[发明专利]火力发电厂湿烟囱刚柔复合式整体浇注料内衬防腐方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种火力发电厂湿烟囱刚柔复合式整体浇注料内衬防腐方法，适用于燃煤发电厂湿烟囱即单筒式或套筒式的内衬防腐工程及在役老烟囱内衬防腐改造工程。 

背景技术

燃煤发电厂烟气排放污染问题已被世界各国普遍关注和重视，为满足国家环保法规要求，我国的新老燃煤发电厂已普遍加装烟气脱硫系统。烟气脱硫工艺方案主要有石灰石——石膏湿法、半干法、循环硫化床法、海水法、电子束法和氨气洗涤法等几种。目前世界上80%以上的燃煤发电机组采用石灰石——石膏湿法脱硫工艺，我国绝大部分电厂也是采用此法，且基本趋向取消烟气加热（GGH）系统。采用这种湿脱硫工艺，烟气中95%以上的SO₂可被去除，但SO₃的脱除率较低，SO₃遇水后易形成硫酸。脱硫前，锅炉尾部烟气温度在110℃~150℃左右；湿法脱硫后，烟气温度降至40℃~50℃左右，接近或低于烟气中水蒸气、亚硫酸、硫酸和盐酸的露点温度。因而，烟囱排烟筒中的水蒸气、盐酸、亚硫酸和硫酸等介质将相继在筒壁上冷凝，形成冷凝酸液，对烟囱内壁产生严重腐蚀。湿法脱硫工艺中不加GGH时，冷凝酸液量较大，PH值在2.0~3.0左右，具有很强的腐蚀性。同时，由于脱硫后烟囱进口烟气温度降低，造成烟气密度大和流速低，导致烟囱的自抽吸能力降低，使排烟筒内正压区范围扩大，进入正压运行状态。烟囱内烟气正压工作（即排烟筒内的烟气压强大于筒外大气压强）时，腐蚀性烟气或酸液势必在压差作用下向筒壁内部渗透。长时间作用下，酸液渗透过筒壁、聚积和流淌在承重平台和钢筋混凝土筒壁的结构部位，对烟囱筒壁和筒中平台造成腐蚀，威胁烟囱结构安全。烟气的温度和湿度的交替变化更会加速烟囱结构的腐蚀。因此，采用湿法脱硫工艺后，湿烟囱在工程防腐方面对防酸、防水、防渗提出了更严格的要求。 

火力发电厂的高烟囱（高度一般在180米~270米）是重要的构筑物。根据相关规定，其应满足结构设计基准期50年和工艺系统设计寿命30年~35年的要求。由于脱硫烟囱防腐出现问题，将会危及烟囱结构安全、导致机组被迫停运，对发电企业本身及社会经济效益都将会造成严重损失。 

中国电力规划设计总院曾对200多个已经脱硫改造的烟囱进行调研，其结果反映出我国目前脱硫烟囱防腐工程出现的问题很多，涉及面很大，出现渗漏的比例很高，不少工程刚进行完防腐改造，运行不到半年，烟囱筒壁外就出现明显的酸水渗漏，令人担忧。 

目前，我国脱硫烟囱基本上采用过六大类防腐方案： 

第一类，采用耐酸腐蚀的金属板材（如钛板或钛合金复合钢板），作成套筒式排烟筒。此方案十年左右运行良好；有可能出现少量焊缝等局部点线腐蚀现象；其基建造价比其他方案高50%~80%。

第二类，在普通钢套筒内壁（或砼内壁）采用弹性密封胶粘贴泡沫砖构成复合型防腐体系。此方案较经济；但受原材料的质量、单位面积用胶量、施工质量、运行工况稳定性等多重因素影响，其防腐效果千差万别。 

第三类，以无机类耐酸胶结剂砌筑轻质耐酸砖，构成砌筑型套筒式排烟筒。此方案须在有GGH并且确保烟囱全程负压工况下运行，才可使用；在有正压或无GGH的工况下，酸液将渗漏，产生腐蚀是不可避免的。 

第四类，采用轻质耐酸浇注料整体现浇的（单筒式）内衬。此方案在有GGH的情况下，烟囱内大部分区域为负压状态，出现渗漏的现象较少；在无GGH的工况下，几乎很少不出现渗漏。 

第五类，整体缠绕的玻璃钢排烟囱。此方案具有筒体整体性好、强度高、防水抗渗、防腐密封、结构简单等优点；但造价稍高。近年来，欧美等发达国家已较普遍采用；国内已在设计试用中。新建的大型、超大型机组适宜采用，改造工程还应慎用。 

第六类，采用玻璃鳞片、聚脲、OM、萨维真、APC杂化等薄涂料或厚涂层，通过涂刷、涂抹或喷涂等方式，在钢筒表面或内衬砖砌体表面构成防腐体系的。此类方案，因其涂料或涂层固化后、多为刚性体，在使用过程中，难免出现裂缝、脱壳，甚至脱落等问题；且因防腐密封层直接接触烟气，没有防护层保护，在反复、频繁的干—湿交替状态下，会使其性能老化、功能失效的速度大大加快。 

简要概括之：第一类方案，钛板与钛合金是昂贵的稀有金属、战略物质、造价高，对焊接、运行工况要求很高，不应是长久的发展方向。 

第二、三类方案，在几十万块砖材的粘贴与砌筑中，人员素质、施工技术水平、工艺程序、监督管理、运行工况等影响因素很多，容易产生疏漏。