煙囪是火電、冶金等行業(yè)排放燃煤廢氣的主要途徑,經(jīng)過(guò)濕法脫硫的煙氣濕度較大,加上煙囪內(nèi)部復(fù)雜的環(huán)境,煙囪內(nèi)壁防腐蝕問(wèn)題一直是困擾的難題。
安徽淮南田家庵電廠煙囪始建于1995年,高210米,期間做過(guò)多種防腐方案,于2015年開(kāi)始發(fā)現(xiàn)內(nèi)部出現(xiàn)腐蝕情況,一些地方出現(xiàn)煙囪內(nèi)壁出現(xiàn)較嚴(yán)重滲漏。
通過(guò)分析,安徽田家庵大唐電廠采用濕法石灰石脫硫的工藝,該工藝也是國(guó)內(nèi)火電廠脫硫的主導(dǎo)工藝,但煙氣經(jīng)過(guò)脫硫后,煙氣中的二氧化硫的含量雖大大減少,而洗滌的方法對(duì)除去煙氣中少量的三氧化硫效果并不好,因此仍然殘留近10%的二氧化硫和三氧化硫。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。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;
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)。
5) 煙氣中的氯離子遇水蒸氣形成氯酸,它的化合溫度約為60℃,低于氯酸露點(diǎn)溫度時(shí),就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕,即使是化合中很少量的氯化物也會(huì)造成嚴(yán)重腐蝕。
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,結(jié)露形成的冷凝物具有很強(qiáng)的腐蝕性,對(duì)煙囪內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)致密度差的材料產(chǎn)生腐蝕,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。
就安徽淮南田家庵大唐電廠該煙囪的防腐方案和工藝設(shè)計(jì)及造價(jià)等問(wèn)題給相關(guān)人員帶來(lái)很大困擾,期間也進(jìn)行了多種不同防腐方案的比較和實(shí)地考察,通過(guò)對(duì)方案可靠性和造價(jià)等方面的比較,最終通過(guò)招標(biāo)等方式確定了上海富晨公司的UFC雜化聚合物方案。
UFC雜化聚合物涂料是我司針對(duì)非鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)煙囪防腐蝕用而開(kāi)發(fā)的功能性特殊涂料,該產(chǎn)品是以耐高溫、耐腐蝕樹(shù)脂與其它功能性填料、助劑等調(diào)配而成的厚膜型復(fù)合物。該涂料與其它材料復(fù)合應(yīng)用,可有效解決非鋼結(jié)構(gòu)煙囪的防腐蝕問(wèn)題,綜合了高性能復(fù)合材料及特種涂料的優(yōu)點(diǎn):
1)具有高耐腐蝕和耐久性的特點(diǎn);
2)突出的力學(xué)性能和耐熱特性;
3)復(fù)合層具有高度整體性和防滲的特點(diǎn);
采用先進(jìn)噴涂工藝,施工快捷,可靠;兼有整體FRP煙囪的應(yīng)用特性等。
目前該煙囪防腐已全部完工并通過(guò)驗(yàn)收,整體效果得到業(yè)主和監(jiān)理的好評(píng),也是我司材料在大型煙囪防腐應(yīng)用的又一典型案例。