脱硫烟囱防腐蚀技术及材料
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脱硫水泥烟道防腐措施有哪些随着环保意识的不断提高,脱硫水泥烟道防腐工作变得越来越重要。
脱硫水泥烟道是水泥生产过程中重要的设备之一,但由于长期受高温、腐蚀等因素的影响,容易出现腐蚀、磨损等问题,因此需要进行防腐处理。
本文将介绍脱硫水泥烟道防腐的常见措施。
1. 表面涂层防腐。
表面涂层防腐是一种常见的脱硫水泥烟道防腐方法。
通过在烟道表面涂覆一层特殊的防腐涂料,可以有效地阻隔空气、水汽等对烟道金属表面的侵蚀。
常用的涂料有耐高温耐腐蚀涂料、硅酸盐涂料等。
这些涂料具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损等特点,可以有效延长脱硫水泥烟道的使用寿命。
2. 内衬防腐。
内衬防腐是指在脱硫水泥烟道内部安装特殊的防腐材料,如橡胶、陶瓷等,以阻隔腐蚀介质对烟道内壁的侵蚀。
内衬防腐可以有效提高烟道的耐腐蚀性能,延长其使用寿命。
同时,内衬材料的选择也需要考虑其耐高温、耐磨损等性能,以保证其在高温、高速气流条件下的稳定性。
3. 金属喷涂防腐。
金属喷涂是一种将金属涂层喷涂在脱硫水泥烟道表面的防腐方法。
喷涂材料通常为锌、铝、镍等金属粉末,具有良好的耐腐蚀性能和耐高温性能。
金属喷涂可以有效阻隔空气、水汽等对烟道金属表面的侵蚀,延长烟道的使用寿命。
此外,金属喷涂还具有良好的耐磨损性能,可以提高烟道的耐磨损性能。
4. 防腐涂料修复。
脱硫水泥烟道在使用过程中可能会出现涂层脱落、破损等情况,影响防腐效果。
因此,定期对烟道表面的防腐涂层进行检查和修复是非常重要的。
对于已经脱落或破损的涂层,可以采用专用的防腐涂料进行修复,以保证烟道表面的防腐效果。
5. 防腐涂层检测。
为了保证脱硫水泥烟道防腐效果,定期对防腐涂层进行检测是必不可少的。
常用的检测方法包括涂层厚度测量、附着力测试、腐蚀性能测试等。
通过检测可以及时发现涂层的问题,并采取相应的修复措施,以保证防腐涂层的有效性。
综上所述,脱硫水泥烟道防腐是保证烟道长期稳定运行的重要工作。
选择合适的防腐方法,并定期进行检测和维护,可以有效延长脱硫水泥烟道的使用寿命,降低维护成本,保证水泥生产的环保和安全。
湿法烟气脱硫后烟囱的防腐措施湿法石灰石-石膏法是目前世界上应用最广泛的脱硫技术。
在该工艺中,含SO2的烟气经除尘后进入换热器降温,再进入吸收塔与石灰石浆液接触脱硫然后升温排放,从换热器、吸收器(包括强制氧化系统)直到烟囱,都存在严重的设备腐蚀问题。
一、湿法脱硫后烟气腐蚀机理分析湿法脱硫后的烟气主要有如下特点:(1)含水量高,烟气湿度很大。
(2)脱硫后的出口烟气内仍含有如SO3、HCl、HF等强腐蚀性介质。
(3)烟气温度较低,不设GGH时,烟温仅50℃左右,即使设置了GGH 时,烟温也仅60℃左右,而烟气的酸露点温度取决于烟气中的SO3浓度,一般为70.5~90℃。
(4)温度较低的烟气在酸露点下运行,会发生凝结,从而对烟囱内壁产生腐蚀作用,并且腐蚀速率随硫酸浓度和烟囱壁温的变化而变化:①当烟囱壁温达到酸露点时,硫酸开始在烟囱内壁凝结,产生腐蚀,但此时凝结酸量尚少,浓度也高,故腐蚀速度较低;②烟囱壁温继续降低,凝结酸液量进一步增多,浓度却降低,进入稀硫酸的强腐蚀区,腐蚀速率达到最大;③烟囱壁温进一步降低,凝结水量增加,硫酸浓度降到弱腐蚀区,同时,腐蚀速度随壁温降低而减小;④烟囱壁温达到水露点时,壁温凝结膜与烟气中的SO2结合成H2SO3溶液,烟气中残存的HCl/HF也会溶于水膜中,对金属和非金属均也会产生强烈腐蚀,故随着壁温降低腐蚀重新加剧。
因此脱硫后的烟气腐蚀性不但没有降低,反而由于烟温的降低而大大增加。
腐蚀试验研究表明:理论上完成95%的脱硫效率条件下,烟囱设计说明中的设计腐蚀余量2mm需要8.7年才被腐蚀完,但实际情况下的腐蚀状况为不均匀腐蚀,严重区域要不了半年就被腐蚀完,因此对脱硫后烟囱的防腐是非常必要的。
根据国际烟囱工业协会的设计标准要求,湿法FDG系统后烟气通常被视为高化学腐蚀等级,即强腐蚀性烟气等级,因此湿法脱硫后的烟囱需按强腐蚀性烟气来考虑烟囱结构的安全性。
二、脱硫后烟囱选型脱硫烟囱的选型根据DL5022—1993《火力发电厂土建结构设计技术规定》要求:当排放强腐蚀性烟气时,宜采用多管式或套筒式烟囱结构型式,即把承重的钢筋混凝土外筒和排烟内筒分开,使外筒受力结构不与强腐蚀性烟气相接触。
建筑设计火电厂脱硫 湿烟囱 防腐蚀内衬结构设计孙宏斌雷艳红(陕西省电力设计院710054西安)摘要:本文介绍了湿法脱硫烟囱运行工况,结合对湿法脱硫烟囱腐蚀性的认识,以工程实例,阐述了几种可用于湿烟囱内壁防腐材料的性能及防腐蚀结构的形式,对其防腐方案的技术和经济特点进行比较,供同类工程参考。
关键词:湿法脱硫;湿烟囱;防腐材料1前言随着国家环保标准对火力发电厂的烟气排放标准要求愈来愈高,在我国,烟气脱硫装置已广泛应用。
但湿法脱硫不设烟气加热装置(GGH)尚处在探索阶段,烟气脱硫后烟囱腐蚀的调查和研究成果欠缺,经验较少。
湿法脱硫后进入烟囱的烟气与不脱硫的烟气在工况上有显著差异,对烟囱的腐蚀大大增强。
鉴于湿烟囱结构在电厂运行中的特殊作用,保证烟囱结构的安全、有效、长期、稳定运行,湿法脱硫烟囱的防腐处理至关重要。
2脱硫湿烟囱烟气的特点和腐蚀性由于湿法脱硫工艺的特点,其对烟气中的SO2脱除效率很高,但对烟气中造成腐蚀的主要成分SO3脱除效率并不高,约20%左右。
脱硫处理后的烟气一般还含有氟化氢和氯化物等,它们是腐蚀强度高、渗透性强、且较难防范的低温高湿稀酸型物质。
脱硫后烟气环境变得低温、高湿,烟气密度增加,烟囱自拔力减小,烟囱内的烟气压力升高,加重了烟气和含酸液水分向外筒壁方向的渗透。
烟囱出口处流速降低,烟囱顶部容易发生烟流下洗,烟流下洗不仅会腐蚀烟囱的组件材料,而且减弱了烟气的扩散,影响周围环境。
在低于0!的气温下还会导致烟囱上口结冰。
外烟囱的直径过大,会在其下风侧产生较大的低压区,因此,有多个内烟筒的烟囱发生烟流下洗的可能性较单烟筒烟囱更大。
脱硫后的烟气温度降低,当系统不设置GGH时,烟气温度一般在40!~50!之间,水份含量高,湿度大,多处于饱和状态,在烟囱内壁会出现结露现象,使烟囱内壁长期处于浸泡状态,通常称在这种工作状态下的烟囱为湿烟囱。
烟气温度低,烟囱内的烟气上抽力就降低,它影响着烟气的流速和烟气抬升高度及烟气扩散效果,这对排放的烟气满足环保要求(特别是氮氧化物NOX指标)带来不利的因素。
1、防腐方案概述烟囱烟气内筒脱硫防腐改造方案设计,采用VEGF-1特种防腐喷涂料为防腐材料,一般结构成膜厚度为约1.5 mm。
所有伸缩缝防腐结构设计,分部位不同采用弹性防腐结构设计,既保证伸缩缝的动态变化,又保证在变化状态下的有效防腐。
积灰平台要设置下水通道,以下水口为平台最低点,按照i=3找坡,然后在找好的坡面上实施防腐。
在完全固化干燥后,烟囱实际增加重量平均为2.5-3.0kg/m2。
2、烟筒顶部外筒及筒首压顶部分防腐方案2.1 防腐范围烟囱最上部平台以上的部分外筒壁和烟囱最上部铸铁压顶部分表面。
2.2防腐特点顶部外筒处于烟囱出口,当烟囱通过脱硫湿烟气时,受自然温度的冷却,湿烟气中的酸性水蒸气形成酸雨,对顶面和外筒壁进行长期酸雨冲刷,造成耐酸混凝土压顶和外筒壁存在高速腐蚀;另外,该部位是烟气的出口,除了酸性冷凝水的渗透腐蚀外,还受可见光长期照射,防腐设计应考虑抗光照老化性。
顶部处于烟囱出口处,当烟囱通过脱硫湿烟气时,受自然温度的冷却,湿烟气中的酸性水蒸气形成酸雨,对顶面和外筒壁进行长期酸雨冲刷,造成铸铁压顶高速腐蚀,结构寿命为烟囱结构最薄弱环节。
铸铁与各种防腐材料的粘附性较差,防腐难度非常大。
2.3防腐方案全部表面采用VEGF-1涂料加厚处理,防腐层厚度为3mm,表层进行防UV处理。
(具体见图1)2.4防腐工艺结构VEGF-1乙烯基特种涂料VEGF-1乙烯基特种底料VEGF-1乙烯基特种封闭底漆表面基层处理说明:1、可采用刷涂或无气喷涂工艺;2、顶部一般情况下是铸铁压顶,如对铸铁进行喷砂表现处理,但在施工中可去掉特种封闭漆处理。
3、顶部内筒10米防腐方案3.1 防腐范围烟囱出口10米内筒表面。
3.2防腐特点顶部内筒处于烟囱出口,受自然温度的冷却,湿烟气中的酸性水蒸气形成结露,对筒壁进行长期酸腐蚀;另外,该部位是烟气的出口,还受可见光长期照射,防腐设计应综合考虑。
3.3 防腐方案全部表面采用VEGF-1涂料加厚处理,防腐层厚度为3mm,表层进行防UV处理。
脱硫烟囱用防腐材料性能比较目前国内外脱硫烟囱可供选择的防腐材料较多,如镍合金、钛钢复合板、FRP玻璃钢、泡沫玻璃砖(进口和国产)、玻化陶瓷砖、烟囱防腐涂料、耐酸耐热整体浇筑料等,这些材料各有其优缺点,在工程应用中应结合脱硫工艺(是否设置GGH、运行工况(是否设置旁路烟道)等实际情况选定,其材料应满足脱硫烟囱的安全运行条件。
满足先阶段复杂工况的运行条件,满足业主的经济考虑。
根据不同的运行条件和经济条件选定不同的防腐材料。
3国内现阶段防腐分以下几大类:一,合金类4 _1 W3 o8 a# T2 A1 D% N合金钢是一种防腐性能很好的材料,主要类型有:钛合金板(TiCr2 )和镍基耐蚀合金板(C-276)# 05 0; dl n$A1. 镍基耐蚀合金板C-276合金是一种含钨的镍-铬-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。
:K1 p5 FU3 x2. 钛板(TiCr2) ! u1 08 a! c2 r1 i. a+ c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。
合金类材料的主要问题和缺点:"E5 X: C' M0 K5 M; N- M- m7 A" ]7 @1. 合金类材料价格在防腐类材料中偏高。
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耐腐合金在脱硫烟囱中的应用。
钛板价格稍比镍基合金便宜,但是也要达到20多万一吨,大大超出了一般业主的经济承受能力。
烟气脱硫烟囱内壁防腐方案随着国内环保法规的日益严格,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“湿烟囱”如何进行防腐处理的问题。
以2×300MW机组共用一座烟囱而言,烟囱总高240m,内部防腐面积约为9600m2。
一般原烟囱为砼结构。
以往电厂的烟囱内大多衬耐酸砖,用耐酸胶泥砌筑。
国内外行业中目前比较关心湿烟囱防腐的问题,目前有如下三个初步方案可供选择:1)硼酸砖内衬;a)进口烟囱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)玻璃鳞片烟囱内衬;3)烟囱内壁喷涂聚脲;下面就湿烟囱腐蚀工况,以及其防腐方案的技术、经济特点进行比较并逐一详细说明。
1脱硫对烟囱的影响烟气经过脱硫后,虽然烟气中的二氧化硫的含量大大减少,但是,洗涤的方法对除去烟气中少量的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,烟气极易在烟囱的内壁结露,烟气中残余的三氧化硫溶解后,形成腐蚀性很强的稀硫酸液。
脱硫烟囱内的烟气有以下特点:1)烟气湿度大,处于饱和状态的湿烟气含有的腐蚀性介质在烟气压力和湿度的双重作用下,烟囱内侧结构致密度差的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的酸液腐蚀性更强。
3)酸液的温度在40℃-80℃时,对结构材料的腐蚀性特别强。
以钢材为例,40℃-80℃时的腐蚀速度比在其它温度时高出约3-8倍。
2电厂烟囱运行工况目前,电厂烟囱主要在以下三种工况下运行:1)排放未经脱硫的烟气,进入烟囱的烟气温度在125℃左右。
在此条件下,烟囱内壁处于干燥状态,烟气对烟囱内壁材料不直接产生腐蚀。
2)排放经湿法脱硫后的烟气,并且烟气经烟气换热器系统加热,进入烟囱的烟气温度在80℃左右,烟囱内壁有轻微结露,导致排烟内筒内侧积灰。
根据排放烟气成分及运行等条件的不同,结露腐蚀状况将有所变化。
脱硫烟囱防腐蚀改造设计及材料优选姜杰峰摘要:随着湿法脱硫后烟囱运行环境的改变,产生大量的湿烟气对烟囱结构上体的腐蚀速度与干烟气相比明显增强,湿烟气对混凝土筒身的腐蚀影响是巨大的,如不及时处理,将给烟囱钢筋混凝土筒壁结构的安全运行带来隐患,直接威胁到烟囱结构的安全性能。
因此,新形势下,出于考虑到脱硫对烟囱结构的影响,根据火电厂大气污染物排放标准的实施要求,以确保火力发电企业长期安全、稳定运行为指导思路,在火电厂改造的同时取消了烟气再热器(GGH),加装了新烟气除尘装置,从而改变进入烟囱内部的烟气参数,对脱硫烟囱防腐改造设计及材料的选择具有重要意义。
关键词:湿法脱硫;烟囱防腐蚀性能;改造设计1湿法脱硫后烟气的腐蚀性燃煤电厂采用电除尘进入烟囱的烟气在正常运行情况下,烟气温度在120℃~150℃左右。
湿法脱硫后的烟气温度低:不设GGH时,烟气温度仅40℃~50℃左右,设GGH时,烟气温度可达80℃左右。
烟囱内烟气温度的变化对烟囱带来的影响主要有:(1)由于烟气温度的降低,烟囱内壁面温度明显降低,低于烟气酸露点,产生凝结,结露形成的冷凝液为硫酸,也可形成氟化氢和氯化物,会对烟囱内壁产生腐蚀作用。
其中烟气冷凝物中氟化氢和氯化物的存在将提高其对烟囱的腐蚀程度;(2)由于在脱硫装置正常运行时烟温低和事故停运旁路运行时的烟温高的温差极大,会导致烟囱的热应力发生改变;(3)由于烟温降低影响烟气抬升高度,从而影响烟气的排放;(4)由于烟温的降低,导致烟气密度增大,烟囱的自抽吸能力降低,这样会使烟囱内压力分布改变,造成正压区范围扩大,则烟气会通过内衬裂缝渗入到钢筋混凝土筒身内表面,导致承重结构腐蚀加速,直接威胁到钢筋混凝土烟囱筒体的结构安全。
脱硫后的烟气腐蚀性不但没有降低,反而由于烟温的降低而大大增加了。
按照“国际工业烟囱协会(CICIND)”的设计标准要求,湿法脱硫后的烟囱应按照强腐蚀烟气考虑烟囱结构的安全性。
2脱硫烟囱运行条件变化分析根据《火电厂烟风煤粉管道设计技术规程》DL/T5121—2000标准和《烟囱设计规范》GB/T50051—2002规范中相关规定,无GGH时,烟囱排放的烟气属强腐蚀性烟气,具有关调研结果显示,此类烟囱面临的腐蚀情况严重。
脱硫塔及烟道防腐施工设计方案
一、防腐材料的选择:
在脱硫塔及烟道防腐施工设计方案中,首先要选择适合的防腐材料。
一般来说,脱硫塔及烟道内部应采用化学防腐材料,如耐酸碱陶瓷涂层、
玻璃钢等。
外部应采用耐候性好、耐腐蚀的涂料。
二、防腐材料的施工工艺:
在选择了适合的防腐材料后,就需要针对具体的施工情况设计相应的
施工工艺。
脱硫塔及烟道的防腐施工工艺一般包括表面处理、底漆施工、
面漆施工等环节。
在进行表面处理时,应彻底清除表面的污物、氧化物、
锈蚀等,并确保表面干燥、光洁。
底漆施工应注意涂料的均匀性和附着力。
面漆施工应注意涂料的厚度,一般要求达到设计要求的涂料厚度。
三、防腐施工的施工现场管理:
在进行脱硫塔及烟道防腐施工时,需要进行相应的施工现场管理。
包
括施工前的现场检查、施工过程的监督和检查、教育培训等。
同时,要加
强对施工现场的管理和维护,确保施工质量。
四、施工完毕后的检验和验收:
综上所述,脱硫塔及烟道防腐施工设计方案需要综合考虑防腐材料的
选择、施工工艺、施工现场管理和检验验收等方面的因素。
只有合理设计
和科学规划,才能确保脱硫塔及烟道的长期稳定运行和使用寿命。
脱硫烟囱用防腐蚀材料技术要求脱硫烟囱是烟气脱硫设备的重要组成部分,它承担着将脱硫烟气排放至大气中的任务。
然而,脱硫烟囱经常暴露在恶劣的环境下,如酸雨、热、潮湿等,易受到腐蚀的影响,因此使用防腐蚀材料是十分必要的。
以下是脱硫烟囱用防腐蚀材料技术要求。
一、选材脱硫烟囱的主体一般采用碳钢或低合金钢,因其具有较高的强度和韧性,而且价格相对较低。
但由于常年的暴露在高温、潮湿、腐蚀的环境中,使其容易受到腐蚀、氧化的影响,因此需要进行防腐蚀处理。
常用的防腐材料有:1.玻璃钢玻璃钢具有高强度、轻质、耐酸碱、耐腐蚀、绝缘性能好等特点,是脱硫烟囱防腐蚀的首选材料。
但也需要考虑到其易燃、脆性等问题,需进行一定的防护措施。
2.氟塑料氟塑料具有极佳的耐腐蚀性能,能够承受酸碱、醇、酯等强腐蚀性液体的侵蚀。
但成本相对较高。
3.不锈钢不锈钢虽然价格昂贵,但具有良好的抗腐蚀性能、高强度、无毒、易清洗等优点。
特别适用于需要高度卫生要求的场合。
二、涂层涂层防腐是目前脱硫烟囱广泛使用的一种防腐方式。
涂层防腐的原理是在脱硫烟囱表面形成一层密封的保护膜,防止空气、水、酸、碱等腐蚀物质侵入到烟囱内部。
涂层材料常用的有:1.无机涂料无机涂料具有较强的抗酸碱腐蚀性,能够在极恶劣的环境中承受腐蚀。
但由于其固化需要高温、长时间固化,成本较高。
2.有机涂料有机涂料具有多种颜色,施工方便,具有隔热、隔湿、耐腐蚀性等特点。
但由于其成分中含有一些有毒物质,使用时需要谨慎,避免危害环境和人身安全。
三、其他除了以上所述的材料和方法,还有其他一些防腐蚀的技术,如注油、钛合金覆盖等方式。
但整体来看,脱硫烟囱采用防腐蚀材料是十分必要,可以有效提高其使用寿命和安全性。
同时,在使用过程中也要注意对其进行定期的检查和维护,保证其防腐保护措施的有效性。
脱硫塔防腐材料有哪些
1. 耐酸碱陶瓷涂料。
耐酸碱陶瓷涂料是一种常用的脱硫塔防腐材料,其主要成分是陶瓷颗粒和有机高分子材料。
这种涂料具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损等特点,可以有效保护脱硫塔内壁不受酸雾的侵蚀。
2. 耐磨陶瓷复合材料。
脱硫塔内壁常常受到颗粒物的冲击和磨损,因此选择耐磨材料尤为重要。
耐磨陶瓷复合材料是一种优良的防腐材料,其具有耐磨损、耐腐蚀、耐高温等特点,可以有效延长脱硫塔的使用寿命。
3. 耐腐蚀玻璃钢。
玻璃钢是一种非金属材料,具有优异的耐腐蚀性能,因此在脱硫塔的防腐材料中应用广泛。
玻璃钢具有重量轻、强度高、绝缘性好等特点,可以有效抵抗酸雾的侵蚀。
4. 耐高温耐磨陶瓷管。
脱硫塔内部烟气温度较高,因此防腐材料需要具备耐高温的特性。
耐高温耐磨陶瓷管是一种优秀的防腐材料,其具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀等特点,可以有效保护脱硫塔内部不受高温烟气的侵蚀。
5. 耐酸碱橡胶衬里。
脱硫塔内部常常受到酸雾的侵蚀,因此需要选择耐酸碱的防腐材料。
耐酸碱橡胶衬里具有优异的耐腐蚀性能,可以有效保护脱硫塔内壁不受酸雾的侵蚀。
总结一下,脱硫塔防腐材料主要包括耐酸碱陶瓷涂料、耐磨陶瓷复合材料、耐腐蚀玻璃钢、耐高温耐磨陶瓷管和耐酸碱橡胶衬里等。
选择合适的防腐材料对于延
长脱硫塔的使用寿命和提高脱硫效果具有重要意义。
希望以上内容能够帮助到您对脱硫塔防腐材料的了解。
1、WFGD烟囱的几种设计方案及比较脱硫后进入烟囱的烟气与不脱硫的烟气在工况上有显著差异,对烟囱的腐蚀大大增强,因此,烟囱设计必须充分考虑腐蚀问题。
传统的烟囱设计应做较大的改变,以确保有脱硫装置烟囱的安全、可*。
1 脱硫工艺及脱硫后烟气的腐蚀性1.1 脱硫工艺简介目前,燃煤电厂烟气脱硫(简称FGD)较成熟的工艺主要有石灰石-石膏湿法脱硫、干法脱硫、海水脱硫等,其中石灰石一石膏湿法脱硫较经济、可*,已广泛使用。
经脱硫后洁净烟气排向烟囱,在进入烟囱前有2种不同工艺,采用烟气热交换器(GGH)或不设烟气热交换器。
1.2 湿法脱硫后烟气的腐蚀性经湿法脱硫后,进人烟囱内的烟气有以下特点:(1)烟气中水分含量高,烟气湿度很大;(2)烟气温度低,一般在80℃左右,如不设烟气热交换器,烟气温度只有45℃;(3)烟气中含氯化物、氟化物和亚硫酸等强腐蚀性物质对烟囱有很强的腐蚀性;(4)烟气含硫酸浓度低,产生的低浓度酸溶液比高浓度酸液对烟囱内筒的腐蚀性更强。
低浓度酸液在40~80℃时,烟气极容易在烟囱的内壁结雾形成腐蚀性很强的酸液,对结构材料的腐蚀速度比其他温度时高出数倍。
如上所述,湿法脱硫后的烟气腐蚀性不降反升。
根据国际工业协会《钢烟囱标准规范》(1999/2000)中有关规定:“湿法脱硫后的浓缩或饱和烟气条件,通常按强腐蚀等级考虑。
”2 目前常用的几种烟囱设计方案2.1 方案1-双筒钢内筒方案钢内筒由厚度为10~16 mm的钢板卷成后焊接而成。
钢内筒内径一般为6.0~6.5 m,钢内筒外壁沿每6 m高左右间隔设置1个刚性环(T型钢或加劲角钢)。
钢内筒直接支承于烟囱0 m地面标高处。
烟囱内壁沿每隔30~40 m高布置1个钢结构检修工作平台。
在检修平台和吊装平台标高处设有钢内筒稳定装置,以保证钢内筒的横向整体稳定。
钢排烟内筒外侧设置厚度80~150 mm保温层。
钢内筒为了更有效防脱硫后烟气的强腐蚀,目前采用4种内筒型式(见3.3节)。
烟气脱硫装置的表面防腐处理一、腐蚀机理分析1、化学腐蚀:烟气中的腐蚀性介质在一定温度下与钢铁发生化学反应。
生成可溶性铁盐。
Fe + SO2 + H2O = FeSO3 + H2Fe + SO2 + O2 = FeSO42HCl + Fe = FeCl2 + H22、电化学腐蚀:湿法脱硫金属表面有水及电解质,形成原电池而产生电流,使金属表面逐渐锈蚀。
特别在焊接点处更易发生。
Fe Fe2+ + 2eFe2+ + 8FeO·OH + 2e 3Fe3O4 + 4H2O后生成可溶性硫酸盐(或亚硫酸盐),液相3、结晶腐蚀:用碱性液体吸收SO2则渗入表面防腐层的毛细孔内。
在自然干燥条件下生成结晶盐,同时体积膨胀,防腐材料自身产生内应力,使其脱皮、粉化、疏松、裂缝。
在干湿交替作用下,带结晶水的盐类体积可增加几倍至十几倍,腐蚀更加严重。
4、磨损腐蚀:烟气中固体颗粒与设备表面湍动摩擦,更新表面。
二、环境腐蚀因素1、环境温度作用:湿法温度在60℃~120℃之间。
温度确定材料选择:140℃~200℃为一档,110℃~140℃为一档,90℃~110℃为一档,90℃以下为一档。
衬里材料与设备基体在温度作用下产生不同步膨胀。
温度越高,设备越大,负作用越大。
二者粘结界面产生热应力,影响衬里寿命。
温度使材料的物理、化学性能下降,导致衬里材料耐腐、耐磨性、抗应力破坏,有机材料加速老化。
2、固体物料作用:烟气中的尘料、脱硫剂、生成物运行时冲刷衬里表面。
3、设备基体结构现场加工制作时的基本条件:⑴设备应有足够的钢性,任何结构变形均会导致衬里破坏;⑵焊缝必须焊满,焊瘤高度不应大于2mm。
不得错位对焊,焊缝平整光滑;⑶内部支撑件及框架禁止用角钢、槽钢、工字钢,采用方钢、圆钢;⑷外接钢管应以法兰连接,禁止直接焊接。
法兰接头应确保衬里施工方便。
三、防腐材料比较1、无机材料⑴水玻璃胶泥:主要成份为辉绿岩粉、水玻璃、氟硅酸钠。
优点:耐酸性腐蚀、耐高温、稍耐磨。
烟囱防腐施工方案第1篇烟囱防腐施工方案一、项目背景随着工业生产的发展,烟囱作为工业排放设施,长期处于高温、高湿、强腐蚀的环境中,烟囱的腐蚀问题日益严重。
为了确保烟囱的安全运行,延长其使用寿命,降低维护成本,提高企业经济效益,特制定本烟囱防腐施工方案。
二、施工目标1. 确保烟囱防腐施工质量,满足设计要求;2. 提高烟囱的使用寿命,降低维护成本;3. 保障施工安全,减少环境污染;4. 合法合规,符合国家相关标准和规定。
三、施工方案1. 材料选择根据烟囱所处的环境及腐蚀程度,选用适合的防腐材料。
本方案推荐使用以下材料:(1)耐酸砖:耐酸砖具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损、绝缘性能好等特点,适用于烟囱内衬防腐。
(2)耐酸胶泥:耐酸胶泥具有良好的耐腐蚀性能,用于填补耐酸砖之间的缝隙。
(3)玻璃钢:玻璃钢具有轻质、高强、耐腐蚀、施工方便等特点,适用于烟囱外筒防腐。
2. 施工方法(1)烟囱内衬防腐1) 清理烟囱内壁:清除内壁的灰尘、油污、焊渣等杂物,确保内壁干净、平整。
2) 刷底层涂料:选用适合的底层涂料,均匀涂刷在烟囱内壁上,提高耐酸砖与内壁的粘结力。
3) 贴耐酸砖:采用专用粘结剂,将耐酸砖粘贴在烟囱内壁上,砖缝应均匀、密实。
4) 填补缝隙:使用耐酸胶泥填补耐酸砖之间的缝隙,确保缝隙处无空鼓、开裂。
5) 抹面施工:在耐酸砖表面涂抹一层耐酸胶泥,提高烟囱内衬的整体防腐性能。
(2)烟囱外筒防腐1) 清理烟囱外壁:清除外壁的灰尘、油污、焊渣等杂物,确保外壁干净、平整。
2) 刷底层涂料:选用适合的底层涂料,均匀涂刷在烟囱外壁上,提高玻璃钢与外壁的粘结力。
3) 粘贴玻璃钢:采用专用粘结剂,将玻璃钢粘贴在烟囱外壁上,确保粘贴牢固、无空鼓。
4) 接缝处理:玻璃钢接缝处应进行打磨、清理,采用专用胶粘剂进行粘接,确保接缝处平整、牢固。
3. 施工要求(1)施工前应进行安全技术交底,确保施工人员熟悉施工方案及安全措施。
(2)施工过程中,应严格遵守国家相关法律法规,确保施工质量。
烟气脱硫改造工程中的老烟囱防腐措施随着环保政策的日益严格,烟气脱硫改造工程的需求越来越大。
在这样的工程中,老烟囱的防腐措施也变得尤为重要。
下面将介绍一些老烟囱防腐的措施。
一、防腐基本原则老烟囱的防腐措施需要基于以下原则:1. 防腐措施应从开工时开始考虑,并应做好防腐设计、材料选型、施工技术。
2. 合理的材料选择。
应根据现场环境,选用适合的材料进行防腐。
3. 严谨的防腐施工。
对于防腐材料的施工要求非常严格,不能有差错或遗漏。
二、防腐材料的选择1. 玻璃钢玻璃钢是一种高强度、耐腐蚀的复合材料。
它的特点是重量轻、安装方便、使用寿命长。
在老烟囱防腐中,玻璃钢的防腐效果非常好。
2. 防腐型沥青防腐型沥青是一种沥青基材料,通过添加一定的防腐剂来提高其耐腐蚀性能。
它具有耐酸碱、耐盐雾、防水等特点,常被用于防腐工作。
3. 环氧涂料环氧涂料是一种高分子合成材料,具有耐腐蚀性能好、强度高等特点。
在老烟囱防腐中,环氧涂料可应用于表面防腐涂层。
三、防腐施工技术1. 老烟囱表面处理在防腐涂层的施工前,老烟囱表面必须进行处理。
通过除锈、清洁等工序,去除表面的污垢和锈迹,以确保防腐涂层施工的质量。
2. 防腐涂层施工防腐涂层施工包括底漆、中涂和面漆。
底漆用于增强附着力和防锈性能,中涂用于加强防腐性能,面漆用于美化涂层表面。
这些涂层必须按照相关标准进行施工,降低施工质量的影响因素。
3. 施工工期要求施工工期应在环境干燥、温度适宜的情况下,避免雨雪天气和大风天气。
涂层需充分干燥后才能继续施工。
总之,在老烟囱防腐措施中,应坚持基本原则,选择合适的材料,并遵循严格的施工流程。
这样可以有效提高老烟囱的防腐性能,确保工程的质量。
烟囱防腐蚀施工技术方案1.整体面层防腐采用底涂液、耐温防腐专用材料、面涂液(防腐层厚度3 mm) 。
施工工艺为:铲除混凝土表面原有的疏松防腐层,对有硫化物渗入混凝土的地方进行喷灯烘烤,使其结晶析出,然后用清水清洗,使混凝土基面达到清洁;在经表面处理的基层上均匀喷涂封底料;待封底料固化后,用修补料修补基层的凹陷不平处;对修补处均匀喷涂一遍封底料,固化后进行整体面层的施工;要求表面平整、洁净,达到设计的防腐层厚度;在整体防腐面层上再喷涂面涂2 道。
2.进口砖板衬里防腐采用进口系列的底涂料、胶泥、砖板(砖板厚38 mm) 。
施工工艺为:去除混凝土表面原有的疏松防腐层和硫化产物;均匀涂刷一遍底涂料;按规定的配合比进行胶泥配制;砖板衬砌。
在平面上砌筑砖板时,砖板排列一般为横向连续缝,纵向错缝。
砖板砌筑时,每铺砌一块,应在待铺的另一行用砖板顶住以防止滑动,待胶泥稍干后,进行下一行的铺砌。
在底部衬砌完成,胶泥初凝结后,可开始衬砌立面。
衬砌立面时,应由下向上进行,衬砌上层砖板时会对下层砖板产生压力,使下层砌好但胶泥未固化的砖板层错位或移动。
因此,立面衬砌时不能连续衬砌多层,一般在连续衬砌2~3 层后稍停片刻,待下层胶泥初凝后再继续衬砌;养护固化。
3.玻璃鳞片胶泥衬里采用乙烯基酯树脂底涂料、胶泥面涂料(进口材料,厚4 mm) 。
施工工艺为:除去混凝土表面原有疏松的防腐层和硫化产物;乙烯基酯树脂底涂打底1~2 道;刮涂乙烯基酯树脂胶泥层2 道;乙烯基酯树脂面涂1~2 道;养护固化。
烟囱防腐方案比较方案1采用系列专用防腐材料,可以同时满足耐温和防腐要求,用它来做防腐整体面层,其整体性好,强度高,使用寿命长,在国内石油化工行业高温腐蚀环境中有着广泛的应用。
同时,由于是3 mm 厚的喷涂,适合于老烟囱的防腐改造。
施工中可采用自上而下的程序,在烟囱顶部设辘轳、卷扬机、外部设升降平台和罗茨风机即可进行施工,简便可行。
方案2为耐腐蚀砖板衬里,具有良好的防腐性能,在国外电厂烟囱防腐中有着优良的业绩,使用寿命较长。
1、WFGD烟囱的几种设计方案及比较脱硫后进入烟囱的烟气与不脱硫的烟气在工况上有显著差异,对烟囱的腐蚀大大增强,因此,烟囱设计必须充分考虑腐蚀问题。
传统的烟囱设计应做较大的改变,以确保有脱硫装置烟囱的安全、可*。
1 脱硫工艺及脱硫后烟气的腐蚀性1.1 脱硫工艺简介目前,燃煤电厂烟气脱硫(简称FGD)较成熟的工艺主要有石灰石-石膏湿法脱硫、干法脱硫、海水脱硫等,其中石灰石一石膏湿法脱硫较经济、可*,已广泛使用。
经脱硫后洁净烟气排向烟囱,在进入烟囱前有2种不同工艺,采用烟气热交换器(GGH)或不设烟气热交换器。
1.2 湿法脱硫后烟气的腐蚀性经湿法脱硫后,进人烟囱内的烟气有以下特点:(1)烟气中水分含量高,烟气湿度很大;(2)烟气温度低,一般在80℃左右,如不设烟气热交换器,烟气温度只有45℃;(3)烟气中含氯化物、氟化物和亚硫酸等强腐蚀性物质对烟囱有很强的腐蚀性;(4)烟气含硫酸浓度低,产生的低浓度酸溶液比高浓度酸液对烟囱内筒的腐蚀性更强。
低浓度酸液在40~80℃时,烟气极容易在烟囱的内壁结雾形成腐蚀性很强的酸液,对结构材料的腐蚀速度比其他温度时高出数倍。
如上所述,湿法脱硫后的烟气腐蚀性不降反升。
根据国际工业协会《钢烟囱标准规范》(1999/2000)中有关规定:“湿法脱硫后的浓缩或饱和烟气条件,通常按强腐蚀等级考虑。
”2 目前常用的几种烟囱设计方案2.1 方案1-双筒钢内筒方案钢内筒由厚度为10~16 mm的钢板卷成后焊接而成。
钢内筒内径一般为6.0~6.5 m,钢内筒外壁沿每6 m高左右间隔设置1个刚性环(T型钢或加劲角钢)。
钢内筒直接支承于烟囱0 m地面标高处。
烟囱内壁沿每隔30~40 m高布置1个钢结构检修工作平台。
在检修平台和吊装平台标高处设有钢内筒稳定装置,以保证钢内筒的横向整体稳定。
钢排烟内筒外侧设置厚度80~150 mm保温层。
钢内筒为了更有效防脱硫后烟气的强腐蚀,目前采用4种内筒型式(见3.3节)。
2.2 方案2:双筒砖内筒方案砖内筒采用上釉的耐酸、耐热砖及耐酸胶泥砌筑。
砖内筒外侧设置厚80 ~120mm的保温层,烟囱顶部平台以上部位的砖内筒保温层外需用不锈钢板包裹。
砖内筒厚200 mm,内简直径6.0~7.0 m,每10~15m设钢平台作为砖内筒的分段支承平台(兼做检修平台)。
2.3 方案3:常规烟囱方案常规烟囱方案,即钢筋混凝土做外筒,内敷隔热层、耐酸砖内衬。
3 3种烟囱设计方案的比较3.1 3种烟囱的可*性比较根据《火力发电厂土建结构设计技术规定修编大纲》(讨论稿)第9.1.3.1条:单筒式及套筒式烟囱,600 MW 级机组1台炉配1支单筒或套筒式烟囱;根据9.1.3.2条:多管式烟囱,600 MW 级机组,每管配1台炉。
以上规定是由于考虑600 MW电厂的重要性,且考虑烟囱技术的先进性、安全性、可检修性而做出的。
方案1、方案2均为筒中筒方案,不会因为烟气泄漏而腐蚀作为烟囱承重结构的钢筋混凝土外筒,因此,该2种方案安全可*,且内筒可检修。
方案3烟囱形式实际上为传统的单管烟囱(与上述《土规大纲》完全不相符)。
它的显著缺点是:酸液经过内衬的不饱满的砌体灰缝,渗透到混凝土筒身混凝土中,由于腐蚀性强的酸液的渗透,导致筒身混凝土被严重腐蚀,影响烟囱使用寿命。
目前有的烟囱设计在外筒与隔热层之间增设2层呋喃玻璃钢隔离层,但由于化学防腐材料的耐久性问题(主要是老化),也难以保证钢筋混凝土不被腐蚀性强的湿烟气腐蚀。
另按《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程》第3.0.6.1条说明:当排放强腐蚀性烟气时,应采用多管式或套筒烟囱(直筒型内筒);方案1、方案2均为筒中筒型式,符合上述规定,而方案3(传统烟囱)非筒中筒,不应采用。
3.2 双筒钢内筒和双筒砖内筒烟囱的比较根据电规土水(1997)8号文附件《火力发电厂高烟囱设计研讨会议纪要》对烟囱出口烟速的选择原则规定:选择烟囱出口烟速的基础是应按烟气腐蚀等级确定烟筒内是负压或允许局部正压运行。
按不同的烟压对烟囱材质有不同的要求。
由于直筒式砖内筒的套筒式烟囱(方案2)中,砖内筒内表面毛糙且有凸肩(A =0.05),当太高的烟气出口流速产生的摩擦阻力超过烟囱自拔力时,筒内会存在局部正压,这在脱硫后强腐蚀性烟气条件是不允许的。
而且砖内筒采用耐酸砂浆砌筑,竖向灰缝不饱满,酸液易透过竖缝腐蚀保温层并产生泄漏。
而套筒式钢内筒烟囱(方案1)的钢内筒摩擦阻力系数低,可采用较高烟速及出口烟速,且可正压运行,无泄漏问题,适用于强腐蚀性烟气。
按湿法脱硫后强腐蚀性烟气的运行及可*性分析,在强腐蚀性烟气条件下,不允许采用方案2的烟囱型式。
鉴于湿法脱硫后进入烟囱的烟气为强腐蚀,不应采用方案2的烟囱型式(特别是不设GG H湿法除硫烟囱)。
3.3 双筒钢内简烟囱几种内简型式的比较双筒钢内筒烟囱常用以下几种内筒型式:(1)钛钢复合板内筒(钛板厚1.6 mm)。
钛钝化能力强,对海水、氯化物盐溶液、硝酸等有很好的耐蚀性,但钛在硫酸中稳定性差。
因此应先确定脱硫后烟气中的硫酸浓度,再确定是否使用纯钛板。
当硫酸浓度较大时,应考虑采用钛钼合金钢复合板。
防腐性能更好的还有镍合金钢复合板,常用镍合金有31、59合金,不管是对氧化性酸,还是还原性酸(如盐酸、硫酸),均具有优良的耐腐蚀性能,腐蚀率很低。
(2)Q235钢板内筒。
表面用专用粘胶膜的专用粘合剂把玻璃钢砖(厚38 mm或51 mm)安装在钢内筒表面,玻璃砖及粘膜形成内衬系统,阻挡、抵抗酸烟气凝结水对钢内筒的腐蚀。
国外有不少工程实例,我国未见使用实例。
(3) 耐硫酸露点钢板内筒。
内表面喷涂钾水玻璃耐酸砂浆50 mm,内配2层等距铅丝网,铅丝网用锚筋拉固于钢内筒上。
(4)耐硫酸露点钢内筒。
内表面喷涂耐酸、耐热涂料,外表面喷涂耐候油漆。
以上4种内筒中,(1)、(2)项内筒防腐性能好,但造价昂贵,使用31、59镍板则更昂贵。
第3项内筒耐酸砂浆易出现裂缝,酸液易渗蚀钢内筒,第4项内筒使用化工涂料,其抗腐蚀性能稳定性、耐久性远非金属复合箔层可比,其使用寿命难以确定。
4 设计湿法脱硫烟囱的建议湿法脱硫烟囱的设计在我国刚起步,还没有较长的运行实践来验证,设计只能借鉴外国经验。
设计中遇到的主要问题是业主对脱硫烟囱的运行情况认识不足;或虽然知道脱硫后烟气腐蚀强,不愿采用抗腐蚀性强的烟囱内筒型式;甚至为了节约投资,节省烟囱投入,使设计者无法设计。
这种情况会使湿法脱硫烟囱防腐性能降低,故作者建议如下:(1)湿法脱硫烟囱中烟气湿度大,温度低,烟气对烟囱的腐蚀应按强腐蚀考虑。
烟囱作为火电厂的主要构筑物,应作为重要的建筑看待,其设计是否合理,除工程造价外,安全运行是十分重要的。
由于烟气脱硫后的腐蚀是化学、物理和机械等因素迭加的非常复杂的过程,设计时采用钛或钛钼合金钢复合板内筒虽然一次投资大,但寿命为15-20年甚至更长,这期间节约的维修成本及停机损失相当可观,且安全可*。
(2)对湿法脱硫烟囱内筒的设计,建议严格遵守《火力发电厂烟煤粉管道设计技术规程》(DIMT5121—200o)中关于烟囱设计有关规定,应采用直筒型钢内筒,套筒式和多管式,600 MW 燃煤机组宜1炉1支钢内筒,对不设GGH脱硫的烟囱,钢内筒宜采用钛钢或钛钼合金钢复合板内筒。
烟气再热及湿烟气排放方式探讨脱硫工程技术部李虎湿法脱硫系统在吸收塔脱硫反应完成后,烟温降至45℃~55℃。
这些吸收塔出口的含饱和水蒸气的净烟气,主要成分为水蒸气、二氧化硫、三氧化硫等酸性气体。
低温下含饱和水蒸气的净烟气很容易产生冷凝酸,据实测,在净烟道或烟囱中的凝结物PH值约为1~2之间,硫酸浓度可达60%,具有很强的腐蚀性。
为了避免强腐蚀,通常在吸收塔脱硫后对烟气进行再热升温。
湿法脱硫烟气再加热的方法主要有:气—气加热器;水—气加热器;气—汽加热器;利用冷却塔余热加热烟气;旁路烟气法等。
(1)气—气加热器。
气—气加热器是蓄热式加热的一种,即常说的GGH。
用它将未脱硫的烟气(一般为130~150℃)去加热已脱硫的烟气,一般加热到80℃左右,然后排放,以避免低温湿烟气腐蚀烟道、烟囱内壁,并可提高烟气抬升高度。
其工作原理与电厂中使用的回转式空气预热器原理相同。
由于再热器热端烟气含硫量高,温度高,冷端温度低,含水量大,故一般需要在其进出口使用耐腐蚀材料,如搪玻璃、考登钢等,气流分布板可采用塑料,导热区一般用搪瓷钢。
这些部件的制作要求很高,否则很快就会发生腐蚀。
一台300MW机组烟气脱硫系统的GGH的传动齿轮直径一般可达2~3m,一台GGH的价格占整个脱硫设备投资的10%左右,造价昂贵。
此种加热系统的主要缺点是烟气的泄漏、粉尘的黏附与堵塞,及热烟气会冷凝部分硫酸在蓄热板上并带到烟气中,因此需配套有密封装置和清洗装置(压缩空气、低/高压水)。
(2)水—气加热器。
该种加热器又称管式烟气换热器或无泄漏气—气加热器。
它分为两部分,即热烟气室和净烟气室。
在热烟气室,热烟气将部分热量传给循环水;在净烟气室,净烟气再将热量吸收。
此种加热器较好的解决了GGH的烟气泄漏及热烟气会冷凝部分硫酸在蓄热板上并带到烟气中等问题,比较适合于烟气中SO2浓度很高或要求脱硫效率非常高的情况下使用。
这种再热器的投资高于旋转式气—气再热器,不过可以由漏气率的降低和占用空间更小的设备布置(对旋转式,烟道必须平行布置)来补偿。
(3)冷却塔排放烟气。
与常规做法不同,烟气不通过烟囱排放,而被送至自然通风冷却塔。
在塔内,烟气从配水装置上方均匀排放,与冷却水不接触。
由于烟气温度约50℃,高于塔内湿空气温度,发生混合换热现象,混合的结果改变了塔内气体的流动工况。
塔内气体向上流动的原动力就是湿空气(或湿空气与烟气的混合物)产生的热浮力。
由于冷却塔内空气质量大于脱硫后的烟气质量,提供的升力和扩散性(由气象条件决定)超过烟囱。
冷却塔烟柱可以上升到大气非湍流层以上再转到混合层。
与采用的热交换器加烟囱排放烟气系统相比,采用冷却塔排放烟气排放可以减少5%~7%的运行成本,还可以取消耗资很大的再热系统,并且能够显著降低排放物的地面平均浓度。
(4)气—汽加热器。
此种加热器属于非蓄热式间接加热工艺,这一工艺流程是利用热蒸汽加热烟气,在管内流动的低压蒸汽将热量传给管外流动的烟气。
最大的特点就是初投资少,但能耗大。
另外还有一种就是旁路烟气法。
此种方法适用于燃用低硫煤及对SO2排放不太严格的情况。
采用允许一部分烟气不经过吸收塔脱硫与经过吸收塔脱硫后的净烟气进行混合来提高烟温,从而取消烟气再热器。
但真正能够使用该种升温方式的情况并不多。
烟气换热器(GGH)的功能很明确,就是①增强污染物的扩散;②降低烟羽的可见度;③避免烟囱降落液滴;④避免洗收塔后续设备的腐蚀。
然而,安装烟气换热器的负面影响也是显而易见的。