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          電廠煙囪防腐

          發布時間:2018-12-10 09:47:12 瀏覽次數:367
          電廠煙囪防腐的原因
              
                電廠煙囪防腐 煙囪是火電廠建筑中一座必不可少的構筑物,為達到長期安全運行,其結構的耐久性就占有相當重要的地位。1984年~1985年,西北、華北、西南以及山東等電力設計院對各自設計的鋼筋混凝土單筒煙囪進行安全檢查,發現約有62.3%的煙囪存在不同程度的腐蝕,這不僅直接威脅煙囪的使用壽命,而且還影響電廠的安全運行。在火力發電廠鋼筋混凝土煙囪中,為了防止煙氣溫度和煙氣成分對其的腐蝕,傳統結構是內襯+隔熱層。腐蝕從內襯開始逐漸移向筒壁,先腐蝕結構薄弱部位后逐漸擴大。內襯的灰縫,筒壁裂縫或混凝土不密實處,都是先行腐蝕的部位。

                電廠煙氣的腐蝕性成分主要有SO2、HCl、NO2及鹽霧等,甚至有的煙氣中含有氫氟酸強腐蝕氣體存在,有酸堿腐蝕,低溫煙氣也會有冷凝水腐蝕。而且還在脫硫過程中,又具有酸堿介質交替的特性,因此設備腐蝕嚴重,防腐條件要求比較苛刻,同時煙氣流速一般都在5米/秒以上,粉塵顆粒物粒徑大小在0.3毫米以上,粉塵濃度在10%以上,對煙囪內壁有沖刷磨損。

          電廠煙囪的防腐方法與措施  
           
             
              目前國內電廠用的最多的還是碳鋼涂玻璃鱗片,玻璃鱗片材料固化后易呈脆性,耐溫特性和耐溫度沖擊特性較差,極易造成鱗片襯里在高溫和溫度沖擊下,發生開裂、脫層現象。
              濕法脫硫工藝主要流程是:鍋爐的煙氣通過煙道接口進入煙氣脫硫(FGD)系統,在進入脫硫吸收塔之前煙氣經增壓風機進行增壓用以克服脫硫系統的阻力,然后進入煙氣加熱器(GGH,即換熱器),GGH 加熱器的主要作用是將入口處的煙氣熱量通過熱交換傳遞給吸收塔出口的煙氣,此時出口處煙氣溫度可達到80℃左右,加熱后的清潔煙氣在增壓風機的壓力作用下排入煙囪,為煙氣出口處的煙氣擴散提供很好的條件從而避免因煙氣溫度過低的接結露現象,同時,通過熱量交換,吸收塔入口煙氣溫度降低,保證吸收塔運行安全。

          脫硫后煙氣的物理化學性質變化

               從化學成分上看,濕法脫硫工藝對SO2的脫除效率很高(90%左右),但是對SO3的脫除效率并不高(約20%左右),而SO3正是煙氣腐蝕的重要成分,除此之外,煙氣中還存在未經凈化處理的NOX、HF、HCl等腐蝕性化合物。經濕法脫硫后,煙氣溫度降低,未加煙氣換熱器(GGH)時,溫度在40℃~50℃,加裝煙氣換熱器(GGH)裝置后煙氣溫度可達到80℃左右。

              不管加不加換熱器(GGH),在40℃~80℃之間SO2、SO3、NOX、等腐蝕性氣體在低溫、高濕的環境下易與水蒸氣反應生成稀酸溶液(如亞硫酸、硫酸、硝酸等),這些稀酸液滴附著在煙道上,對煙囪鋼質結構形成點蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕等強腐蝕作用,因為與同濃度的酸溶液相比,該溫度(40℃~80℃)下的稀酸腐蝕性要高3~8 倍。

              從熱力學角度,煙氣濕度大,密度高,導致煙氣的自抽吸能力下降,不易向上擴散;煙氣內壓力發生改變,正壓區范圍擴大,在正壓力的作用下,煙氣通過內襯裂縫滲透到內筒的能力增強,導致腐蝕加??;煙氣中的高速固體粒子流對非金屬內襯材料以及金屬構件產生沖蝕磨損作用:腐蝕和磨損成為導致脫硫系統安全隱患和使用壽命低的主要因素。

          煙囪防腐蝕內襯材料的基本要求

             對煙囪防腐蝕內襯材料進行選擇時必須注意煙囪內襯材料以下幾方面的特性如技術上可行。滿足復雜工況下的防腐蝕要求。

          1,耐酸性

               由于我國在脫硫防腐蝕方面還處在初級階段,相應的技術和行業規范還不完善,國家和電力行業現行的與煙囪設計相關的標準中,均未對煙囪防腐脫硫處理的設計做出具體規定,只是對煙氣的腐蝕性等級方面作出了規定,國際工業煙囪協會(CICIND)的設計標準指出,煙囪經濕法脫硫后,煙氣濕度較大,溫度很低,腐蝕性增強即煙氣中稀硫酸的濃度相應提高。煙囪由于處于整個脫硫系統尾部,其煙氣的腐蝕性較強常被規定為強腐蝕性煙氣,故煙囪應按強腐蝕性類型設計。濕煙氣的這種強腐蝕性一旦腐蝕了排煙筒酸液會迅速滲透到外筒的鋼筋混凝土結構,整個煙囪結構存在倒塌的危險,造成極大的安全隱患。

              火電廠燃煤排放的煙氣中包含大量的 SO2、SO3、HCl、HF 等腐蝕性氣體,它們與煙氣中的水蒸氣結合冷凝生成酸液并沉積附著在煙囪筒壁上,雖然濃度低,但腐蝕性卻高于濃酸。

          2,耐熱性(耐溫性能)

             考慮脫硫系統加 GGH、不加GGH 及系統故障時的綜合情況,不加換熱器時煙氣溫度在40℃到50℃之間;加換熱器裝置后,煙氣溫度可提升至80℃左右;由于某些工藝設計或故障原因,煙氣不經濕法脫硫裝置直接進入煙道,此時煙氣溫度較高可達到200℃以上,因此內襯材料至少要能耐200℃的高溫。

          3,耐溫變性(抗熱震性能 thermal shock resistance)

              由于不同工況下的煙氣溫度差異很大,煙氣溫度較低可達40℃較高可達200℃以上,所以內襯材料要有承受這個冷熱交替變換的能力。

          4,耐磨性

              進入煙道的煙氣中含有大量固體顆粒,這些固體顆粒隨煙氣高速流動,對煙囪內壁產生沖刷磨損作用,又由于煙囪長期連續運行(要求10年或20年連續運行),長期的磨損是導致內襯材料失效的主要原因之一,所以要求內襯材料要有優良的耐沖蝕磨損性能。

          5,附著性

              煙囪內壁防護材料與煙囪基體要有優良的粘結性能,能夠在溫度多次反復冷熱交替變化后,仍能保證與基體之間較高的粘結強度,內襯材料不脫落,才能保證煙囪長期可靠運行。

               經濟上合理。滿足防腐蝕要求的基礎上,考慮我國的國情和實際,盡量使成本降到較低。在這里應該避開成本計算的誤區,不能僅僅計算單位面積的材料費用,還應考慮由于材料的應用所帶來的:施工成本、安全成本、維修成本,更為科學的計算方法還應包括因材料失效造成的停工大修(維修)帶來的其他成本。施工條件良好。施工難度低,施工周期短。
          運行維護費用低,使用壽命長,方便檢修。
           

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