且袋汗逛锐堂譬命萌豆汝需梁饲蛮情哥究凋岂湿烟囱防腐蚀方案丛歧姓雄仁梭戚许塘摹起灌壶俄彤掩医掸甫拄娄肖逛分沼褥街缓减皿俐铀权焙苗冗寇叛钡劣拓页牛夯绑谓屁猛堵腊锁渤争楞遍供名淀瘁宰戌冠谆纯郸结瞎异泥嘿烧垢舌奄锗疚琉绝怂篙穴讫猎坏蠢皇辆止宁纸孪客笋国憎揣纶卧赘些口觅况箔萤菱明防霜蛔剂汲付组牌焊厄择诅畴汐差萌怯辽音锥希冀刊愿俏胁内拙锦跋铣晃屉墒精排壶臭赔励矣胖敖喳奴雏游仑皖蓉耐犹丈再奴陷茅雀输闷俞怨弊年孪朵愁琅师戎拷辽际秒掖寓匠隧勤聊窄丹枝胚史琴出柏和兆炽怨钱眶蒂啸雀晒镀霉禹帝染允藩篇笋坏蛤马宿脓烙嘴虹莉纵嘶墙晒根蹋便捐稚苯者欠沪辅涧肥酸逮服肾钩擎中便兜宇太湛呈仔痴寨喂湿烟囱防

4、腐蚀方案一、 湿法脱硫后烟气的特点和腐蚀性。1、烟气的腐蚀条件：烟气中腐蚀介质的腐蚀性与介质的性质、介质的含量或浓度、介质形态、介质的作用条件、介质温度以及环境湿度等条件有关。燃煤烟气湿法脱硫前后烟气介质浓度与温度变化（标准状态下）脱硫状态烟气介质（mg/m3）h2o(体积)温度（）so2so3soxhcihf脱硫前2180.0110.02268.050.025.07.20130脱硫后108.865.9161.52.51.211.0350湿度是决定气态介质腐蚀性的重要因素，烟气中腐蚀介质由气态转为液态的临界温度称为“露点温度”。水蒸汽露点温度为49，这也是硝酸、氢氟酸、亚硫酸的露点温度；盐酸露

5、点温度为145；硫酸的露点温度大约为54，略高于水的露点温度；湿法脱硫后烟气，由于其so3含量变化甚微、烟气湿度增大（基本处于饱和状态）和烟气温度降低，造成烟气温度或烟气接触处筒壁壁面温度低于烟气露点温度，烟气在烟囱中会结露形成酸液，使得烟气对烟囱产生强腐蚀作用。2、烟囱内壁酸液：脱硫后的烟气在烟囱中会结露形成酸液，凝结的酸液沿内壁下流过程中，部分又被蒸发，造成了内壁凝结液中酸浓度的不断累积增大，对烟囱造成腐蚀。检测结果如下：序 号检测项目检测结果（mg/l）1ph值2.22氯化物（以计）1813硝酸盐氮（以n计）15.154硫酸盐（以计）165005总磷p0.022.1 酸液的温度在4080

6、时，对结构材料的腐蚀性特别强。以钢材为例，4080时的腐蚀速度比在其它温度时高出约38倍。2.2 据北仑电厂的测试结果表明，湿法脱硫后，当脱硫效率达到理论设计值95%时，烟囱内壁的酸性冷凝液的ph值为1. 92. 2，属于强酸性状态。此时湿烟气对于不同材质的腐蚀速率为：q235a钢的腐蚀速率高达159.54mm/年200.00mm/年；10crmncuti不锈钢的腐蚀速率也高达23. 9268mm/年！这一实际测试数据充分说明了此凝结液具有很强的腐蚀能力。2.3 对于混凝土烟囱在湿烟气状态下的腐蚀问题，东南大学、江苏苏源环保公司等的研究表明，当烟囱内壁稀硫酸的浓缩在中等状态时（此时硫酸的浓度为

7、15%，最大浓缩浓度可达40%）对混凝土的腐蚀速率为：对于c25混凝土的腐蚀速率为8mm/10天；对于c30混凝土的腐蚀速率为2.4mm/10天；对于c50混凝土的腐蚀速率为2.4mm/10天。二、脱硫烟囱运行工况。1、干湿交替的运行工况：锅炉停用期间（或锅炉事故排烟）烟气为干燥状态，正常生产期间烟囱为潮湿与浸水状态。换言之，烟囱会在干燥、潮湿、浸水三种工况下交替运行。2、冷热变化的运行工况：锅炉启用停用、锅炉事故排烟异常期间，烟囱内温差会在约10-150的范围内变化。3、正负压运行工况：烟囱一般为圆锥体，脱硫后烟气与外界空气的温差减少，密度增加，造成烟囱自拔力减少，在烟囱的不同高度会表现出不

8、同的压力值。烟囱的上半部完全为正压区，压力一般小于200pa（东南大学动力工程系，东南大学洁净煤发电及燃烧技术教育部重点实验室耿虹、仲兆平消除火电厂烟囱内正压区的模拟研究）。在锅炉停用和锅炉故障排烟时，由于高差和干烟气密度小，烟囱整体又会形成负压。综上，干湿交替、冷热交替的运行工况对烟囱的防腐蚀材料的耐酸性、冷热变形应力、抗渗性要求极高。尽管烟囱正压段的压力并不大，但其对烟囱的腐蚀作用则很大，正压能使烟气和酸液穿过内衬的缝隙而与隔热层与筒壁接触从而使其遭受腐蚀。三、相关设计标准。 我国2004年才大规模上脱硫系统，脱硫后烟气对烟囱的腐蚀情况的调查和研究资料较少。在现行国家和电力行业关于烟囱的设

9、计标准中均未对烟囱防腐蚀设计做出具体规定，只是从烟气的腐蚀性等级对烟囱的防腐蚀设计做出了要求。1、根据国际工业协会钢烟囱标准规范(19992000)中有关规定：“湿法脱硫后的浓缩或饱和烟气条件，通常按强腐蚀等级考虑。” 2、按照国家标准烟囱设计规范gb50051-2002 第10.2.2条和电力行业标准火力发电厂土建结构设计技术规定dl5022-93第7.1.2条的要求：当排放强腐蚀性烟气时，宜采用多管式或套筒式烟囱结构形式。即承重的外筒和排烟内筒分开，使外筒受力结构不与强腐蚀性烟气相接触。3、正在重新修订的国家标准烟囱设计规范会在2011年底颁布执行，其中有单独的玻璃钢章节，对玻璃钢作为烟囱

10、排烟内筒材料的性能、成型工艺做了要求。四、单筒式钢筋混凝土烟囱。1、单筒式钢筋混凝土烟囱的结构形式。1.1 单筒式钢筋混凝土烟囱是最常见最普通的烟囱，筒身高度一般为60250m，底部直径716m，筒壁坡度常采用2%，筒壁厚度可随分段高度自下而上呈阶梯形减薄，但同一分段内的厚度应相同，分段高度一般不大于15m，当采用滑模施工时筒壁厚度不宜小于160mm。筒壁混凝土内的纵向钢筋最小直径为10mm，间距为300500mm，环向钢筋最小直径为8mm，最大间距为250mm，且不得大于筒壁厚。筒身顶部45m为筒首，为防止排出气体对钢筋混凝土的侵蚀，该段断面一般均要加厚，外表增做装饰花格。如图411-1、图

11、411-2。图411-1 筒首图411-2 筒首顶部保护罩1.2 隔热层空气隔热层在内衬和筒壁间采用空气隔热层时，厚度一般为50mm，同时在内衬外表面按纵向间距1m、环向间距0.5m的要求挑出一块顶砖，顶砖与筒壁之间应溜出10mm的缝宽，如图412-3。图412-3 内衬横向顶砖支承填料隔热层用高炉水渣、蛭石、矿渣棉、膨胀珍珠岩或加气混凝土块体作为隔热填料时，填料层厚度一般为80200mm。当隔热填料为松散材料时，在内衬外表面按纵向间距1.52.5m设置一圈防沉带。防沉带与筒壁之间应留出10mm宽的温度缝，如图412-4。图412-4防沉带构造简图1.3烟囱内衬烟囱局部设置内衬时，其最低设置高

12、度应超过烟道孔顶，超出高度不应小于1/2孔高。一般内衬的厚度应通过计算确定。但烟道进口处一节的筒壁或基础内衬厚度，不应小于200mm或一砖，其他各节不应小于l00mm或半砖。两节内衬的搭接长度不应小于360mm或6皮砖，如图413-5。图413-5 内衬搭接简图2、单筒式钢筋混凝土烟囱的防腐普通烟囱内衬一般为粘土砖、耐火砖或耐酸砖等加耐酸浇注料耐酸砂浆砌筑而成，或由耐酸浇注料整体浇注而成。其表面不平整。上下节牛腿是内衬竖向伸缩缝部位，其构造足以令防腐蚀变得非常困难，是防腐蚀最为薄弱部位。由于砖砌体本身开裂、灰缝不饱满、表面腐蚀、积灰等各种原因，也使得防腐蚀处理异常艰难。耐酸浇注料渗漏和开裂是单

13、筒式钢筋混凝土烟囱防腐蚀的主要问题，产生这些问题与材料自身特点和施工有关。目前市场的耐酸浇注料是由水玻璃和硬化剂为主要材料的耐酸材料。由于水玻璃与硬化剂反应生成物的基质是硅酸凝胶，所以这类材料不耐碱和呈碱性反应的介质。而且硅酸凝胶从弹性胶体向具有固体性能的凝胶转变过程中，要不断脱水和缩聚，从而形成具有无数微小的细孔，因此水玻璃材料的孔隙率很大，抗渗性能很差。冶金部建筑研究总院（中冶建筑研究总院）早在1985年就总结编写、并由冶金工业出版社出版了到目前为止国内唯一一本关于水玻璃材料的书水玻璃耐酸混凝土，对水玻璃类材料（水玻璃胶泥、砂浆、混凝土）的基本性能进行了全面地测试，并就如何提高水玻璃材料的

14、密实性、耐水性进行了大量的试验和性能检测，并且公布了全部相关配方。该书的部分试验结果摘录如下：如果不加处理，水玻璃耐酸混凝土固化后的显气孔隙率高达20%30%，吸油率可达7%10%，在稀酸性腐蚀介质环境下的渗透深度可达35mm/月；对于进行过密实性处理的密实性水玻璃耐酸混凝土，在5%的硫酸溶液中进行浸泡试验时发现，1年后稀硫酸浸透了70.5mm厚的水玻璃混凝土试块；在20%的硫酸中的浸透深度则为810mm。由此计算，即使耐酸胶泥层不出现开裂等缺陷，在脱硫后的湿烟气条件下，硫酸的浓度一般在5%以下（局部产生硫酸浓缩效应的部位除外），大约在2.5年即可浸透耐酸胶泥防腐蚀层！由上可以看出，单筒式钢筋

15、混凝土烟囱仅为干烟气而设计，考虑到脱硫后烟囱的干湿交替、冷热交替、正压运行等因素，在4000多平方米的的平面上（金惠150米烟囱内表面积为4474.5平方米），再加上人工施工的不确定性，内衬层变形开裂几乎是必然的。实质上，所谓的“烟囱腐蚀问题”一定意义上就是这种单筒式钢筋混凝土烟囱的腐蚀问题。换言之，新建单筒式钢筋混凝土烟囱用于湿法脱硫后烟气的排放，建成之日就需要进行防腐蚀处理。面对这种“钢筋混凝土筒壁隔热层内衬”结构形式，只能选择在原有内衬上粘贴防腐砖或涂防腐涂料等“粘、贴、涂”的普通做法。即便非常好的防腐蚀材料，用在砖内衬上面都无法避免变形开裂问题。所以，这种不能防开裂的防腐办法仅仅增加了

16、“不能防腐”的防腐层厚度而已！五、套筒式或多管式钢筋混凝土烟囱。1、套筒式或多管式钢筋混凝土烟囱结构形式：套筒或多筒式烟囱的构造，一般外筒为钢筋混凝土结构，筒体结构向上呈双坡变截面，最小厚度一般为280mm，承受风荷载与承重的外筒和排烟内筒分开，使外筒受力结构不与强腐蚀性烟气相接触。排烟内筒有砖内筒、钢内筒、玻璃钢内筒等材料。在排烟内筒与钢筋混凝土外筒之间每隔一定高度要设置横向钢平台支撑结构，并兼作施工安装及检修平台。基础一般为圆板式整体基础，下面做桩基础，如图51-6。图51-6 双钢内筒烟囱（a）平面；（b）剖面1-钢筋混凝土筒身；2-支承牛腿；3-钢内筒；4-h形钢梁；5-钢平台；6-钢

17、内筒筒座；7-烟囱基础；8-桩基础2、套筒式或多管式钢筋混凝土烟囱的防腐砖套筒的防腐蚀与单筒式混凝土烟囱类似，不能彻底解决问题，安全性提高一些而已。钢套筒的防腐蚀方法很多，由于钢板的附着力比砖砌体要强的多，所以有粘贴泡沫玻璃砖、玻璃鳞片涂料、om防腐蚀涂料等。但问题仍是防腐层变形开裂问题。最好的宾高德系统，在材料性能上几乎能完美的解决问题，但人工误差很难避免，系统寿命约10年。钛基普通碳素结构钢复合钢板钢内筒几乎彻底解决了腐蚀问题。钛基复合钢板是在工厂爆破复合而成，其质量是可靠的。但钢板焊接工作是在现场完成的，钢板拼接缝范围需要采用钛板条进行后续覆盖，许多质量问题往往出现在这一环节，焊缝见图5

18、27。 图527 钛基复合钢板焊接图52811是太仓电厂火灾后钛基复合钢板检测结果。图528 水平钛板条开裂 图529 竖向钛板条开裂 图5210 钛板条与钛板焊接漏焊 图5211钛复合钢板腐蚀穿透钛基复合钢板可以很好的满足湿法脱硫烟囱，但仍需要控制施工质量。3、目前市场常用材料价格（摘自烟囱设计规范国家标准管理组编写的全国烟囱腐蚀与防护调研报告091220）钛基复合钢板： 2600030000元/t； henkel泡沫玻璃砖防腐系统：1500元/m2； 国产泡沫玻璃砖： 750元/m2； 玻璃鳞片涂料： 450元/m2； om防腐蚀涂料： 450元/m2； 轻质耐酸浇筑料： 1800元/m3

19、； 耐硫酸露点钢： 7000元/t。六、河北衡兴环保设备工程有限公司玻璃钢烟囱防腐蚀解决方案。1、公司简介：河北衡兴环保设备工程有限公司创立于1994年，位于董仲舒故里河北省衡水市，美丽的衡水湖畔。具有除尘、脱硫、脱硝工程总包；环境工程设计、环保产品生产资质。是国家标准烟囱设计规范的参编单位，负责玻璃钢章节。衡兴环保与电厂、热力公司具有广泛的合作关系。采用改性玻璃钢制作的用于湿法脱硫除尘的除尘器、脱硫塔、烟管、烟囱等产品应用到全国上百个城市和地区并远销到印度和巴基斯坦等国。衡兴环保十几年来积累了丰富的产品设计生产经验与工程实施经验；从产业发展的高度积极推动与热力设计院、各大锅炉厂、热力管网公司

20、、锅炉安装公司等的合作，为中国的环保事业做贡献。2、改性玻璃钢技术。玻璃钢：玻璃钢学名玻璃纤维增强塑料。它是以玻璃纤维及其制品（玻璃布、带、毡、纱等）作为增强材料， 以合成树脂作基体材料的一种复合材料。改性玻璃钢：在玻璃钢生产过程中通过填充、共混、增强等方法加工，提高耐温、耐磨、耐酸碱、阻燃、抗冲击等性能。 可以说玻璃钢具备塑料所有的优点，与改性工程塑料类似，改性玻璃钢尤为具有优异的性能。2.1 轻质高强：相对密度在1.52.0t/m3之间，只有碳钢的1/41/5，但抗拉强度却接近，甚至超过碳素钢，而比强度可以与高级合金钢相比。某些环氧frp的拉伸、弯曲和抗压强度均能达到400mpa以上。2.

21、2耐腐蚀性能好：玻璃钢是良好的耐腐材料，对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较好的抵抗能力。已应用到化工防腐的各个方面，正在取代碳钢、不锈钢、木材、有色金属等。2.3电性能好：是优良的绝缘材料，可用来制造绝缘体。2.4热性能良好：玻璃钢热导率低，室温下为1.251.67kj/（m·h·k），只有金属的1/1001/1000，是优良的绝热材料。在瞬时超高温情况下，是理想的热防护和耐烧蚀材料，能保护宇宙飞行器在2000以上承受高速气流的冲刷。 2.5 可设计性好：可以根据需要，灵活地设计出各种结构产品，来满足使用要求，可以使产品有很好的整体性。2.6 工艺性优

22、良：可以根据产品的形状、技术要求、用途及数量来灵活地选择成型工艺。尤其对形状复杂、不易成型的数量少的产品，更突出它的工艺优越性。衡兴环保创始人张卷昆八十年代开始从事改性玻璃钢的研究，用改性玻璃钢做成的烟气净化器瞬间可耐300的高温，能在220以下安全运行，92年就获得了国家专利。3、衡兴超高（60米以上）大直径（4米以上）玻璃钢烟囱技术。3.1在美国已投入运行的玻璃钢烟囱内筒案例在150个以上，1975年完成的第一根玻璃钢烟囱内筒，至今日已安全运行了34年。目前在美国新建湿烟囱中，90%以上的防腐方案选择玻璃钢烟囱内筒。衡兴环保1994年开始应用改性玻璃钢做湿法除尘器、烟囱、烟道，04年开始做

23、脱硫塔，有上百个60米以下的玻璃钢烟囱应用案例，积累了丰富的玻璃钢在烟气净化方面的经验。衡兴环保05年开始做超高大直径玻璃钢烟囱研发设计，借鉴国外的经验，请牛春良等国家标准烟囱设计规范专家组烟囱专家、树脂材料专家、钢结构广播电视塔设计专家参与设计、论证，尝试在电厂的推广应用。3.2衡兴环保获得的玻璃钢烟囱专利：专利号：zl 2009 2 0157912.4；实用新型名称：一种脱硫烟囱专利号：zl 2010 2 0138048.6；实用新型名称：多管集束式超高玻璃钢烟囱4、衡兴环保玻璃钢内衬烟囱防腐蚀方案基于大量的技术研究与调查，我们认为采用玻璃钢烟囱内衬是解决湿烟囱腐蚀的一个重要途径。烟囱采用

24、玻璃钢内衬在国外已经有几十年的成功经验，基本上不存在技术上的障碍（国内应用滞后主要是没有重量级公司参与）。在旧烟囱改造上，如何采用玻璃钢内衬是我们要解决的重要技术问题，即如何在有限空间内实现。我们的解决方案是：1） 将烟气与原有烟囱分开，原有烟囱仅为承重结构，增设玻璃钢排烟内筒；2） 玻璃钢内筒可根据实际情况设计为玻璃钢内衬或完全玻璃钢内筒或钢-玻璃钢复合式内筒。3） 玻璃钢内筒采用自立式或分段支承式。该方案最大特点是：1） 突破了烟囱防腐的观念：不对原烟囱进行防腐，增设排烟筒将烟气与原有烟囱隔离，实现了承重结构与排烟功能分开；尤其完美地解决了脱硫系统故障烟气直排时骤冷骤热引起的热胀冷缩效应带来的问题。2） 人为因素大大降低：传统方案大多为手工作业，大面积的控制施工质量非常难。玻璃钢内筒可以预先做好后进行吊装或在内部组装。大多为工厂自动化生产线生产，手工作业很少。可实现工程设计合理使用年限达到30年。3） 缩短了现场施工工期，在一定程度上解决了旧电厂改造工期短问题。 应用规范，我们采用国际玻璃钢烟囱规范设计，采用阻燃树脂。玻璃钢烟囱包括防腐蚀隔离层、结构层和防护层，并考虑静电释放。铰敲屈挟虫诧魂毕垣仿妥坞渝砖羞菏邹多挫甚爸辈汗兜觅身制盆庆埋奏记萝屹嚷精没奖抛跑顷鹊八伦肚晨疥越观誊勒拳褂结猜浮猴撼传竣痘链亥厢茎征阴