脱硫以后的烟囱防腐问题讨论

1电厂烟囱的调查简况及烟囱腐蚀原因
2脱硫对烟囱腐蚀的影响
3，电厂烟囱运行情况（待续）

1电厂烟囱的调查简况及烟囱腐蚀原因
西北电力设计院于上世纪90年代对数十座单筒钢筋混凝土烟囱进行过全面的调查，调查结论如下：
“调查中可清楚地了解到，一般烟囱筒壁内表面都结露，保温层很潮湿。许多烟囱的保温材料由于选择不当，憎水性、耐酸性能很差，遭受腐蚀后呈泥浆状，保温作用已完全丧失。”
“这次调查的烟囱中有一座是采用湿法脱硫装置的烟囱，该烟囱内的烟气含水量比一般水膜式除尘器烟气还要大一倍，烟气温度仅50°C。投入运行后不到一年，筒身混凝土犹如浸泡在水中似的，含水量大增。所以对这类烟囱的设计，应非常重视冷凝稀酸液的渗透和隔离，并对冷凝稀酸液采取聚集和排除措施。”
重庆珞璜电厂在对套筒式砖内筒烟囱进行过检修维护时，发现在砖排烟内筒内侧积灰厚约30～80mm，最厚处达200mm，该烟囱烟气的运行温度在80~90℃左右。
烟囱产生腐蚀的必要条件是有产生露点的温度和烟气。（在烟囱运行和检修状况下有低于露点的腐蚀介质产生）

图1   烟囱传热简图
烟囱传热简图见图五，由于单筒烟囱混凝土内壁处的温度T2一般低于露点温度，而且，在正压的作用下，有部分烟气通过砖内衬的缝隙到达混凝土内壁处。这也是西北电力设计院调查的单筒钢筋混凝土烟囱内侧产生腐蚀的原因。
重庆珞璜电厂砖排烟内筒内侧积灰较厚，从现场的照片看，内筒砖腐蚀情况较轻，砌筑砂浆有一定程度腐蚀。这主要由于该烟囱烟气的运行温度在80~90℃左右，砖内筒内侧轻微结露而导致的腐蚀。
我国一家电力设计院，曾经调查的多管式钢内筒烟囱由于钢内筒保温性能良好，烟囱钢内筒内侧温度在130℃左右，高于露点温度，全程没有结露的条件，在钢内筒内侧表面未作任何防腐处理的条件下无明显腐蚀，甚至比钢内筒外侧裸露在大气中情况还要好。
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2脱硫对烟囱的影响

湿法石灰石洗涤法是当今世界各国应用最多和最成熟的工艺，也是国内火电厂脱硫的主导工艺。
湿法脱硫工艺主要流程是，锅炉的烟气从引风机出口侧的烟道接口进入烟气脱硫(FGD)系统。在烟气进入脱硫吸收塔之前经增压风机升压，然后通过烟气—烟气加热器(GGH)，将烟气的热量传输给吸收塔出口的烟气，使吸收塔入口烟气温度降低，有利于吸收塔安全运行，同时吸收塔出口的清洁烟气则由GGH加热升温，烟气温度升高，有利于烟气扩散排放。经过GGH加热器加热后烟气温度一般在80℃左右，可使烟囱出口处达到更好的扩散条件和避免烟气形成白雾。GGH之前设的增压风机，用以克服脱硫系统的阻力，加热后的清洁烟气靠增压风机的压送排入烟囱。当不设GGH加热器加热系统时，烟气温度一般在40～50℃。
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)    烟气中水份含量高，烟气湿度很大；
2)    烟气温度低，脱硫后的烟气温度一般在40～50℃之间，经GGH加温器升温后一般
在80℃左右；
3)    烟气中含有酸性氧化物，使烟气的酸露点温度降低；
4)    烟气中的酸液的浓度低，渗透性较强。
由于脱硫烟囱内烟气的上述特点，对烟囱设计有如下影响：
1）烟气湿度大，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。
由此可知，排放脱硫烟气的烟囱比排放普通未脱硫烟气的烟囱对防腐蚀设计要求要高得多，这也许与我们的传统观念有所不同。故在设计脱硫烟囱防腐时，烟囱内壁的防腐蚀措施应进一步加强。&