脱硫旧烟囱改造

一：过去的旧烟囱大部分是砖砌内衬的单筒烟囱，内衬砌在钢筋砼外筒的牛腿上，当时设计烟气流速在25M/S-28M/S，烟气对排烟筒内壁冲刷比较厉害，而且过渡到湿烟囱时，很多情况下处于正压运行。从2004年开始陆续有一批湿烟囱（不加GGH）建成投运，但是由于有旁路混排，湿烟囱排烟筒内冷凝酸水不太严重，对湿烟囱的腐蚀还不引人关注。到2007年有一批湿烟囱按无旁路全脱硫运行，排烟筒内冷凝酸液量比较大，对于一台600MW机组，冷凝酸水可达3-4T/H，pH在2.0~3.0，很多改造后的旧烟囱在灰斗平台，烟道与烟囱接口处渗漏冷凝酸水，有的旧烟囱在上部支撑砌筑内衬的牛腿附近也有渗漏的水迹。

二：发电企业对旧烟囱进行防腐改造后的酸水渗漏问题是非常伤脑筋，现将以前工程反映出的问题和一些经验分析，交流工程情况，供贵发电企业参考：

三：湿法脱硫系统及烟囱的腐蚀，对脱硫系统及机组的可靠性和安全性均有重要的影响。根据电力协调对226 个电厂烟囱的调查发现，烟囱防腐失效的情况比较严重，给电力安全生产带来重大隐患。主要表现在：目前我国脱硫烟囱所采用的13 种防腐方案中有10 种方案由于防腐材料本身的质量、施工质量等原因造成烟囱出现不同程度的损坏现象；出现开裂、冲刷或脱落、酸液渗漏等问题较严重的烟囱占烟囱总数的20 %及以上；根据相烟囱结构应满足设计基准期50 年要求，排烟功能设计应满足工艺系统设计寿命30 年的要求。但目前有的烟囱防腐工程仅投运2 个月即出现严重腐蚀。

下面是对11 家火电厂单位的脱硫系统及烟囱的腐蚀情况进行了调研和分析：

四：脱硫系统及烟囱防腐概述由于介质温度和成分的不同，脱硫系统不同位置的腐蚀环境也不同。无再加热系统时，烟囱运行区域温度在50℃左右，pH 在1.3~2，烟气湿度完全饱和，并存在一定量的浆液液滴情况。脱硫系统不投运时，烟气温度一般在120～150℃。若脱硫系统投运，烟气温度在50℃左右（无再加热系统）或80 ℃左右。对于烟囱来讲，是否有脱硫装置以及是否有烟气加热装置，其腐蚀环境是完全不同的，可分为以下3 种情况：

①干烟囱。当机组未设湿法脱硫装置时，烟囱中的烟气即为锅炉的排烟，其湿度较低（5 %左右）且温度稳定。该类烟囱习惯称为干烟囱，即为我国传统的火电机组烟囱，最常见的型式为“钢筋混凝土+ 耐酸砖内衬单筒式烟囱”。该类烟囱投资少、施工方法简单，在我国得到了最广泛的应用。

②半湿烟囱。当机组设有湿法脱硫装置且有烟气加热装置时，烟气的湿度有所增加（10 %左右），烟气温度在80℃左右。该类烟囱称为半湿烟囱。对在役机组增加脱硫装置的，烟囱大多维持原状，即为耐酸砖内衬单筒式。对新建机组，开始采用套筒式烟囱，即在钢筋混凝土外筒内布置单个或多个直筒型排烟管，排烟管和外筒脱开，可确保外筒不受腐蚀。套筒式烟囱也有多种型式，按内筒的数量，可分为单内筒（多炉共用1 内筒） 和多内筒（1 炉对应1 内筒）；按内筒的材料，可分为钢内筒和砖砌内筒；按防腐材料，则有耐酸砖、玻璃砖、陶瓷砖及各种防腐涂料。

③湿烟囱。当机组设有湿法脱硫装置且没有烟气加热装置时，烟气的湿度很大（完全饱和），烟气温度在50℃左右。该类烟囱习惯称为湿烟囱。湿烟囱的防腐材料除上述材料外，也有采用钛钢复合板的。

五：下面是对11 家火电厂单位的脱硫系统及烟囱脱硫各分区防腐工艺：

1）烟道。无论是原烟气烟道还是洁净烟气烟道，基本采用了玻璃鳞片树脂的防腐方法，只有1 家为环氧树脂+ 玻璃钢纤维涂层，1 家在原烟气的底部烟道采用了防腐砖。

2）吸收塔入口干湿交界区域。大多数采用了合金的防腐方案，其中7 家为C276 合金，1 家为1.452 9合金。有2 个厂采用玻璃鳞片树脂方案，1 个厂采用环氧树脂+ 玻璃钢纤维涂层。

3）吸收塔。大多数采用了玻璃鳞片树脂方案（7家），其它4 个厂采用了衬胶方案。

4）烟囱。11 个电厂的烟囱均为半湿烟囱工况，即脱硫系统均设有烟气加热装置。其中1 家为蒸汽加热器，其它均为气气加热器（GGH）。11 个电厂中6家为钢筋混凝土单筒式烟囱，5 家为套筒式（钢内筒）烟囱。采用的防腐方案共有6 种，其中3 家内衬材料为耐腐蚀水泥配成的页岩陶粒砼（该方法针对干烟囱工况），3 家为耐酸砖内衬，2 家为鳞片树脂涂层，1家为SH 涂料涂层，1 家为进口泡沫玻璃砖，1 家为陶粒砼+OM涂层。

六、对老烟囱的防腐改造方案，应综合考虑老烟囱改造后的服务年限、脱硫工艺（是否设置GGH）以及运行工况（是否设置旁路烟道）等条件，根据对原烟囱结构、内衬的鉴定结果，采用相适应的防腐处理方案。

七、采用粘贴国产泡沫玻璃砖对老烟囱进行的防腐改造项目，出现开裂、冲刷和脱落的状况较为严重。当采用粘贴硼化玻璃砖或波化陶瓷砖时，要清理旧砖内衬的表面，用砂浆或腻子找平后，需要干燥再作防腐层施工。采用干喷时表面浮灰很难清除干净，影响粘结力。采用湿喷时又很难在短时间内达到干燥。目前对粘结胶只有承包商自报的性能指标，还没有统一、明确的取样和检验方法。不能直接判断承包商供货的粘结力和抗腐蚀能力，更难确定它们的耐久性。采用强度在1.4MP以下的泡沫玻璃砖，耐烟气冲刷能力很差。采购落后窑生产（长度＜40m，膨化玻璃以废旧玻璃为主）的泡沫玻璃砖，由于出窑的砖块四周与中心部位强度相差很大，同时在出厂后1-2月内还有可能出现炸裂，这种砖不可能保证质量目标，同时在短时间内还很难发现这些隐患。当采用这种方案时一定要保证粘贴层的基底质量和砖及胶的到货质量。

八、现在也有很多工程在原砖内衬清理后，内抹耐酸胶泥方案，通过工程实例验证效果不错，而且价格较便宜，施工方便。但是耐酸胶泥一定要控制固化后的吸水率应5%。目前市场上只有很少的耐酸胶泥达到这个标准。其次应控制耐酸胶泥的涂抹厚度，厚度太小容易开裂脱皮。第三应保证在防腐层中放置一定的钢丝网，控制防腐层裂缝宽度和脱落。

九、在山东胜利化工公司的烟囱防腐改造中，采用两层玻璃钢薄板实现保护，第一层玻璃钢板用钛钉固定在清理后的基层上，第二层用湿糊方法贴在上一层玻璃钢板材上，形成整体的防腐筒体。但应通过试验确定固定钉的分布间距，间距过大，则在烟气流动下会产生振动或脱落。这种方案从实践后不断改进可能会是较好的一种防腐方案。

十、从已投运的防腐改造的旧烟囱实例中，问题多出现在薄膜的涂料，在旧的砖砌内衬上粘贴强度不住。如OM或聚脲等涂料在江苏徐塘电厂和浙江嘉兴、镇海电厂出现严重渗漏。实践说明，按现有材料及实施的工艺方法是不行的，目前不要再选这些材料和工艺作为脱硫旧烟囱改造的方案。对于600MW以上机组宜每台炉对应一个排烟筒，建造多管烟囱。在防腐设计确有把握时，可两台炉共一个排烟筒，建造套筒或多管烟囱。过去采用的“部分套管式单筒烟囱”，尽管在内衬的构造上增加了隔气和隔水层，由于在材料和施工方面还存在很大的风险。目前，发现在托克托、潮州等电厂的烟囱已经出现严重的渗漏，所以建议“部分套管式单筒烟囱”不可再做为湿烟囱设计方案。

十一、目前湿烟囱的排烟筒比较多的采用钛钢复合板钢内筒或耐酸砖（泡沫陶瓷砖）砌筑。

十二、在2005年总结了湘潭和金竹山电厂砌筑泡沫陶瓷砖排烟内筒的经验基础，近几年不少电厂采用该方案，在经济指标和防渗漏方面，出现问题不多。但是砌筑材料应该控制钾水玻璃耐酸胶泥质量。为了更可靠一些，在砌筑内筒的内侧再抹一层耐酸胶泥，费用不多，可能更可靠一些。

十三、湿烟囱钢内筒目前反映的问题比较复杂一些。首先是用耐酸钢板还是普钢的选择，一般推荐耐酸钢板应该更稳妥一些。钢板的防腐保护现在采用国产粘贴泡沫玻璃砖或泡沫陶瓷砖方案较多，采用钛钢复合板很少。但是实践过程中，反映贴的砖强度仅1.4MP左右，有几个烟囱出现泡沫玻璃被成片冲刷掉（九江和石洞口等电厂），或泡沫玻璃有脱落飞出的情况发生（山西兆光电厂）。说明在粘贴泡沫玻璃砖时贴结胶料方面和粘接工艺都有问题。

江苏悦中高空防腐工程技术有限公司

技术部

2013年