1概述

发电厂8号机组1×22^I1】I『发电机组脱硫系统采用石灰石…石膏湿法脱硫工艺，脱硫剂为石灰石(CaCO：)，吸收塔采用单回路喷淋空塔。配置升压风机，烟气通过升压风机进入GGH(烟气换热器)冷却后进入吸收塔，经过除雾器完成了雾滴和气体的分离后，净烟气在GGH(烟气换热器)加温至80℃后，进入烟囱。

虽然理论上脱硫除雾器在湿法脱硫系统中将水分与硫酸、硫酸盐和二氧化硫分离的作用。减少酸性物质对风机、热交换器、烟道的腐蚀与损坏。但现实当中，湿法脱硫工艺对酸露点温度有重要影响并形成腐蚀性酸液，在吸收塔用碱性液体吸收s0．．后形成的s0而酸液中的sO。的脱硫效率并不高，只有大概20％-一30％左右，在经过湿法脱硫后，烟气湿度增加，进入烟囱，会在隔板上生成可溶性硫酸盐，固化后会形成结晶型盐，同时体积膨胀，在防腐材料自身产生内应力，从而使其脱皮，粉化，疏松或裂缝损坏，造成在净烟道，烟囱接口处，各烟道补偿器接口，烟囱表面和底部有漏酸液现象出现。存在安全隐患。

2分析烟囱腐蚀的原因

大唐淮北发电厂8号机现用烟囱为原7号机烟囱。设计之初，并没有实行脱硫，只是单纯为电除尘后烟气通道。对烟囱腐蚀不太严重。随着环保意识的加强，当8号机进行湿法脱硫后，烟气中酸露点温度远远小于烟气温度，烟气中的酸液，特别湿硫酸会冷凝下来沉积在烟道，在烟囱壁中下部逐渐腐蚀烟囱，虽然湿法脱硫工艺把烟气中90％以上s0都吸收了，但腐蚀最严重的是烟气中的s0，吸收率只有20％一30％。湿法脱硫后理论上酸露点温度在90℃一110℃之间，现实中经过GGH(烟气换热器)加热后的温度只有5O℃左右，烟气温度小于酸露点温度，这也是湿法脱硫不可避免的缺点。脱硫处理后的烟气一般还含有氟化氢和氯化物等强腐蚀性物质，是一种腐蚀强度高、渗透性强、且较难防范的低温高湿稀酸型腐蚀状况。因此，烟气脱硫后，烟气环境(低温、高湿等)使腐蚀状况进一步加剧。

3防腐的方法及材料

首先我们在认识上应该重视烟囱腐蚀问题，对于烟囱的设计的内防腐要引起高度的重视，但也不能草木皆兵，用很贵的材料，造成开支过大，用料不合理。针对净烟气水份含量高，湿度大，温度低，烟气处于全结露现象，可以设计专门的引流管在(GGH)与烟囱进口之间，把流下来酸液排到脱硫系统的废液池中。

其次为了克服湿法烟气脱硫系统中脱硫塔、烟道和烟囱及衬里的腐蚀，寻求造价低、耐高温、耐腐蚀的材料。查找我们国家烟囱防腐目前主要有三类：

第一类：防酸腐蚀的涂料，如玻璃鳞片涂层等。

第二类：贴衬薄板，采用耐酸腐蚀的金属合金薄板材作内衬，内衬材料包括钛板、镍基合金板。

第三类：耐腐蚀的轻质隔热制品粘贴，隔热烟气和钢内筒；

(1)耐蚀鳞片胶泥内衬

鳞片胶泥含有10％一40％片径不等的玻璃鳞片，胶泥在施工完毕后，扁平型的玻璃鳞片在树脂连续相中呈平行重叠排列，从而形成致密的防渗层结构。腐蚀介质在固化后的胶泥中的渗透必须经过无数条曲折的途径，因此在一定厚度的耐腐蚀层中，腐蚀渗透的距离大大的延长，相当于有效地增加了防腐蚀层的厚度。

鳞片胶泥采用的基体树脂是高性能的乙烯基酯树脂，该类型树脂具有较环氧树脂更好的耐腐蚀性能。由于基体树脂是有机材料，鳞片胶泥的寿命保证期为5～10年。根据国内脱硫的实际运行情况，温度的冲击是需要慎重考虑的因素。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。国外电厂烟囱早期有应用，但现已较少采用。

(2)内衬板

①镍基耐蚀合金板

C-276合金是一种含钨的镍一铬一钼合金，其硅、碳的含量极低，在氧化和还原状态下，对大多数腐蚀介质具有优异的耐腐蚀性，出色的耐点腐蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀性能。较高的钼、铬含量使合金能够耐氯离子的侵蚀，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的腐蚀速率为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一276耐腐合金在脱硫烟囱中的应用。

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SLN复合和现场挂贴等方式。

国外C276合金广泛应用于脱硫塔及烟囱中。由于C276合金材料初期成本较高等原因，国内尚无应用于烟囱内筒耐腐内衬的工程实例。

②钛板(TiCr2)内衬

钛是一种很耐腐蚀的材料，这是由于钛的表面容易生成稳定的钝化膜，钝化膜是由几纳米到

几十纳米厚的极薄的氧化钛构成，在许多环境中是很稳定的，并且一旦局部破坏还具有瞬间再修补的特性。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的稳定性，比现有的不锈钢和其它有色金属的耐腐蚀性都好。

这里的钛腐蚀一般为均匀腐蚀和孔腐蚀，均匀腐蚀产生的膜，根据燃媒介质的不同，其含氧化性物质有差别，环境介质不同，氧化膜生成遵循的规律有差别，如果是遵循对数规律，这时的膜具有保护性；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，若不存在修复的环境介质，或环境介质有限，这时钛的腐蚀速度比钢还大，一般认为：钛的耐蚀介质是指那些能使钛的钝化膜处于稳定状态的介质，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，但稀硫酸的氧化性很弱，属于非氧化性酸，氧化物修复的作用极其有限。

钛的性质与温度及其存在形态、纯度有着极其密切的关系。致密的金属钛在自然界中是相当稳定的，但是，钛中杂质的存在，显著影响钛的物理、化学性能、机械性能和耐腐蚀性能。特别是一些间隙杂质，它们可以使钛晶格发生畸变，而影响钛的的各种性能。常温下钛的化学活性很小，能与氢氟酸等少数几种物质发生反应，但温度增加时钛的活性迅速增加，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的，耐各种浓缩酸(除5％以上的氢氟酸)和包

括氯化物在内的废气冷凝液的腐蚀，导热性低。由发泡耐酸玻璃砖以及粘结剂人造橡胶形成的防腐衬里，在化学环境与温度变化的情况下，都具有防腐能力。由于其导热性低，使原来的烟囱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烟囱内壁防腐、内衬耐火砖防腐、钢制内衬烟囱防腐、钢制子母烟囱防腐，并由粘合材料对玻璃砖间的缝隙勾缝，阻断了烟气对内筒结构的腐蚀。粘结料的防腐、耐久性是关键，它的老化、开裂都将直接影响到整体内衬系统的防腐性能。

玻璃砖的强度较金属要低得多，但其强度要求必须能耐烟气冲击。玻璃砖在国外烟囱有应用。但底剂的选择非常重要，国内的底剂普遍都难以达到要求，国外有成熟的应用在烟囱内衬的底剂，已经有30年以上的使用业绩。

4较为经济可行的三种烟囱防腐方案

(1)硼酸砖内衬

影响烟囱防腐内衬的两个最大因素就是温度和化学介质的腐蚀，众所周知，玻璃鳞片涂层抗渗透性好，重叠排列的扁平玻璃鳞片形成致密的防渗层结构，形成迷宫效应，腐蚀介质在固化后的胶泥中的渗透须经过较长时间和复杂的路径，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，还存在着水蒸气的渗透。通常高聚物材料的分子间距为IOA(1A=1．10”m)，而对于水蒸汽来说，只要高聚物材料的分子间距达到3A，水蒸汽就能容易地透过高聚物的单分子层。

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。而乙烯基的鳞片胶泥在固化后，乙烯基酯树脂的高交联密度可以有效地减弱水蒸气和腐蚀性化学介质的渗透，并由于其独特结构更能达到防渗和减渗的效果。所以以玻璃鳞片树脂为底涂，是对烟囱内筒强有力保护层，而对于高分子树脂，耐温性差的特点选用泡沫硼酸砖作为玻璃鳞片树脂的保护层，充分利用泡沫硼酸砖的导热性低的优点。

因此结合鳞片耐腐蚀强和硼酸砖的超保温特性，在烟囱防腐中将具有极好防腐性能的玻璃鳞片作为底涂，将硼酸砖砌筑在外层保温，作为烟囱的防腐蚀衬里，同时解决了化学腐蚀和保温的问题，有效地延长了烟囱的使用寿命。

进口底剂N089与硼酸保温砖的复合内衬使用纯进口的底剂代替玻璃鳞片，这种底剂是专门用于烟囱中使用的烟囱内壁防腐、内衬耐火砖防腐、钢制内衬烟囱防腐、钢制子母烟囱防腐，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的基体运动的酸、碱和盐等介质对基体的腐蚀。在温度为一5l℃一165℃间都保持对混凝土或钢基体极好的弹性和粘附力。

使用这种底剂代替玻璃鳞片，更加适合在烟囱中，它的耐温性能比玻璃鳞片好，在温度交替变化的时候，热应力的变化，对它不会有任何影响，它在烟囱中的应用，已经有30年以上的历史，在北美的使用业绩进一步说明了，这种底剂使用的可性。

(2)鳞片树脂内衬

鳞片树脂材料的主要成分及配比鳞片树脂(乙烯基树脂)的选择依据烟囱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的要求烟囱内壁防腐、内衬耐火砖防腐、钢制内衬烟囱防腐、钢制子母烟囱防腐，烟温变化区间为45℃~160~C，并能满足事故状态下短期高温达180℃的工况。

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～l0根据衬里结构设计调整

其它                  5

合计                 100

鳞片衬里在国外FGD装置旁路烟道的应用已经超过30年，其耐温性和耐腐蚀性已得到工程实践的充分证明。

鳞片树脂衬里的耐温性和耐腐蚀性主要取决于树脂的性能烟囱内壁防腐、内衬耐火砖防腐、钢制内衬烟囱防腐、钢制子母烟囱防腐，所选用的酚醛环氧乙烯基树脂应是耐温性较高的乙烯基树脂，长期运行温度可达200℃，并被烟囱钢内简鳞片树脂衬里防腐工程中成功应用的业绩验证过。

(3)烟囱内壁喷涂聚脲

聚脲材料介绍：烟囱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的弹性体材料。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、开发的一种新型无溶剂、无污染的绿色施工技术。

聚脲产品的特点聚脲弹性体涂层具有优异的防水、耐腐蚀特性，同时具有优良的机械性

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，可很方便的在立面、曲面上喷涂十几毫米厚的涂层而不流挂。在国际上已被广泛应用于防水、防腐、建筑等领域。

聚脲产品的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、湿度的影响。(可在冰上施工；在-28℃下施工；可在冰柜中固化)；

②     双组分，100％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，一次施工的厚度范围可以从数百微米到数厘米，克服了以往多次施工的弊病。

③优异的理化性能，如抗张强度、伸长率、柔韧性、耐磨性、耐老化、防腐蚀等。

④具有良好的热稳定性，可在150℃下长期使用，可承受350℃的短时热冲击。

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的弊病。设备配有多种切换模式，既可喷涂，也可浇注。

5烟囱设计应采取的措施

(1)脱硫出口烟道应采取的措施

接触湿烟气的烟道壁、导流板、支撑加固件上会留有液体，因此，烟道的设计要减少水淤积，要有利于冷凝液排王吸收塔或收集池；烟囱入口烟道要尽量不要用内部加固件，一般烟囱的入口宽度和烟囱的半径相等，这样可以加速烟气的旋流，有利于液滴沉积到烟囱壁上。

(2)吸收塔顶应设计临时烟囱

一般火力发电厂都是两炉公用一根烟囱，利用锅炉检修的时间对烟囱进行重点的防腐，具有其可能性和使用性。有以上腐蚀原因和防腐材料可知，烟囱防腐在烟囱的中下部，做双层的重点防腐，烟囱的中上部可以做单层防腐处理，就可以很好的保护好烟囱。这样烟囱的施工相对简单，防腐时间大大缩短。

6结论

烟囱既是构筑物又是设备，与锅炉同呼吸，但锅炉容易检修，而烟囱不容易检修，因此，要根据烟囱的类型合理选用相应的材料，以保持烟囱长久安全运行。