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国际烟囱协会发布标准对烟囱技术腐蚀性作了说明

日期:2021-11-25 17:37:28 浏览:1 栏目:公司动态

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烟气换热器前的原烟道可不采取防腐措施。对于设有烟气换热器的脱硫装置,  烟气换热器前的原烟道可不采取防腐措施。对于设有烟气换热器的脱硫装置。应从烟气换热器原烟道侧入口弯头处至烟囱新建烟道采取防腐措施,防腐资料的选取应根据适用条件采用鳞片树脂或衬胶。对于没有装设烟气换热器的脱硫装置,应从距离吸收塔入口至少 5 米处开始采取防腐措施。经过技术论证确认在采用了耐腐蚀性钢材后,局部区段的烟道顶部和侧壁也可不采用防腐措施,但应考虑足够的腐蚀裕量。烟囱防腐烟道的结构设计应当满足相应的防腐要求,并保证道体振动和变形在允许范围内,防止造成防腐层脱落。烟气换热器下部烟道应当装设疏水系统。脱硫装置原烟气设计温度应采用锅炉设计煤种 BMCR 工况下空预器出口烟气温度。对于新建机组应考虑短期运行温度 50 ℃超温,但考虑叠加后的温度不应超过 180 ℃ 。烟气换热器下游的原烟气烟道设计温度应考虑 30 ℃超温。净烟气烟道设计温度宜考虑 20 ℃超温。通常进行湿法脱硫处理后的烟气,水份含量高,湿度大,温度低,易于出现烟气结露现象。烟气中的水气结露后形成的具腐蚀性水液较大,主要依附于烟囱内侧壁流下来至专设的排液口排到脱硫系统的废液池中。而脱硫处理后的烟气中还含有氟化氢和氯化物等强腐蚀性物质,形成腐蚀强度高、渗透性较强、且较难防范的低温高湿稀酸型腐蚀状况。湿法脱硫工艺对烟气中的 SO2 脱除效率很高,但对造成烟气腐蚀主要成分的 SO3 脱除效率不高,约 30% 左右。因此,烟气脱硫后,对烟囱的腐蚀隐患并未消除;相反,脱硫后的烟气环境(低温、高湿等)使腐蚀状况进一步加剧。由于国内脱硫烟囱历史较短,专项的腐蚀调查研究资料很少,经验也不多,并且国内烟囱设计规范中对脱硫处理的烟囱防腐设计尚无明确说明。因此,对于脱硫后烟气对烟囱新建结构的腐蚀性分析我主要是借鉴国外的资料和做法。国际工业烟囱协会在其发布的规范中对脱硫后的烟气腐蚀性能作了如下说明:烟气冷凝物中氯化物或氟化物的存在将很大提高腐蚀程度, 20 ℃和 1 个标准大气压下,氟化氢、氯元素和氯化氢的重量浓度超越 0.025% 0.1% 和 0.1% 时,腐蚀等级(化学荷载)为高级。处于烟气脱硫系统下游的浓缩或饱和烟气条件通常被视为高腐蚀等级(化学荷载)含有硫磺氧化物的烟气腐蚀等级(化学荷载)按 SO3 含量值确定;凝结过程中 SO3 离子与水蒸气结合成为硫酸,对烟囱进行腐蚀。   亚硫酸的露点温度取决于烟气中 SO3 浓度,一般约为 65 ℃ ,稍高于水的露点。燃煤中如含有污染,则在同样的温度下还会有像盐酸、硝酸等其它酸液。尽管在烟气脱硫效应( FGD 过程中已除去了大部分的氧化硫,但在净化装置下游,随着氧化硫含量的减少,烟气的湿度会增大,且温度会降低,当温度低于 80 ℃时,烟气浓缩成酸液。另外净化后的烟气中还含有氯化物。烟气中的氯离子遇到水蒸汽便形成氯酸,化合温度约为 60 ℃ ,当低于氯酸露点温度时,就会产生严重的腐蚀,即使是氯化物很少也会造成严重腐蚀。依照 “ 国际工业烟囱协会( CICIND 设计规范要求,燃煤电厂排出的烟气虽然在脱硫过程中能除去大部分的氧化硫,但经脱硫后,烟气湿度增大,温度降低,使烟气中单位体积的稀释硫酸含量相应增加,其烟气通常被视为 “ 高 ” 化学腐蚀等级,即强腐蚀性烟气等级,因而烟囱应按强腐蚀性烟气等级来考虑烟囱结构的平安性设计。依照电力行业规范《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。 600MW 机组宜采用一台炉配一根排烟管方案,加之目前国内脱硫烟囱的防腐蚀设计还缺乏经验,采用可以维护检修的多管式烟囱较为安全可靠。采用套筒多管式烟囱维修主要有以下优点:脱硫后烟气湿度大,当采用单筒式烟囱时,由于资料、结构致密度差,含有腐蚀性介质的烟气,烟气压力和湿度梯度的双重作用下,烟囱结构内部(包括筒壁、保温和内衬)很易遭到腐蚀,影响结构耐久性和使用寿命。而套筒式烟囱具有检修和维护空间,一旦需要,可立即对排烟内筒实施维护和补强;二台炉运行工况有可能不同,采用一炉一管方式,烟气运行互不影响,同时也符合设计规范的要求。维修条件好,一旦某个排烟筒有腐蚀问题,可立即对其进行局部补修,不会影响到发电设施的正常运行。套筒式多管烟囱加固由于排烟量大,上升热浮力大,较多地增加了排烟的抬升高度,扩散稀释效果好,对环境保护也有着较大的意义。对于套筒式多管烟囱,排烟内筒的结构资料选择一般有两种:钢内筒型结构和砖砌内筒型结构。采用耐酸砖排烟筒,结构自重量大,施工质量难于控制每条灰缝密实,排烟筒结构的整体性和气密性均较钢排烟筒差,耐酸砖砌筑灰缝是排烟筒耐腐蚀的单薄环节。抗震性能也较钢排烟筒差。耐酸砖排烟筒的施工条件较差,施工周期要较钢排烟筒长,砖排烟筒施工多为高空作业,质量控制较难。运行中检修维护工作量大。但其造价较钢内筒烟囱要低。采用钢排烟筒,结构自重轻,气密性好,钢排烟筒内侧设置的防腐层,可有效防止烟气对钢筒的腐蚀。因此,建议排烟内筒材料选择以钢内筒为宜,这也是目前流行选择。烟囱钢内筒选择一个合适的内衬,必需考虑以下几方面的因素,一、技术可行性,满足复杂化学环境下的防腐要求;二、经济合理,较低的建筑本钱,一次性投资费用要低;三、施工容易进行速度快,周期短;四、运行维护费用低,并且方便检修。需注意的用材的选择不只应考虑初期成本,还应考虑装置的可靠运行周期(即大修周期)和总使用寿命等相关问题,以便作出经济上的合理决定。欧美等发达国家电厂烟气脱硫开始的时间比较早,根据国内外的经验,目前湿法脱硫后的烟囱钢内筒内衬防腐主要有三类形式,第一类采用耐腐蚀的轻质隔热的制品粘贴,隔绝烟气和钢内筒接触,如发泡耐酸玻璃砖内衬;第二类贴衬薄板,采用耐酸腐蚀的金属合金薄板材作内衬,内衬材料包括钛板、镍基合金板或铁 - 镍基耐蚀合金板;第三类采用耐酸耐热混凝土和玻璃鳞片涂层等防酸腐蚀涂料。鳞片或胶泥具有优良的耐腐蚀性能,主要与其组成有关。其主要由树脂、鳞片、外表处置剂、悬浮触变剂等组成。其中,对其性能影响最大的鳞片添加量及表面处理剂量,对施工性能影响较大的悬浮触变剂等。组成更为有效地防止腐蚀介质或水蒸气的物理渗透,具有良好的抗渗透性、耐磨性、耐热性和较由于鳞片胶泥具有抗渗性好、施工难度小、易修补物理失效少和造价适中等的优点。因此,鳞片胶泥在电力系统中的烟气脱硫( FGD 系统装置得到广泛应用,主要应用在脱硫装置的吸收塔、氧化塔、进料管等部位,但需要较多的维护,早期的脱硫烟囱维修上有应用,现在应用较少。钢内筒内外表先涂刷防腐涂料层再加浇耐酸浇筑料,耐酸浇筑料层内一般配置与钢内筒相连结的钢丝网。此方案,防腐衬料的施工条件较差,质量控制较难。而且设计对防腐衬料要求较高,不能产生细微的裂缝,以免烟气渗入对烟囱新建钢内筒产生腐蚀。由于烟气不可防止对防腐衬料产生腐蚀,此类烟囱需定期对钢内筒进行检修和维护,一般十几年就需对防腐衬料重新修补施工。脱硫塔的容量宜按相对应的锅炉设计燃料 BMCR 工况下烟气量设计。烟气温度按 锅炉设计燃料 BMCR 工况时,脱硫塔进口烟温加 10 ℃ 的温度裕量。

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