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08-23

玻璃鳞片衬里胶泥在烟囱防腐应用的可行性

摘要:阐述脱硫后的湿烟气对烟囱的腐蚀状况,并根据这种状况分析玻璃鳞片衬里在老烟囱内壁防腐的可行性。  关键词:烟囱防腐蚀玻璃鳞片衬里胶泥  1、前言  在工业生产中,燃煤形成的废气(烟气)大多都是通过烟囱进行高空排放。应环保要求,燃煤机组均增加了脱硫系统,而目前多采用湿法脱硫工艺。烟气遇水后形成酸性的湿烟气,不可避免的会对设备造成腐蚀。  以往脱硫系统中均加设GGH,烟气在排入烟囱前都会经过一个加温过程,使得烟气的温度达到85℃以上,因此烟气在烟囱中不会形成冷凝,对烟囱的腐蚀及其轻微。但是近些年脱硫系统取消GGH后,进入烟囱的湿烟气温度只有50℃左右,在烟囱内形成大量的冷凝酸液,对烟囱造成了严重的腐蚀,因此需要对烟囱内壁进行防腐蚀处理以保护烟囱,从而保证烟囱的正常运行。  2、玻璃鳞片衬里胶泥的特性  2.1耐腐蚀性能  玻璃鳞片衬里胶泥的原材料乙烯基树脂、玻璃鳞片、触变剂以及无机功能性填料均与稀硫酸、稀盐酸等不发生任何反应,即均是耐酸材料,而这几种材料只是经过物理混合而不存在化学反应,因此玻璃鳞片衬里胶泥本身不与稀硫酸、稀盐酸等发生反应,故该材料在稀硫酸、稀盐酸等环境中是具有优良的耐腐蚀性能。下表是南京大自然环境科技有限公司玻璃鳞片衬里胶泥的耐腐蚀性能:?序号介质名称浓度(重量百分比)/%极限温度/℃备注低温材料高温材料?1硫酸<5100160?1099110?208282?506060?2磷酸1009999?3盐酸<20100160?32100160?饱和盐酸100160?4硝酸106060?204960?50不建议使用不建议使用?5氯气10099105?6氯水PH<2.58090?7氨水1-582130?5-2070110?8氨气1003838?9丙烯酸1-253838?10丙酸1-508282?100不建议使用38?11次氯酸103838?12高氯酸106565?303838?12醋酸0.5-259999?2-507878?51-756565?13铬酸105060?204055?30不建议使用不建议使用?14氢氧化钙饱和9999?15氢氧化钾108585?258585?458585?16氢氧化钠59595?259595?509595?17苯甲醇203845?100不建议使用35?18苯甲醛<254555?  注:脱硫系统中酸性环境为稀硫酸的腐蚀环境,其硫酸浓度小于5%。  2.2、抗渗性能  树脂的抗渗性能较差,而玻璃纤维为骨料的玻璃钢材料因为玻璃纤维布的孔隙较大,容易形成纯树脂层的通道,故其抗渗性能较差。为了解决抗渗的问题,在树脂中加入玻璃鳞片(玻璃鳞片的片径大小约2mm,而其厚度仅为5-7微米,在2mm厚度的玻璃鳞片衬层中玻璃片的层数达到约200层),使得树脂通道成为迷宫结构,从而大大增强了防腐层的抗渗透能力,南京大自然玻璃鳞片衬里胶泥的抗渗透系数为:5.3×10-14g/m.s.Pa(建筑防水卷材的抗渗透系数约为:1×10-8g/m.s.Pa)。  玻璃鳞片衬里胶泥所具有的高抗渗性能保证了在积液当中很难因为积液的浸泡而渗透到基体,起到很好的防腐蚀效果。  3、烟囱的腐蚀环境  脱硫后的湿烟气进入烟囱后,因为烟气温度较低,只有50℃左右,因此会在烟囱中形成大量的冷凝酸液对烟囱内壁造成腐蚀,特别是酸液会在积灰平台富集。  烟囱实际上与脱硫系统净烟气烟道的腐蚀环境相同,即作为脱硫后湿烟气的过流通道。酸含量远远低于吸收塔等脱硫设备,且积液量也远远小于塔内的积液量。  4、玻璃鳞片衬里胶泥在脱硫系统中的应用  自脱硫系统承建开始至今的几十年,玻璃鳞片衬里胶泥作为脱硫系统的防腐材料已经在全世界得到广泛的应用。在国内脱硫系统作为防腐材料,玻璃鳞片衬里材料已经使用了近二十年。在脱硫系统中使用玻璃鳞片衬里胶泥材料已经是成熟的防腐蚀材料,是已经被实践所证明的成熟可靠的重防腐材料,完全能够满足脱硫环境下的防腐蚀要求。  综上所述,在烟囱内使用玻璃鳞片衬里胶泥材料完全能够满足烟囱防腐蚀的需要,即烟囱内壁防腐采用玻璃鳞片衬里胶泥作为防腐材料是可行的。
08-23

当前脱硫废水突出问 题及其解决办法

脱硫废水来自脱硫回收水箱排水,回收水箱收集石膏旋流站的溢流水,以及石膏皮带脱水机真空罐排水,当脱硫系统氯离子过高后会出现石膏中毒,皮带脱水困难的问题,脱硫系统必须向系统外排水,排水时由回收水箱通过专用泵经废水旋流站将经旋流后废水排放入脱硫废水处理系统处理外排。
04-12

混凝土烟囱的玻璃鳞片防腐

裴跃先(南京大自然环境科技有限公司,江苏南京2018.10)  摘要:本文简要总结了目前燃煤电厂加装烟气脱硫装置后,烟囱的防腐蚀工艺现状以及存在的问题。探讨了玻璃鳞片衬里在烟囱防腐方面存在的几个认识误区。提出了采用玻璃鳞片衬里技术进行混凝土烟囱防腐的思路和施工要点。  关键词:烟囱防腐,混凝土,玻璃鳞片?  1前言  燃煤电厂加装烟气脱硫装置以后,烟囱的腐蚀问题日益突出起来。许多烟囱都是在脱硫运行几年以后发现出现了泄露,才开始考虑防腐问题。但是这些烟囱后来采用的各种防腐方案的应用情况并不是十分理想,有相当一部分烟囱在防腐施工完成半年以后就开始出现泄露。不论采取的是何种防腐方案都有失败的案例,只是程度不同有些区别。许多电厂在考虑采用何种防腐方案的问题上有些不知所措。本文试图在调查研究的基础上,对各种防腐工艺的特点以及失效状况进行分析和探讨。并提出自己的观点和方案。  2目前的现状  目前已经实际应用的混凝土烟囱防腐方案主要有以下几大类:  1、树脂胶泥类衬里  2、泡沫砖类砌筑衬里  3、厚浆型涂料类衬里  4、钢内桶加胶泥防腐结构  5、玻璃钢整体内桶结构  6、钛-碳钢复合板整体内桶结构等。  在上述的几种方案中,后面的三中加装内桶的方案大多应用在新建的大型发电机组项目上。在中小型机组特别是已经建成的旧烟囱中应用的比较少,主要原因是由于加装内桶需要占用相当的内部空间,使得烟囱的内部通道大大缩。?矶嗲榭鱿戮臀薹??阊唐?髁亢脱沽Φ男枰。第三种方案在早期时(六、七前年)使用较多,后来的实际应用状况不好,已经趋于淘汰。  泡沫砖类衬里是以泡沫玻璃砖或泡沫瓷砖为主体,采用相应的粘合剂进行砌筑,在烟囱内壁形成防护层。衬里的主体----泡沫砖本身的耐腐蚀性大多没有问题,失效主要表现在砖缝处。也就是砖缝不严实或者是粘合剂失效,粘合剂失效说明粘合剂质量问题比较突出。砖缝不严密则是施工质量问题。  这类衬里的施工质量把控比较困难,衬里一次成型后,质量是否可靠无法检测,无法判断。这一点是此类衬里最大的短板。  另外,这类衬里失效后很难修复,主要是无法锁定具体的失效部位,烟囱外壁出现渗漏的部位无法在内部找到。而且砖层相互叠加,失效部位很难拆除和修复。  树脂胶泥类衬里的失效形式主要是衬里层脱落和开裂。主要原因是基体清理不干净(潮湿和灰尘),基体表面状况比较差以及基体不稳固等  玻璃鳞片衬里作为烟气脱硫系统(吸收塔、烟道)的标准防腐方案,早就已经为行业所认可,但是在将其应用到烟囱防腐的过程中却遇到了许多问题。特别是在烟囱防腐刚开始的时候,出现了多个短时间内衬里发生大面积脱落的案例。出于各种各样的原因,人们在没有对失效原因进行深入分析的情况下就得出了玻璃鳞片衬里不适合烟囱防腐的结论。这就使得后来的玻璃鳞片衬里在烟囱防腐上的推广应用遇到了很大的阻力。同时又造成了个别并不适合烟囱防腐,而且价格昂贵的方案在工程实践中多次使用。  我们经过调查发现,早期的多个玻璃鳞片衬里方案失效的原因主要有以下两个方面致命的错误:  1、由于必须要有超高空施工的能力,所选的施工队伍并没有玻璃鳞片衬里等重防腐工程方面的施工经验,过程控制出现了问题。  2、工期太短,这些项目大多在一个月左右完成。根本没有按照规定的所谓施工工艺来操作。  这两个致命错误的存在就导致了所有的质量控制程序流于形式,出现重大质量事故也就在所难免了。  3玻璃鳞片衬里需要澄清的几个问题  3.1脆性与开裂  玻璃鳞片衬里的脆性问题是许多人最为诟病的性能表现,实际应用中遇到的玻璃鳞片衬里失效案例,大都被归结为材料太脆、因无法满足变形的工况要求而造成了开裂。  我们经过仔细分析发现,玻璃鳞片材料的脆性问题被人为夸大了。这是因为作为衬里存在时,它和基体是紧密结合在一起的,而我们在许多现场看到的衬里开裂,实际上已经发生了脱落。也就是说,到目前为止,我们还没有看到衬里与基体结合的很好而发生开裂的实例。这样就提出了一个问题:究竟是开裂引起的脱落,还是脱落引起的开裂?同时也就引申出了另外一个问题:衬里开裂的“力”从何而来?  一般来讲,造成衬里开裂无非是以下三个原因:a、固化应力;b、温度变化引起的内应力;c、外来的拉伸、弯曲力。  固化应力一般在施工完成后的几天内就会逐渐减小。经过第一轮的实际工况考验后就基本稳定下来了。  温度变化(包括环境温度和开停车引起的工况温度变化)引起衬里材料应力变化是所有材料都要碰到的问题。但是相对于玻璃钢衬里,玻璃鳞片衬里由于加入了大量的玻璃填料,其室温测得的线膨胀系数接近于钢铁,大约为1×10-5/℃。目前烟囱的运行温度在40~50℃左右,大量的工程实践证明,玻璃鳞片衬里在这样的工况下是可以长期可靠运行的(不论是钢结构还是混凝土结构)。也就是说,在这样的工况条件下,玻璃鳞片衬里由于温度变化而形成的内应力不足以抵消衬里与基体的粘结力。也就不会发生衬里的脱落。当衬里不脱落(与基体分离)时,就没有开裂所需要的位移(δ)。也就是说衬里与基体粘结在一起没有分离,就不会引起开裂的发生。  由于烟囱的结构特点,许多人把衬里脱落和开裂的原因归结于结构变形,认为是烟囱的摇摆变形引起的弯曲和拉伸应力造成了衬里的开裂。而且进一步引申出玻璃鳞片衬里脆性大,不适合烟囱防腐的结论。  我们知道,对于混凝土以及固化后的鳞片衬里等脆性材料来说,在受到外来力量引起破坏时不会发生塑性变形。因此,这些材料的脆性特征主要是用“弹性模量(包括杨氏模量和切变模量)”来衡量的。“弹性模量”是工程材料重要的性能参数,从宏观角度来说,弹性模量是衡量物体抵抗弹性变形能力大小的尺度,从微观角度来说,则是原子、离子或分子之间键合强度的反映。弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标,其值越大,使材料发生一定弹性变形的应力也越大,即材料刚度越大,亦即在一定应力作用下,发生弹性变形越小。  一般的混凝土的弹性模量在15~35GPa之间,而树脂复合材料的弹性模量在0.5~2.5GPa左右,两者相差了一个数量级。这些数据说明,在受到同样外力的作用下,混凝土可以允许的变形量要比树脂复合材料小得多。也就是说,当这两种材料作为一个整体受到外力作用时,应该是混凝土首先发生开裂。换句话说就是当树脂衬里材料紧密粘结在混凝土表面时如果混凝土不发生开裂,衬里也就不会发生开裂。  从以上分析我们可以看出,工程实践中所遇到的玻璃鳞片衬里的脱落和开裂,绝大多数都是由于施工过程中的质量控制出了问题,衬里与基体没有粘结牢固而造成的。  3.2抗渗透性能  玻璃鳞片衬里由于包含有大量片状玻璃填料而具有极高的抗渗透性能,这也是它具有长使用寿命的关键所在。(南京大自然环境科技有限公司生产的玻璃鳞片胶泥水蒸气渗透系数为5.3×10-14g/m.s.Pa。)玻璃钢(FRP)衬里之所以没有在烟囱等具有一定温度的大型构筑物上作为重防腐手段使用,就是因为高分子材料的分子间距比较大,它们的抗渗透性能也就比较差,需要足够的厚度才能满足长寿命的要求。而太大的厚度是衬里所忌讳的。树脂加短切玻纤胶泥中如果没有加入玻璃鳞片的话,本质上就是玻璃钢结构。这种衬里如果厚度上不去,使用寿命就会受到一定的影响  3.3耐腐蚀性和粘结性  玻璃鳞片衬里的主体原材料是乙烯基酯树脂。而乙烯基酯树脂是把防腐型的环氧树脂作为原料经过再加工而制成的。它既保留了环氧树脂的良好耐腐蚀性和粘结性又降低了粘度,改善了施工性能。在烟气脱硫环境中比任何其他材料的表现都要出色。这一点已经为国内外几十年的工程实践所证明。  由于对脆性问题的担心而导致放弃使用玻璃鳞片衬里,在选用其它方案时,却忽略了这些方案中非常重要的许多缺陷。比如砌砖方案中,粘结剂的耐腐蚀性问题、工艺控制难度问题和可维修性问题。树脂加纤维方案中的抗渗透问题和厚度问题以及为了降低树脂的脆性而在分子链中引入“杂项元素”时,却忽视了树脂耐收缩性、腐蚀性和粘结性变化以及长期工程应用后可能出现的其它的问题等等。  3.4衬里的厚度  衬里的厚度是用户非常关心的问题,也是用户在现场能够直观的观察到和监督到的重要指标。多数用户在现场总是希望施工单位把衬里做的尽量厚一些,视乎这样才能使质量更可靠。  众所周知,在相关的标准和规范中,喷涂型玻璃鳞片衬里用于烟道时的设计厚度为0.8~1.2mm。手工涂抹型玻璃鳞片衬里的设计厚度是大于1.8mm。涂抹型比喷涂型厚度大并不是因为材料性能有差异,而是由于手工涂抹的涂层均匀性要比喷涂型差。实际上是用增加总体厚度的方式来弥补可能的局部过薄。  在湿法脱硫后的烟囱工况环境下,这样的玻璃鳞片衬里层厚度也应该能够满足长寿命的要求。只是由于混凝土表面的不平整性,施工厚度一般要根据表面状况适当增加一些。  如果树脂类材料的衬里中没有添加足够量的片状玻璃填料,从介质渗透的角度考虑,这样的衬里厚度就应该大大增加才能满足长寿命的要求。但是厚度的增加又会引起内应力的增加从而导致脱落开裂的风险增大,  3.5原材料  玻璃鳞片衬里是由乙烯基酯树脂和玻璃鳞片填料以及其它一些功能性添加剂组成的混合材料。其中对衬里性能(耐腐蚀性、粘结性)起决定作用的主要是树脂。采用质量稳定可靠的乙烯基酯树脂是衬里成功的关键。  目前市场上出现了一些价格极低的玻璃鳞片胶泥,这些材料所选用的树脂可能并不是乙烯基酯树脂。与之属于一个大类的许多不饱和树脂在外观上无法区分、物理性能(包括许多机械性能)相近,现场也没可用的检测手段对其进行区分。使用过程中在短时间(一两年)内也不会出现大的问题。  作为填料的玻璃鳞片只要厚度达到要求,就不会对衬里质量产生大的影响。但是许多用户由于不了解情况,过分强调玻璃鳞片的作用。一味要求进口鳞片,却忽视了对树脂的要求。致使一些项目花了大价钱却没有得到好的效果。进口鳞片和国产的在价格上相差将近十倍,如此高的成本并不适合国内的市场。  玻璃鳞片胶泥的“触变性”是一个胶泥产品重要的性能。这里所谓的“触变性”是指材料在受到外力作用时能够非常容易的发生形状变化,而不受到外力作用时又能够保持现有形状不容易变化的一种能力。  玻璃鳞片胶泥的“触变性”好,就意味着涂抹时非常容易形成均匀连续而且厚度容易控制的涂层,涂抹后又不会发生流挂变形。在固化剂发生作用之前保持良好的涂层状态。  玻璃鳞片胶泥的“触变性”来自高质量的触变剂,当然也会造成成本有所提高。但是触变性不好时,施工过程中的流挂现象比较严重,容易出现针孔等缺陷。表面的平整性也会很差。  南京大自然环境科技有限公司生产的玻璃鳞片胶泥所需的触变剂全部采用进口材料。生产的玻璃鳞片胶泥具有良好的触变性。?烟囱防腐专用玻璃鳞片胶泥?划胶泥?  3.6混凝土基体  老旧的混凝土烟囱设计上都有一个保温层和内部衬层。这个内部衬层的稳定性、表面状况以及牢固程度都相比混凝土差的很多。在这样的基体之上做防腐衬里施工难度很大,失效的概率极高。目前业界已经达成共识,将这一衬层和保温层拆除后直接在混凝土烟囱内壁进行防腐施工是一个比较好的选择。  在混凝土基体上进行树脂类的防腐衬里施工已经是一个比较古老的技术。比如海洋工程、大型污水池、特别是与烟囱工况相近的许多化工装置如尿素造粒塔等。玻璃鳞片衬里在这方面的应用是比较成熟的。只要严格按照施工规范操作,衬里的寿命是可以达到二十年以上的。  3.7施工过程的质量控制  由于混凝土基体上进行的各种防腐施工无法用仪器进行质量检测,过程控制就成为保证工程质量非常重要的环节。但是高耸的结构特点又成了施工质量控制和监督检查的难点。操作工人在高空作业时很难避免偶尔的失误,从而留下质量隐患。如果衬里是一次成型,个别的施工缺陷就会造成较大的质量事故。  相比于其它的防腐方案,玻璃鳞片衬里的施工是多层分别施工,每层以不同颜色区分,层层检查、层层覆盖。这样的方式可以有效的避免施工人员在某一个操作点上的留下的个别缺陷对整个衬里层的质量影响。从这个意义上讲,玻璃鳞片衬里在减少人为因素方面具有比较特殊的优势。  4结论  1、玻璃鳞片衬里的失效是由于与基体粘结不牢而脱落进而造成开裂的,材料的脆性并不是引起失效的主要
03-03

脱硫废水零排放目前处理的难度在哪里?

脱硫废水零排放目前尚处于工艺开发阶段,主要难度在硬度大,盐含量高;主流工艺仍以蒸发为核心,实现盐水分离,不同工艺的差异在于蒸发前的预处理方面,预处理包括无软化,有软化,无膜浓缩,有膜浓缩等等,从保证蒸发单元操作的稳定出发,预处理必须实现钙镁离子的很好去除,这导致药剂成本高昂,同时蒸发的设备代价和能源代价也很高,总体脱硫废水零排放工艺的造价和运行成本居高不下。
03-03

脱硫废水系统的造价为什么有很大的差异?

脱硫废水系统的造价差异较大,主要与系统中选用的进口仪表和阀门及污水脱水系统的差异有关,如通常20m3/h进口压滤机的价格在120-180万,国产压滤机只有30万左右,进口离心脱水机的价格也不低于100万左右。故导致脱硫废水系统送的造价波动很大。  ?邹县百万机组脱硫废水项目两台40m3/h韦斯伐里亚离心机  ?沙角B电厂进口迪芬巴赫压滤机  ?华润首阳山脱硫废水项目中国产压滤机
03-03

脱硫废水用的有机硫是什么东西?主要作用是什么?

脱硫废水用的有机硫化学名为三巯基均三嗪三钠盐,可与重金属离子发生螯合反应,形成螯合体沉淀,经絮凝剂絮凝后由澄清器底泥排除完成系统重金属捕集的作用。在脱硫废水处理中大多数重金属在中和阶段已经由氢氧化物沉淀的形式沉淀析出,可实现达标排放,但汞离子通过中和仍难以实现达标,需通过有机硫的作用实现稳定达标。
02-20

脱硫废水的具体来源?

脱硫废水来自脱硫回收水箱排水,回收水箱收集石膏旋流站的溢流水,以及石膏皮带脱水机真空罐排水,当脱硫系统氯离子过高后会出现石膏中毒,皮带脱水困难的问题,脱硫系统必须向系统外排水,排水时由回收水箱通过专用泵经废水旋流站将经旋流后废水排放入脱硫废水处理系统处理外排。  ?我公司承建的西柏坡脱硫电厂废水旋流站
02-20

为什么电厂要单独进行脱硫废水的处理?

脱硫废水的重金属含量超标,根据国家环保标准,必须在车间排放口实现达标排放,故必须进行脱硫废水的单独处理。
02-20

脱硫废水处理的难度在哪里?

脱硫废水处理的主要难度在悬浮物含量很高,来水悬浮物通常在3%-8%左右,排泥系统承:艽蟮脑诵醒沽,如果排泥不及时很容易导致系统崩溃。
01-12

关于烟囱内壁防腐问题的分析及解决方案

一、湿法烟气脱硫工艺的烟囱运行工况条件  湿法石灰石洗涤法是国外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。但目前国内大部分烟气脱硫(FGD)系统都已不设GGH加热器加热系统,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,烟气中的二氧化硫的含量大大减少,而洗涤的方法对除去烟气中少量的三氧化硫效果并不好,因此仍然残留近10%的二氧化硫和三氧化硫。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。所以,脱硫烟气中SO2含量虽有所降低,但对烟囱具有腐蚀性的物质总量反而增多了。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。  5.烟气中的氯离子遇水蒸气形成氯酸,它的化合温度约为60℃,低于氯酸露点温度时,就会产生严重的腐蚀,即使是化合中很少量的氯化物也会造成严重腐蚀。  6.由于脱硫烟囱内烟气的上述特点,对烟囱设计有如下影响:  6.1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,结露形成的冷凝物具有很强的腐蚀性,对烟囱内侧结构致密度差的材料产生腐蚀,影响结构耐久性。  6.2低浓度稀硫酸液比高浓度的酸液腐蚀性更强。  6.3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。  7.当烟气经过FGD洗涤后,烟囱的进口烟温由120℃降至47~50℃,导致烟气密度增大,烟囱的自抽吸能力降低,这样会使烟囱内压力分布改变,正压区扩大。烟气正压运行时,易对烟囱筒壁产生渗透压力,加快腐蚀进程。  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。目前,电厂烟囱主要在以下三种工况下运行:  排放未经脱硫的烟气,进入烟囱的烟气温度在130℃左右。在此条件下,烟囱内壁处于干燥状态,烟气对烟囱内壁材料属气态均匀腐蚀,腐蚀情况相当轻微。  排放经湿法脱硫后的烟气,并且烟气经GGH系统加热,进入烟囱的烟气温度在80℃左右,烟囱内壁有轻微结露,导致排烟内筒内侧积灰。根据排放烟气成分及运行等条件的不同,结露腐蚀状况将有所变化。  排放经湿法脱硫后的烟气,进入烟囱的烟气温度在40~50℃,烟囱内壁有严重结露,沿筒壁有结露的酸液流淌。  在设有脱硫系统的电厂,由于在运行时,烟气有可能不进入脱硫装置,而通过旁路烟道进入烟囱。此时,烟气温度较高,一般在130℃左右,故障温度180℃左右,考虑在此温度工况下运行对烟囱的影响。同时在烟囱的防腐蚀设计中还应该考虑到以下几个综合因素:残留的灰粉平均粒度(大约10um)、灰粉的硬度(约莫式硬度7.0)、灰粉的冲击能量(2.05*10-12J)、灰粉的浓度(600mg/m3)、烟囱的最大曲率变化(实际不大于1%)。  二、不设GGH湿法脱硫烟囱内壁防腐要求  由于目前国内电厂烟气脱硫系统大部分都已不设GGH装置,所以,电厂烟囱安全运行的必要条件就是其中的钢筋混凝土外筒不被烟气腐蚀,排烟内筒或内壁在运行期间尽可能抵抗烟气腐蚀。为了达到有效防腐的目的,必须保证防腐材料在以上3种工况和温度下都能有效抵御烟气的腐蚀。从不设GGH湿法脱硫烟气的腐蚀性特点可以看出:由于脱硫后烟气成分、压力、温(湿)度的变化,电厂运行机组脱硫改造时,必须选用合适的防腐内衬系统,对现有烟囱内壁采取防腐蚀措施。  根据烟囱的运行工况分析,要求内衬材料具有抗强酸腐蚀能力及抗温差变化能力,在温度变化频繁的环境中不裂缝并且具有长久的寿命。选择合适的烟囱内筒内衬还必须考虑以下几方面的因素:  (1)技术可行性。满足复杂化学环境下的防腐要求。  (2)经济合理。建筑成本低,一次性投资少。  (3)施工容易、周期短。  (4)适合于老烟囱的防腐改造,重量要轻。  (5)使用寿命长。防腐内衬的可靠运行周期即总使用寿命长。  三、烟囱防腐技术方案分析  1.几种可选方案  根据国内外的经验,目前湿法脱硫后的烟囱防腐技术方案主要有以下几种:  (1)贴衬合金薄板。采用抗渗密闭性好,整体性强,自重轻,耐酸腐蚀的金属合金薄板材作内衬,如钛板(TiCr2)、镍基合金板(C-276、C22)或铁-镍基耐蚀合金板(AL-6XN)等。贴衬钛钢复合板材料在烟气湿法脱硫,且不设GGH的条件下是较为理想的防腐处理方案。但价格昂贵,不易施工。  (2)用耐腐蚀的轻质隔热制品粘贴。如发泡耐酸玻璃砖内衬,以美国宾高得(PENNGUARD)玻璃砖内衬系统为代表,隔绝烟气与内筒接触,具有耐腐蚀和保温的双重性能。发泡耐酸玻璃砖由专用的粘合材料直接粘贴于烟筒内表面,并且由粘合材料对玻璃砖间的缝隙勾缝,阻断了烟气对烟囱内筒结构的腐蚀。其发泡耐酸玻璃砖内衬材料本身,在化学环境下具有较好的防腐能力。但由于施工工艺(粘贴缝隙及与内壁粘接强度)难以避免的不利因素,导致目前采用该工艺衬层脱落、渗漏等很多失败案例。且价格偏高,施工周期较长。  (3)采用玻璃鳞片胶泥防腐涂层。在FGD吸收塔、烟道等脱硫设备上应用较多,目前国内应用在烟囱防腐中,防腐效果很好,成功案例也比较多。且成本造价低,施工方便,施工周期短,便于维修。从在FGD吸收塔、烟道等脱硫设备上多年的应用经验中及近些年的烟囱防腐应用效果可知,玻璃鳞片胶泥防腐寿命周期长。  (4)采用有机、无机复合纤维涂层。根据目前掌握的资料,该类产品有美国萨伟真Systems公司开发的各类纤维涂层产品,将有机涂层、耐高温纤维衬里,无机耐腐蚀、耐酸、耐火材料结合,国内也有类似产品。该方案采用喷涂作业,施工方便,施工周期短,但由于其材料的抗渗透性稍差,在目前施工案例中防腐寿命不够理想。且国内同类产品,由于成本原因,质量也参差不齐。  从以上论述中可以得出如下结论:方案1的贴衬合金薄板和方案3的玻璃鳞片防腐涂层均适合目前电厂的湿法烟气脱硫后的烟囱防腐改造要求,施工方便、使用寿命长且技术上可行。但方案3比方案1性价比更具优势。此两种方案的较长寿命周期,可以减小维修花费和维修期间的停机经济损失。通过分析,我们认为方案3的玻璃鳞片防腐涂层方案,和方案1的贴衬合金薄板方案在电厂烟囱防腐中均可行。  四、南京大自然烟囱防腐专用的玻璃鳞片胶泥  根据对烟囱本体的特性及烟囱防腐问题的分析,结合多年对玻璃鳞片胶泥材料的研究、生产和在烟气脱硫系统等多年防腐施工的经验,南京大自然环境科技有限公司在原有脱硫防腐玻璃鳞片胶泥的基础上对玻璃鳞片胶泥工艺配方进行优化改进,研制出适合于混凝土烟囱防腐的专用玻璃鳞片胶泥。它是将具有一定片径和厚度的玻璃片与高分子聚合物乙烯基树脂及相应的各种功能性填料混合,经专用设备在真空状态下配制而成。  ?  真正的烟囱专用玻璃鳞片胶泥是镘涂型的,绝不是喷涂型的。  真正的烟囱专用玻璃鳞片胶泥就是解决传统玻璃钢的抗渗透问题,并加强了自身的抗腐蚀、抗磨损性能。所以它才能在工业领域承担起重防腐的重任,是其它配方防腐涂料所无法实现的。  南京大自然环境科技有限公司烟囱专用玻璃鳞片胶泥是由乙烯基树脂、玻璃鳞片、多种填料、固化剂等为主要材料加工而成,其特点:  ——优良的耐化学介质、高温湿态腐蚀性气体性能  ——极低的水蒸气渗透率、硬化收缩率小、线性膨胀系数低。  ——充分抵挡高温及稳定巨变,较低的磨损性能。  ——常温硬化、成型施工简单、修补容易  ——充填性能好,粘接力强,可与金属、混凝土、砖、玻璃、木材、塑料、橡胶、保温材料等任何材料物体粘接,与金属的粘接强度大于15MPa,与混凝土的粘接强度大于25MPa。混凝土的线性膨胀系数1×10-5cm/m.℃、乙烯基玻璃鳞片胶泥1.03×10-5cm/m.℃,所以它与建筑材料具有很好的粘接和膨胀性能。  五、南京大自然烟囱(冷水塔)防腐  由于烟囱运行及检修的特点,所以对烟囱防腐的材料性能、工艺结构、施工质量控制等尤为重要。  玻璃鳞片胶泥材料所形成的防腐层是多层连续型结构,加之它相当强的抗渗透能力、抗磨能力、耐气候能力,使得玻璃鳞片胶泥材料所形成的保护层可以在有腐蚀性溶液里浸泡;玻璃鳞片胶泥与混凝土基底的粘接力可达25MPa以上,用玻璃鳞片胶泥做防腐层,他将与混凝土结构形成永久性结合体,所以它非常适合烟囱、(烟塔合一的)冷水塔内壁防腐,而保护基底结构不受腐蚀侵害。  由于玻璃鳞片胶泥材料(镘涂型)在脱硫装置上多年的成功使用经验,且烟囱的防腐蚀工况远好于脱硫装置,所以玻璃鳞片胶泥在烟囱(冷水塔)防腐领域有着很好前景。我公司的玻璃鳞片胶泥用于烟囱防腐主要有以下几种形式:  1)、钢内筒(新建或改造)防腐  2)、混凝土内壁(无衬砖)防腐  3)、老烟囱(有内衬转)防腐  ★钢内筒烟囱防腐  由于钢内筒的烟囱内壁光滑完整,完全等同于脱硫装置内的状况,所以总体参照脱硫装置(钢基底)方法施工。但是由于烟囱有它的特殊性和结构,一些部位要依据我公司的专门方案进行处理施工。  ——烟囱口部  ——烟囱口部外部  ——烟囱顶部一定高度内(混凝土部分)  ——烟囱顶部平台、爬梯  ——烟囱顶部避雷装置  ——烟囱与烟道接口部位  ——烟囱与烟道接口膨胀节  ——烟囱底部  ——烟囱底部排水口  ——钢内筒的防腐型膨胀节  防腐层厚度为1.8-2mm,局部有加强、抗磨部位按照设计实施。  总体步序:(打磨)、喷砂、底漆、防腐层、加强层、抗磨层、面漆。  ★混凝土内壁(无衬砖)防腐  由于现在所有的烟囱基本都是导流脱硫后的烟气,烟气温度大都在40--85℃间,而且是基本饱和状态下的烟气。有旁路烟道且事故状态下会有130℃左右烟气流过。  结合上述工况,我们建议直接在混凝土烟囱壁上直接做玻璃鳞片胶泥防腐层,一是省去钢内筒的高昂造价,二是大大缩短了施工工期。其主要有以下施工要点:  ——烟囱口部  ——烟囱口部外部一定高度内  ——烟囱顶部平台、爬梯  ——烟囱顶部栏杆及避雷装置  ——烟囱与烟道接口部位  ——烟囱与烟道接口膨胀节  ——烟囱底部  ——烟囱底部排水口  防腐层厚度为2-2.5mm,局部有加强、抗磨部位按照设计实施。同时注意基底的干燥度。  总体步序:打磨、喷砂、底漆、防腐层、加强层、抗磨层、面漆。  (建议:1、直接在混凝土烟囱内壁上做玻璃鳞片胶泥防腐,可节省大量资金;2、烟囱顶部航标灯选用耐酸型材料;3、避雷针及栏杆选用耐酸腐蚀材料,不能用镀锌型)  【冷却塔内壁防腐参照此做法!】  ★老烟囱防腐——加强网型玻璃鳞片胶泥烟囱防腐工艺  所谓的老烟囱都是(以前)没有脱硫而建造的烟囱,这些烟囱都衬有各种(保温隔热、耐磨)砖、有的也贴过防腐砖(但由于质量不好,脱落现象较为严重)。经总结,老烟囱的防腐主要有以下几个问题(或难点):  ——防腐材料自身的防腐性能和寿命  ——防腐层结构与基底的粘接  ——牛腿部位的处理  ——局部边、孔、棱、角的连续防腐处理  ——烟囱与烟道接口部位的密封防腐、防泄漏处理  ——烟囱底部积水汇集和疏放  ——回避或减少人为造成的施工质量缺陷  南京大自然环境科技有限公司研发的“加强网型玻璃鳞片胶泥烟囱防腐工艺”就解决上述问题提供了很好的解决方案,主
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