脫硫煙囪防腐方案介紹.doc

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1、1、脫硫工藝對(duì)煙囪影響1.1.1脫硫工藝簡(jiǎn)況脫硫煙囪防腐方案簡(jiǎn)單介紹我國(guó)是一個(gè)能源結(jié)構(gòu)以燃煤為主的國(guó)家，大氣污染屬煤煙型污染，粉塵、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOX）是電廠對(duì)大氣的主要污染物，其中二氧化硫造成了酸雨等污染情況。因此，對(duì)二氧化硫的防治是勢(shì)在必行。目前，國(guó)內(nèi)外燃煤火電廠中煙氣脫硫（FlueGasDesulfurization簡(jiǎn)稱“FGD”），是控制二氧化硫排放的主要措施。其中濕法石灰石、石膏法是當(dāng)今世界各國(guó)應(yīng)用最多和最成熟的工藝，國(guó)家電力公司已將濕法石灰石脫硫工藝確定為火電廠脫硫的主導(dǎo)工藝。濕法脫硫工藝主要流程是，鍋爐的煙氣從

2、引風(fēng)機(jī)出口側(cè)的煙道接口進(jìn)入煙氣脫硫(FGD)系統(tǒng)。在煙氣進(jìn)入脫硫吸收塔之前經(jīng)增壓風(fēng)機(jī)升壓，然后通過煙氣—煙氣加熱器(GGH)，將煙氣的熱量傳輸給吸收塔出口的煙氣，使吸收塔入口煙氣溫度降低，有利于吸收塔安全運(yùn)行，同時(shí)吸收塔出口的清潔煙氣則由GGH加熱升溫，煙氣溫度升高，有利于煙氣擴(kuò)散排放。經(jīng)過GGH加熱器加熱后煙氣溫度一般在80℃左右，可使煙囪出口處達(dá)到更好的擴(kuò)散條件和避免煙氣形成白霧。GGH之前設(shè)的增壓風(fēng)機(jī)，用以克服脫硫系統(tǒng)的阻力，加熱后的清潔煙氣靠增壓風(fēng)機(jī)的壓送排入煙囪。在鍋爐啟動(dòng)過程或脫硫裝置因故障而解列時(shí)，煙氣可不進(jìn)入脫硫裝置，而通過旁路

3、煙道進(jìn)入煙囪排向大氣。1.1.2脫硫?qū)焽璧挠绊憻煔饨?jīng)過脫硫后，雖然煙氣中的二氧化硫的含量大大減少，但是，洗滌的方法對(duì)除去煙氣中少量的三氧化硫效果并不好。由于經(jīng)濕法脫硫，煙氣濕度增加、溫度降低，煙氣極易在煙囪的內(nèi)壁結(jié)露，煙氣中殘余的三氧化硫溶解后，形成腐蝕性很強(qiáng)的稀硫酸液。調(diào)查實(shí)際的煙囪發(fā)現(xiàn)，脫硫煙囪內(nèi)的煙氣有以下特點(diǎn)：1)煙氣中水份含量高，煙氣濕度很大；2)煙氣溫度低，脫硫后的煙氣溫度一般在40～50℃之間，經(jīng)GGH加溫器升溫后一般在80℃左右；3)煙氣中含有酸性氧化物，使煙氣的酸露點(diǎn)溫度降低；4)煙氣中的酸液的濃度低，滲透性較強(qiáng)，對(duì)煙囪結(jié)構(gòu)

4、有很強(qiáng)的腐蝕性。由于脫硫煙囪內(nèi)煙氣的上述特點(diǎn)，對(duì)煙囪設(shè)計(jì)有如下影響：1）煙氣濕度大，含有的腐蝕性介質(zhì)在煙氣壓力和濕度的雙重作用下，煙囪內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)致密度差的材料內(nèi)部很易遭到腐蝕，影響結(jié)構(gòu)耐久性。2）低濃度稀硫酸液比高濃度的酸液腐蝕性更強(qiáng)。3）酸液的溫度在40-80℃時(shí)，對(duì)結(jié)構(gòu)材料的腐蝕性特別強(qiáng)。以鋼材為例，40-80℃時(shí)的腐蝕速度比在其它溫度時(shí)高出約3-8倍。由此可知，排放脫硫煙氣的煙囪比排放普通未脫硫煙氣的煙囪對(duì)防腐蝕設(shè)計(jì)要求要高得多，這也許與我們的傳統(tǒng)觀念有所不同。故在設(shè)計(jì)脫硫煙囪時(shí)，煙囪內(nèi)壁的防腐蝕措施應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)。此外，由于在煙囪運(yùn)行時(shí)，煙

5、氣有可能不進(jìn)入脫硫裝置，而通過旁路煙道進(jìn)入煙囪。此時(shí)，煙氣溫度較高，一般在130℃左右，故設(shè)計(jì)煙囪時(shí)，還必須考慮在此溫度工況下運(yùn)行對(duì)煙囪的影響。1.1.3電廠煙囪運(yùn)行工況目前，電廠煙囪主要在以下三種工況下運(yùn)行：1）排放未經(jīng)脫硫的煙氣，進(jìn)入煙囪的煙氣溫度在130℃左右。在此條件下，煙囪內(nèi)壁處于干燥狀態(tài)，煙氣對(duì)煙囪內(nèi)壁材料不直接產(chǎn)生腐蝕。2）排放經(jīng)濕法脫硫后的煙氣，且煙氣經(jīng)GGH系統(tǒng)加熱，進(jìn)入煙囪的煙氣溫度在80℃左右，煙囪內(nèi)壁有輕微結(jié)露，導(dǎo)致排煙內(nèi)筒內(nèi)側(cè)積灰。根據(jù)排放煙氣成分等條件的不同，結(jié)露狀況將有所變化。3）排放經(jīng)濕法脫硫后的煙氣，且煙氣無G

6、GH系統(tǒng)加熱，進(jìn)入煙囪的煙氣溫度在50℃左右，煙囪內(nèi)壁有明顯結(jié)露。此外，煙囪設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)考慮在鍋爐事故狀態(tài)排放煙氣的溫度，一般該溫度在180℃左右。電廠煙囪安全運(yùn)行的必要條件是承重的鋼筋混凝土外筒不被煙氣腐蝕，排煙內(nèi)筒在電廠運(yùn)行期間盡可能的抵抗煙氣腐蝕。脫硫后煙囪運(yùn)行條件如下：脫硫有GGH工況脫硫無GGH工況煙囪內(nèi)煙氣溫度℃74~8041~45煙囪入口煙氣酸露點(diǎn)溫度℃81~8688~94煙囪入口煙氣壓力Kpa(a)101101由此表可知，在有無GGH系統(tǒng)的情況下，煙囪內(nèi)壁均存在酸結(jié)露狀況。2、脫硫后煙囪鋼內(nèi)筒防腐設(shè)計(jì)2.1脫硫后煙囪鋼內(nèi)筒內(nèi)襯概況

7、煙囪內(nèi)化學(xué)環(huán)境復(fù)雜，煙氣含酸量很高，在內(nèi)襯表面形成的凝結(jié)物，對(duì)于大多數(shù)的建筑材料都具有很強(qiáng)的侵蝕性，所以對(duì)內(nèi)襯材料要求具有抗強(qiáng)酸腐蝕能力；煙氣溫差變化大，濕法脫硫后的煙氣溫度在40℃~80℃之間，在脫硫系統(tǒng)檢修或不運(yùn)行而機(jī)組運(yùn)行工況下，煙囪內(nèi)煙氣溫度在130℃~150℃之間，那么要求內(nèi)襯具有抗溫差變化能力，在溫度變化頻繁的環(huán)境中不開裂并且耐久，滿足兩方面性能對(duì)內(nèi)襯材料至關(guān)重要。煙囪鋼內(nèi)筒選擇一個(gè)合適的內(nèi)襯，必須考慮以下幾方面的因素，一、技術(shù)可行性，滿足復(fù)雜化學(xué)環(huán)境下的防腐要求；二、經(jīng)濟(jì)合理，較低的建筑成本，一次性投資費(fèi)用要低；三、施工容易進(jìn)行速

8、度快，周期短；四、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低，并且方便檢修。需注意的是，用材的選擇不僅應(yīng)考慮初期成本，還應(yīng)考慮裝置的可靠運(yùn)行周期（即大修周期）和總使用壽命等相關(guān)問