以前,由于我国火电行业均是排放高温烟气,这时烟气对烟道,烟囱的腐蚀较轻。随着各大火电集团均积极响应国家的环保政策,力争在规定期限内,使得各自电厂的排烟浓度达到国家规定的环保标准,加大了烟气脱硫的力度。在加装湿法脱硫装置的过程中,特别是在涉及到脱硫塔、烟道及烟囱防腐蚀材料及防腐蚀方案。
湿法脱硫前后烟气腐蚀性的特点,湿法脱硫前,燃煤机组排放的是未经脱硫的烟气,进入烟囱的烟气温度在125℃左右(出现事故时的短期烟气温度则可达到150℃-180℃)。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。
在加装湿法脱硫装置以后,排放的湿烟气,如果未经过烟气换热器加温,进入烟囱的烟气温度一般是在50±5℃,烟囱内壁有严重的结露,沿筒壁有结露所产生的酸液流淌。酸液的温度在40℃-80℃的时候,对结构材料的腐蚀性特别的强。以钢材为例,40℃-80℃时的腐蚀速度比在其它温度时要高处3-8倍。湿法脱硫以后,当脱硫效率达到95%时,烟囱内壁的酸性冷凝液的PH值为1.9-2.2属于强酸状态。
虽然加装湿法烟气脱硫装置后,烟气中大约90%-95%的二氧化硫被从烟气中脱除,但是,由于在脱硫后的烟气中引入了大量的水分并且将烟气温度降到50±5℃左右(国内电厂为了节省投资,基本上不加装GGH),因而使得脱硫后的烟气具有很强的腐蚀性。
烟囱防腐解决问题的思路:
1.采用耐防腐涂料,具有良好的耐酸碱性能,可以在烟囱雨酸碱环境中长期浸泡,涂层不产生变化。
2.采用高导热系数涂料,让烟囱筒体和涂层的温度尽可能接近,降低热胀冷缩的影响。
3.采用高柔韧性涂料,降低高层建筑自然摆动的影响。
4.采用高强度涂料,在烟囱雨的不断冲刷磨蚀的过程中,保证涂层的使用寿命。
5.涂层本身要导静电,避免在运行过程中发生静电及阴极剥离。
6.材料本身要求安全可靠、不易着火,杜绝安全事故的发生。
解决方案及选材说明:
1)湿烟气中含有灰分和各种腐蚀性成分,如SO2、HCl、NO2及烟雾等,部分烟囱雨的凝液的酸含量甚至可以到30%~50%。
2)ZS-1041和ZS-1042两种涂料含有石墨鳞片和超细稀土氧化物作为填料,涂料成膜后形成二位网状结构状态,表面更有一个致密的界面过渡层。不仅有效阻止酸液对基材的的腐蚀,而且提高了涂层的导热系数。
3)ZS-1041和ZS-1042两种涂料采用志盛威华特制的有机-无机高温高压合成树脂,树脂基团都处于活性,在基材表面形成物理和化学复合反应。可以在热振震颤疲劳汇总保持涂层处于较高的防腐水平。
4)ZS-1041和ZS-1042两种涂料含有高温再结晶的陶瓷作为填料,抗冲击强度高,可以抵抗高速烟气中大量粉尘充数和高速固体浆液喷淋冲刷。
5)涂层干燥后,有良好的耐高温性能,极限耐温达到750℃,抗挠性能及热膨胀抗变性能极佳,使烟囱具备了事故状态时的烟气直排条件。
6)中间层采用ZS-1041和ZS-1042混合涂刷,提高厚度增加防腐层耐磨性能。面漆采用ZS-1041封闭表层,主要作用是防腐封闭,减少烟气阻力,抗温变,耐酸碱交替。
7)除特殊部位外,无需衬布,施工周期短。
8)涂层短时间(24h)固化后即可在短时间内耐明火冲刷,相比于玻璃鳞片和玻璃钢不易被引燃。大大降低施工危险和火灾发生的概率,提升了施工及维修过程中的安全系数,增加了安全生产裕量。
9)涂层施工工艺简单,对施工工具、施工人员技能素质等要求较低,更大的容错率使防腐更为可靠。