煙囪防腐，煙囪脱硫防腐

总部电话0515--88601117    0515-88698116    手机:015950205955 陈友光 总经理

我公司对已建机组加装湿法脱硫装置后煙囪防腐技术资料地选择从技术经济地角度提出了目前较为可行地煙囪防腐处理地技术资料
　　 随着国内环保法规地日益严格，已建机组正在陆续加装烟气脱硫装置。国内 200MW 及以上机组大都采用石灰石－石膏湿法烟气脱硫技术，而且一部分机组不设置烟气换热器，这就产生了所谓 “ 湿煙囪 ” 如何进行防腐处理地问题。我公司设计三个初步技术资料可供选择：
1)硼酸砖内衬；
　　 a) 进口煙囪内衬底剂与硼酸砖组合内衬 （GFB-2）；
　　 b) 鳞片与硼酸砖组合内衬 (GFB-1) ；
　　 2)玻璃鳞片煙囪内衬；
　　 3）煙囪内壁喷涂聚脲；
下面对煙囪防腐技术资料地技术、经济特点进行比较并逐一详细说明
脱硫对煙囪地影响
　　烟气经过脱硫后，虽然烟气中地二氧化硫地含量大大减少，但是，洗涤地方法对除去烟气中少量地三氧化硫效果并不好。由于经湿法脱硫，烟气湿度增加、温度降低，烟气极易在煙囪地内壁结露，烟气中残余地三氧化硫溶解后，形成腐蚀性很强地稀硫酸液。脱硫煙囪内地烟气有以下特点：
　　 1）烟气湿度大，处于饱和状态地湿烟气含有地腐蚀性介质在烟气压力和湿度地双重作用下，煙囪内侧结构致密度差地材料内部很易遭到腐蚀，影响结构耐久性。
　　 2）低浓度稀硫酸液比高浓度地酸液腐蚀性更强。
　　 3）酸液地温度在 40 ℃ -80 ℃ 时，对结构材料地腐蚀性特别强。以钢材为例， 40 ℃ -80 ℃ 时地腐蚀速度比在其它温度时高出约 3-8 倍。
电厂煙囪运行工况
　　 目前，电厂煙囪主要在以下三种工况下运行：
　　 1)排放未经脱硫地烟气,，进入煙囪地烟气温度在 125 ℃ 左右。在此条件下，煙囪内壁处于干燥状态，烟气对煙囪内壁材料不直接产生腐蚀。
　　 2)排放经湿法脱硫后地烟气，并且烟气经烟气换热器系统加热，进入煙囪地烟气温度在 80 ℃ 左右，煙囪内壁有轻微结露，导致排烟内筒内侧积灰。根据排放烟气成分及运行等条件地不同，结露腐蚀状况将有所变化。
　　 3)排放经湿法脱硫后地烟气，未经烟气换热器加热升温，进入煙囪地烟气温度在 40 ～ 50 ℃ ，煙囪内壁有严重结露，沿筒壁有结露地酸液流淌。
　　 由于在运行时，烟气有可能不进入脱硫装置，而通过旁路烟道进入煙囪。此时，烟气温度较高，一般在 125 ℃ 左右，故设计煙囪防腐时，还必须考虑在此温度工况下运行对煙囪地影响。
煙囪设计时应考虑在锅炉事故状态排放烟气地温度，一般该温度在 200 ℃ 左右，{zg}时可达 300 ℃ ～ 350 ℃ 左右。
　　 电厂煙囪安全运行地必要条件是承重地钢筋混凝土外筒不被烟气腐蚀，排烟内筒在电厂运行期间尽可能地抵抗烟气腐蚀。
　　 由上所述，在有无烟气换热器系统地情况下，煙囪内壁均存在酸结露状况。在实际运行状况下，内壁地酸液由此而不可避免沿其缝隙向煙囪外壁渗透，而在外壁内侧地防护层通常由有机材料组成，无论从材料地使用寿命及施工质量都不能保证在煙囪设计使用期该防护层能有效地阻隔对外壁产生腐蚀，此外，由此对外壁产生地腐蚀在一般条件下很难检测和发现，对于煙囪安全运行是一个致命地隐患。
脱硫后煙囪内衬材料 煙囪内筒选择一个合适地内衬，必须考虑以下几方面地因素：
1）技术可行性，满足复杂化学环境下地防腐要求；
2）经济合理，较低地建筑成本，一次性投资费用要低；
3）施工条件好，质量控制方便，施工周期短；
4）运行维护费用低，并且方便检修。
　　 需注意地是，用材地选择不仅应考虑初期成本，还应综合考虑装置地可运行周期（即大修周期）和总使用寿命等相关问题。
　　 欧美等发达国家电厂烟气脱硫开始地时间比较早，根据国内外地经验，目前湿法脱硫后地煙囪内筒内衬防腐主要有四类形式：
　　 1）采用耐酸腐蚀地金属合金薄板材作内衬，内衬材料包括镍基合金板（ C-276 、 C22 ）、钛板（ TiCr2 ）等；
　　 2）采用耐腐蚀地轻质隔热地制品粘贴，隔绝烟气和内筒接触，如发泡耐酸玻璃砖内衬；
　　 3）第三类采用耐酸、耐热、隔热、保温；隔绝烟气和钢内筒接触，使用喷涂方式内衬安装，如 VP 煙囪内衬；
　　 4）玻璃鳞片、聚脲等涂层防酸腐蚀涂料。
1.镍基耐蚀合金板
　　 C-276 合金是一种含钨地镍 - 铬 - 钼合金，其硅、碳地含量极低，在氧化和还原状态下，对大多数腐蚀介质具有优异地耐腐蚀性，出色地耐点腐蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀性能。较高地钼、铬含量使合金能够耐氯离子地侵蚀，钨元素也进一步提高了其耐腐蚀性。
　　 C-276 合金在 10 ％硫酸沸腾试验溶液中地腐蚀速率为 0.35mm /y ，而 316L 为 1.615mm /y ， 317 为 0.785mm /y ,；
　　 近年来，国际国内市场镍价持续上涨，使得 C276 合金材料初期成本较高，制约了 C-276 耐腐合金在脱硫煙囪中地应用。
　　 采用 C-276 内衬，钢内筒结构设计计算时，不必预留腐蚀富裕度，合金板内侧也不必采取防腐措施。钢内筒钢板与 C-276 内衬合金板有工厂轧制复合和现场挂贴等方式。
　　 国外 C276 合金广泛应用于脱硫塔及煙囪中。由于 C276 合金材料初期成本较高等原因，国内尚无应用于煙囪内筒耐腐内衬地工程实例。
2.钛板 (TiCr2) 内衬
　 钛是一种很耐腐蚀地材料，这是由于钛地表面容易生成稳定地钝化膜，钝化膜是由几纳米到几十纳米厚地极薄地氧化钛构成，在许多环境中是很稳定地，并且一旦局部破坏还具有瞬间再修补地特性。因此，钛在酸性、碱性、中性盐水溶液中和氧化性介质中具有很好地稳定性，比现有地不锈钢和其它有色金属地耐腐蚀性都好。
　　 这里地钛腐蚀一般为均匀腐蚀和孔腐蚀，均匀腐蚀产生地膜，根据燃媒介质地不同，其含氧化性物质有差别,，环境介质不同，氧化膜生成遵循地规律有差别，如果是遵循对数规律，这时地膜具有保护性；如果是遵循直线规律则不具备保护性，腐蚀迅速。
　　 认识到这层氧化膜被破坏后，若不存在修复地环境介质，或环境介质有限，这时钛地腐蚀速度比钢还大，一般认为：钛地耐蚀介质是指那些能使钛地钝化膜处于稳定状态地介质，这些介质属于氧化性，中性，弱还原性。硫酸虽然是一种含氧酸，但稀硫酸地氧化性很弱，属于非氧化性酸，氧化物修复地作用极其有限。
　　 钛地性质与温度及其存在形态、纯度有着极其密切地关系。致密地金属钛在自然界中是相当稳定地，但是，钛中杂质地存在，显著影响钛地物理、化学性能、机械性能和耐腐蚀性能。特别是一些间隙杂质，它們可以使钛晶格发生畸变，而影响钛地地各种性能。常温下钛地化学活性很小，能与氢氟酸等少数几种物质发生反应，但温度增加时钛地活性迅速增加，特别是在高温下钛可与许多物质发生剧烈反应，从而产生腐蚀。故应对工程实际烟气成份及结露情况进行分析后（谨慎）应用。
3.发泡耐酸玻璃砖内衬
　　发泡耐酸玻璃砖是以硼酸玻璃为基础制成地，耐各种浓缩酸（除 5 ％以上地氢氟酸）和包括氯化物在内地废气冷凝液地腐蚀，导热性低。由发泡耐酸玻璃砖以及粘结剂人造橡胶形成地防腐衬里，在化学环境与温度变化地情况下，都具有防腐能力。由于其导热性低，使原来地煙囪内衬和保温层结构合二为一。
　　 玻璃砖由粘合材料直接粘贴于烟内筒内表面，并由粘合材料对玻璃砖间地缝隙勾缝，阻断了烟气对内筒结构地腐蚀。粘结料地防腐、耐久性是关键，它地老化、开裂都将直接影响到整体内衬系统地防腐性能。玻璃砖地强度较金属要低得多，但其强度要求必须能耐烟气冲击。玻璃砖在国外煙囪有应用。但底剂地选择非常重要，国内地底剂普遍都难以达到要求，国外有成熟地应用在煙囪内衬地底剂，已经有 30 年以上地使用业绩。
4.耐蚀鳞片胶泥内衬
　　鳞片胶泥含有 10%-40% 片径不等地玻璃鳞片，胶泥在施工完毕后，扁平型地玻璃鳞片在树脂连续相中呈平行重叠排列，从而形成致密地防渗层结构。腐蚀介质在固化后地胶泥中地渗透必须经过无数条曲折地途径，因此在一定厚度地耐腐蚀层中，腐蚀渗透地距离大大地延长，相当于有效地增加了防腐蚀层地厚度。
　　 鳞片胶泥采用地基体树脂是高性能地乙烯基酯树脂，该类型树脂具有较环氧树脂更好地耐腐蚀性能。由于基体树脂是有机材料，鳞片胶泥地寿命保证期为 5 ～ 10 年。根据国内脱硫地实际运行情况，温度地冲击是需要慎重考虑地因素。
　　 鳞片胶泥具有抗渗性好、施工难度小、易修补造价较低等特点。因此，鳞片胶泥在烟气脱硫设备上应用较多。国外电厂煙囪早期有应用，但现已较少采用。
较为经济可行地三种煙囪防腐技术资料
1.硼酸砖内衬
1.1玻璃鳞片与硼酸保温砖
　 影响煙囪防腐内衬地两个{zd0}因素就是温度和化学介质地腐蚀，众所周知，玻璃鳞片涂层抗渗透性好，重叠排列地扁平玻璃鳞片形成致密地防渗层结构，形成迷宫效应，腐蚀介质在固化后地胶泥中地渗透须经过较长时间和复杂地路径，从而能都有效地抑制腐蚀介质地渗透速度。除了具有腐蚀性地化学介质渗透之外，还存在着水蒸气地渗透。通常高聚物材料地分子间距为 10A （ 1A =1*10 -10 m ），而对于水蒸汽来说，只要高聚物材料地分子间距达到 3A ，水蒸汽就能容易地透过高聚物地单分子层。若基础材料是碳钢，水蒸汽由于渗透而达到碳钢表面后，在氧气存在情况下，会由于电化学反应而生锈。而乙烯基地鳞片胶泥在固化后，乙烯基酯树脂地高交联密度可以有效地减弱水蒸气和腐蚀性化学介质地渗透，并由于其独特结构更能达到防渗和减渗地效果。所以以玻璃鳞片树脂为底涂，是对煙囪内筒强有力保护层，而对于高分子树脂，耐温性差地特点选用泡沫硼酸砖作为玻璃鳞片树脂地保护层，充分利用泡沫硼酸砖地导热性低地优点。
　　 因此结合鳞片耐腐蚀强和硼酸砖地超保温特性，在煙囪防腐中将具有极好防腐性能地玻璃鳞片作为底涂，将硼酸砖砌筑在外层保温，作为煙囪地防腐蚀衬里，同时解决了化学腐蚀和保温地问题，有效地延长了煙囪地使用寿命。
1.2进口底剂 NO89 与硼酸保温砖地复合内衬
　　 使用纯进口地底剂代替玻璃鳞片，这种底剂是专门用于煙囪中使用地，它是一种单组分，改性高分子聚合物，作为密封隔膜推荐用于浇注衬里或耐酸砖石内侧以保护金属、砖或混凝土基体。通过喷涂施工，形成一种柔韧涂层以防止伴随着烟气环境以及由于温度变化或其它原因导致地基体运动地酸、碱和盐等介质对基体地腐蚀。在温度为 -51 ℃ -165 ℃ 间都保持对混凝土或钢基体极好地弹性和粘附力。
　　 使用这种底剂代替玻璃鳞片，更加适合在煙囪中，它地耐温性能比玻璃鳞片好，在温度交替变化地时候，热应力地变化，对它不会有任何影响，它在煙囪中地应用，已经有 30 年以上地历史，在北美地使用业绩进一步说明了，这种底剂使用地可性。
2.鳞片树脂内衬
2.1鳞片树脂材料地主要成分及配比 成 分
比 例 (%)
备 注

树脂
55 ～ 65
 ,;随环境温度变化调整

玻璃鳞片
30

无机功能性填料
0 ～ 10
根据衬里结构设计调整

其它
5

合 计
100

2.2鳞片树脂（乙烯基树脂）地选择依据
　　 煙囪钢内筒防腐衬里必须适应烟气脱硫装置全工况运行和旁路运行地要求，烟温变化区间为 45 ℃ ～ 160 ℃ ，并能满足事故状态下短期高温达 180 ℃ 地工况。
　　 鳞片衬里在国外 FGD 装置旁路烟道地应用已经超过 30 年，其耐温性和耐腐蚀性已得到工程实践地充分证明。
　　 鳞片树脂衬里地耐温性和耐腐蚀性主要取决于树脂地性能，所选用地酚醛环氧乙烯基树脂应是耐温性较高地乙烯基树脂，长期运行温度可达 200 ℃ ，并被煙囪钢内筒鳞片树脂衬里防腐工程中成功应用地业绩验证过。
3.煙囪内壁喷涂聚脲
3.1聚脲材料介绍
　　 煙囪内壁防腐可采用聚脲弹性体材料。该材料是由一种双组合、无溶剂聚脲喷涂涂料，经专用喷涂设备喷涂成型地弹性体材料。该材料是继高固体份涂料、水性涂料、辐射固化涂料、粉末涂料等低（无）污染涂装技术之后，为适应环保需求而研制、开发地一种新型无溶剂、无污染地绿色施工技术。
3.2聚脲产品地特点
　　 聚脲弹性体涂层具有优异地防水、耐腐蚀特性，同时具有优良地机械性能。该材料采用专用喷涂设备进行喷涂或浇注聚脲弹性体。该工艺不含溶剂、固化速度快、工艺简单，可很方便地在立面、曲面上喷涂十几毫米厚地涂层而不流挂。在国际上已被广泛应用于防水、防腐、建筑等领域。
3.3聚脲产品地优点
喷涂聚脲弹性体技术具有以下优点：
　　 1) 对湿气、温度不敏感，施工时不受环境温度、湿度地影响。（可在冰上施工；在 -28 ℃ 下施工；可在冰柜中固化）；
　　 2 ）双组分 ,{bfb} 固含量，不含任何挥发性有机物（ VOC ），对环境友好。可按 1:1 体积比进行喷涂或浇注，一次施工地厚度范围可以从数百微米到数厘米，克服了以往多次施工地弊病。
　　 3 ）优异地理化性能，如抗张强度、伸长率、柔韧性、耐磨性、耐老化、防腐蚀等。
　　 4 ）具有良好地热稳定性，可在 150 ℃ 下长期使用，可承受 350 ℃ 地短时热冲击。
　　 5 ）配方体系任意可调，手感从软橡皮（邵 A30 ）到硬弹性体（邵 D65 ）
　　 6 ）原形再现性好，涂层连续、致密，无接缝、无针孔，美观实用。
　　 7 ）使用成套设备，施工方便，效率极高；一次施工即可达到设计厚度要求，克服了以往多层施工地弊病。设备配有多种切换模式，既可喷涂，也可浇注。
5.经济性分析
　　 国内有众多地干排气煙囪存在腐蚀严重。目前，随着湿法脱硫装置地加装，烟气地腐蚀问题更为严重，如果不采取适当地防腐蚀措施，肯定会带来更为严重地煙囪腐蚀问题。五种煙囪防腐材料地性能分析见表 2 ，几种防腐材料地国内造价比较见表 3 。

表 2 项目
合金复合湿煙囪
聚脲
钢套筒内壁粘贴泡沫玻璃
玻璃鳞片等耐酸胶泥
进口底剂复合泡沫玻璃砖内衬

制作 方法
在地面制作出合金复合板片，在现场将合金复合板焊接成型。
将聚脲喷涂在混凝土、砖内筒或钢内筒地表面
采用有机防腐蚀胶泥将一定厚度、尺寸地泡沫玻璃粘贴在钢套筒内壁。
将玻璃鳞片胶泥材料刮涂或喷涂在被保护基体上
采用防腐性能优良地进口煙囪内衬底剂，将泡沫玻璃砖粘贴底剂上

优点
理论上讲，镍基合金地耐腐蚀性能极为优异
耐腐蚀性能好，有一定地保温性能，使用寿命长，施工速度快
耐腐蚀性能好，有一定地保温性能
施工工期短，耐腐蚀、磨损性能好
防腐和保温性能综合效果好，泡沫玻璃砖质量轻，增加地负荷低

缺点
施工难度极大，不可能达到合金地全部焊接要求。
目前国内没有投运业绩
施工要求高，可能会脱落。
烟气温度过高可能烧蚀破坏其结构
施工要求高

表 3 国 内

镍基合金
6500 元 /m 2 ～ 7500 元 /m 2

钢－泡沫玻璃砖（进口）
- 2200 元 /m 2 ～ 2600 元 /m 2

VP 煙囪内衬
- 2000 元 /m 2 ～ 2400 元 /m 2

玻璃鳞片
500 元 /m 2 ～ 800 元 /m 2

底剂（进口） - 嵌缝胶（进口）－泡沫玻璃砖（国内生产出口美国，日本砖）
1716 元 /M 2

聚脲
700 元 /m 2 ～ 800 元 /m 2

　　对于已建机组加装湿法烟气脱硫后煙囪地防腐，采用初步建议地技术资料，可以为电厂节约基建费用,。随着国内煙囪设计地改进和结构材料地发展以及材料地发展，目前我公司正在不断探索采用各种方法进行湿煙囪地防腐。

本文关键词：煙囪防腐，煙囪脱硫防腐
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