煙氣濕法脫硫?qū)焽璧挠绊懛治黾胺栏胧?/h1>
2015-03-19 02:12:48王雪梅
河北工業(yè)科技 2015年6期
王雪梅，陳 蕊
（中國核電工程有限公司河北分公司核電工藝所，河北石家莊 050000）
火電廠是中國大氣污染物中SO2的主要來源，因此中國政府對火電廠的SO2排放進行了嚴格限制。按照2012－01－01起實施的《火電廠大氣污染物排放標準》規(guī)定，河北省屬于大氣污染物特別排放限制區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)電廠SO2排放的執(zhí)行標準為50mg/m3，需要通過煙氣脫硫方法才能達到該標準的要求。關(guān)于煙氣脫硫方法，研究人員進行了大量的實驗研究［1－2］，其中石灰石－石膏濕法脫硫方法具有較高的脫硫效率，一般可達到95%（質(zhì)量分數(shù)），且技術(shù)成熟，是當前電廠脫硫最常用的方法［3］。
濕法脫硫后雖然煙氣中的SO2含量大為降低，但其引發(fā)的煙囪腐蝕問題不容忽視。據(jù)國內(nèi)已安裝濕法脫硫裝置的電廠反饋［4］，部分煙囪內(nèi)表面已出現(xiàn)腐蝕和脫落，粗骨料外漏，鋼筋腐蝕明顯。究其原因在于未充分重視煙囪的防腐方案，煙氣脫硫后煙囪內(nèi)部煙氣的運行工況條件發(fā)生了實質(zhì)變化，給煙囪安全運行帶來了問題。如果處理不當，會加快腐蝕，降低煙囪使用壽命。
本文以河北鹿泉曲寨熱電廠的脫硫改造工程為案例，分析脫硫后煙囪內(nèi)部煙氣運行狀況以及煙囪內(nèi)部煙氣壓力對于煙囪腐蝕的影響，結(jié)合理論計算分析煙囪內(nèi)的靜壓分布，驗證煙囪內(nèi)正壓的產(chǎn)生機理，提出煙囪防腐改造的綜合方案。
1 案例分析
曲寨熱電廠建設(shè)有3臺220t/h高溫高壓循環(huán)流化床鍋爐和3臺50MW抽汽凝汽式汽輪發(fā)電機組并配套建設(shè)相關(guān)輔助系統(tǒng)和設(shè)備，電廠建設(shè)及投運時所執(zhí)行的標準為GB 13223—2003，經(jīng)石家莊市環(huán)境保護局核準的SO2排放質(zhì)量濃度為800mg/m3，其采用了鍋爐爐內(nèi)噴鈣脫硫方案，SO2排放濃度可達到排放標準。但按照2012－01－01起實施的GB 13223—2011規(guī)定，廠址所在的鹿泉區(qū)屬于大氣污染物特別排放限制區(qū)域，其大氣污染物中的SO2排放指標為50mg/m3，而原有技術(shù)無法滿足煙氣排放的新要求。為了使尾部煙氣達標排放，滿足國家環(huán)保部門的排放要求，該熱電廠對3臺220t/h高溫高壓循環(huán)流化床鍋爐的煙氣脫硫設(shè)施進行改造勢在必行。根據(jù)運行要求，采用石灰石－石膏濕法工藝，一爐一塔，脫硫后的煙氣匯合后，經(jīng)原有的煙囪排出。
脫硫會導(dǎo)致煙氣溫度降低，使得由溫度差產(chǎn)生的上抽力減小，流速降低，易于產(chǎn)生煙氣聚集，并對排煙筒內(nèi)壁產(chǎn)生壓力。煙囪腐蝕形成有兩方面因素:煙氣中有腐蝕性物質(zhì)；煙囪內(nèi)形成了正壓區(qū)域。研究表明煙囪內(nèi)部的正壓區(qū)域是煙囪內(nèi)部受腐蝕最嚴重的位置［5］，因此脫硫后煙氣的運行狀況、煙囪內(nèi)部是否出現(xiàn)正壓區(qū)以及煙囪的防腐措施成為脫硫改造的關(guān)鍵。
2 濕法脫硫后煙氣運行狀況分析
2.1 濕法脫硫后煙氣的腐蝕性
煙氣經(jīng)濕法脫硫處理后，溫度低，濕度大，容易出現(xiàn)煙氣結(jié)露現(xiàn)象。根據(jù)國際工業(yè)煙囪協(xié)會發(fā)布的標準，煙囪內(nèi)部腐蝕主要有3個原因:1）煙氣脫硫后的冷凝物中存在氯化物或氟化物，從而容易形成腐蝕度高、滲透性強、難于防范的稀酸型腐蝕；2）濕法脫硫工藝對造成煙氣腐蝕的主要成分SO3脫除效率不高，只能達到30%（質(zhì)量分數(shù)）左右，SO3易與水蒸氣結(jié)合形成硫酸，對煙囪造成腐蝕；3）脫硫后煙氣濕度增大、溫度降低，當煙氣溫度低于酸露點溫度時，煙囪內(nèi)部形成酸液，從而形成腐蝕。
根據(jù)試驗研究［6］，煙氣經(jīng)過FGD后，煙囪內(nèi)部煙氣溫度下降到了50℃左右，此溫度已低于酸露點，煙氣中的硫酸蒸汽凝結(jié)形成酸液，此時煙氣腐蝕性非常強。因此，濕法脫硫后對煙囪的腐蝕會加劇。
2.2 濕法脫硫后煙囪內(nèi)正壓的成因與危害
煙氣的運行壓力與其溫度、濕度、流速和煙囪結(jié)構(gòu)等密切相關(guān)。根據(jù)《火力發(fā)電廠煙風煤粉管道設(shè)計技術(shù)規(guī)程》［7］，煙囪的自身通風與煙氣、空氣密度差成正比，煙氣密度與煙氣溫度成反比，即煙氣溫度越低，煙囪上抽力越小，在煙氣出口流速不變的情況下越有可能出現(xiàn)正壓值，因此，脫硫后煙氣溫度的下降是煙囪內(nèi)出現(xiàn)正壓的主要原因。
當煙囪內(nèi)部壓力為正壓時，煙氣對煙筒內(nèi)壁產(chǎn)生了滲透壓力，強腐蝕性的煙氣透過煙囪內(nèi)壁防護結(jié)構(gòu)的裂縫向外擴散，直接與煙囪材料發(fā)生接觸，加速了煙囪的腐蝕，因此應(yīng)盡量避免煙囪內(nèi)出現(xiàn)正壓區(qū)，但電廠在脫硫改造后，正壓運行的狀況有時無法避免，這樣就對煙囪防腐提出了更高的要求。
2.3 脫硫后煙囪內(nèi)正壓區(qū)分析
根據(jù)“《火力發(fā)電廠煙風煤粉管道設(shè)計技術(shù)規(guī)程》配套設(shè)計計算方法”［8］，用煙囪靜壓準則數(shù)（Rz）來判斷煙囪內(nèi)是否出現(xiàn)了正壓，當其大于1.0時，證明煙囪內(nèi)出現(xiàn)了正壓區(qū)。計算公式為
式中:λz為煙囪內(nèi)部摩擦阻力系數(shù)；i0為出口坡度；d0為出口內(nèi)徑；hd0為出口動壓；ω0為出口煙速；ρy為排煙筒內(nèi)煙氣平均溫度下的煙氣密度；Δρ為煙氣與環(huán)境空氣的密度差。
已知案例電廠:3臺鍋爐共用1座煙囪，煙囪為多坡度錐型筒，高度為180m，出口直徑為Φ4 200 mm，一臺鍋爐在脫硫后煙氣溫度為60℃的狀況下，其煙氣排放量核算為318 446m3/h（當?shù)卮髿鈮合拢?，煙囪摩擦阻力系?shù)為0.05，煙囪出口段坡度為0.02，排煙平均溫度下的煙氣密度為1.049kg/m3，大氣密度為1.197kg/m3，煙氣和環(huán)境空氣的密度差為0.148kg/m3。根據(jù)煙氣量以及煙囪出口直徑得到出口煙速（ω0）為19.16m/s。將出口煙速和煙氣密度帶入公式（2），得出出口動壓（hd0）為192.695 Pa。
將各參數(shù)代入公式，得出Rz為6.647＞1.0從而判斷排煙筒內(nèi)部將出現(xiàn)正壓區(qū)。
3 煙囪各處的靜壓值計算
根據(jù)文獻［8］計算多坡錐形煙囪任一高度截面上的靜壓值表達式如下所示，其與煙囪內(nèi)部結(jié)構(gòu)、煙氣密度、煙囪高度、煙氣流速等有關(guān)。
hd，out，hd，in為某區(qū)段煙氣出口、進口動壓，λz為煙囪內(nèi)部摩擦阻力系數(shù)；i為煙囪各區(qū)段坡度，Δρ為煙氣與環(huán)境空氣的密度差，ΔL為某區(qū)段高度，ΔhM為區(qū)段摩擦阻力之和。
案例電廠煙囪為單筒多坡度錐形煙囪，將各坡度內(nèi)分別取若干點，可近似畫出煙囪各處的靜壓值曲線圖，如圖1所示。由圖1可以看出，當1臺鍋爐運行時，煙囪內(nèi)部全部處于負壓狀態(tài)，煙氣減少與煙囪內(nèi)壁直接接觸，可有效降低煙囪的腐蝕速率；當2臺鍋爐運行時，從圖1可以看出煙囪在約118.55m處出現(xiàn)正壓，正壓最大值為23.73Pa；當3臺鍋爐全部運行時，煙囪幾乎全程處于正壓運行。此時，腐蝕性煙氣通過煙囪內(nèi)部的裂縫向外擴散和逃逸，會加速煙囪的腐蝕。
圖1 煙囪各處的靜壓值Fig.1 Static pressure distributions of a chimney
4 煙囪防腐改造方案
案例電廠脫硫改造時，煙氣量、煙囪高度、結(jié)構(gòu)等無法進行改變，且煙囪內(nèi)出現(xiàn)正壓，此時對煙囪的防腐提出了更高的要求。需要使用粘接強度高、耐硫酸腐蝕、耐交替溫變、膨脹系數(shù)與基體匹配的防腐材料，防腐措施要求便于施工，防腐層可實現(xiàn)無縫整體，且檢查和維護簡單。因此如何進行煙囪防腐成為此改造工程的關(guān)鍵。
4.1 防腐方案
根據(jù)曲寨電廠脫硫后煙囪內(nèi)的煙氣正壓運行工況分析，結(jié)合國內(nèi)外脫硫工程煙囪改造的實施方案［9－14］，現(xiàn)提出以下4種防腐方案。
1）方案1 保留煙囪內(nèi)部的原有耐火磚，對煙囪內(nèi)部增加2層措施。第1層:內(nèi)層涂防腐涂料；第2層:外層貼?；沾纱u。各層之間相互依存，互為補充，共同承擔起整座煙囪的防腐，該方案施工工期短，費用低。
2）方案2 采用整體面層防腐體系，使用噴涂方式安裝內(nèi)襯（VP煙囪內(nèi)襯）。采用材料:底涂液、耐溫防腐專用材料、面涂液。VP內(nèi)襯技術(shù)在國外已運用較多，其采用了新型高分子聚合物，具有耐溫、抗酸、使用壽命長等特點。采用壓力噴涂的方式將VP材料應(yīng)用于混凝土煙道內(nèi)。該防腐措施施工工期較短，施工費用中等。
3）方案3 采用防酸腐蝕涂料（玻璃鱗片涂層等）。鱗片膠泥中含有10%～40%片徑不等的玻璃鱗片，鱗片膠泥在施工完畢后，扁平型的玻璃鱗片在樹脂連續(xù)相中呈平行重疊排列，從而形成致密的防滲層結(jié)構(gòu)。因此腐蝕介質(zhì)在一定厚度的耐腐蝕層中，滲透的距離和時間大大的延長，相當于增加了防腐層的厚度。鱗片膠泥采用的基體樹脂是高性能的乙烯基酯樹脂，該樹脂具有更好的耐腐蝕性能，但其適用煙氣溫度為150℃。因此，溫度是選擇該方案需慎重考慮的因素。
4）方案4 內(nèi)襯采用鎳基合金復(fù)合板或者采用鈦合金板，隔絕煙氣與煙囪內(nèi)筒接觸。在地面制作出合金復(fù)合板片，在現(xiàn)場將合金復(fù)合板焊接成型，置于鋼筋混凝土煙囪內(nèi)，使脫硫后的凈煙氣與鋼筋混凝土煙囪隔離，避免了脫硫后的低溫凈煙氣對鋼筋混凝土煙囪的腐蝕。該方案實現(xiàn)了煙氣與煙囪的隔離，防腐蝕效果最好，但施工工期較長，施工難度比較大，投資費用十分昂貴。
4.2 方案比對
煙囪的防腐應(yīng)根據(jù)煙氣運行工況、電廠使用年限、電廠規(guī)模以及煙囪結(jié)構(gòu)型式來選擇切實可行的防腐方案。
方案1為防腐涂料加玻化陶瓷磚，是國內(nèi)運用最多的方案，河北、寧夏等多地電廠采用了此方案，但通過對近幾年運行情況反饋的統(tǒng)計，部分煙囪內(nèi)壁的防腐材料普遍脫落嚴重［4］，經(jīng)檢測均達不到安全標準。曲寨電廠煙囪內(nèi)為正壓運行，煙氣狀況對煙囪的防腐有更高要求，根據(jù)華東電力設(shè)計院對近10年的脫硫煙囪的回訪總結(jié)［15］，濕法脫硫后的煙囪防腐，在無煙氣換熱器（GGH）運行狀況下，應(yīng)采用整體氣密的排煙筒或防腐內(nèi)襯，因此不建議采用方案1。
方案2中VP煙囪內(nèi)襯從國外已運行業(yè)績來看，工作溫度高，耐腐蝕性能好，使用壽命長［11］，施工工期較短，但國內(nèi)沒有相關(guān)的運行業(yè)績，只能作為備選方案。
方案3采用耐蝕膠泥涂料，工期短，造價低，在國內(nèi)已有類似的成功應(yīng)用案例，溫度的沖擊對其影響很大，曲寨熱電廠未設(shè)置煙氣旁路，煙氣溫度波動不大，但該方案防腐的壽命較短，僅為5～10年，如采用該方案，需要加強管理，將煙囪的防腐視為設(shè)備管理的范圍，對其進行定期檢查、及時維護和修繕［16－17］。
方案4中鈦合金板在內(nèi)應(yīng)力、抗介質(zhì)的滲透以及施工質(zhì)量的保證上有優(yōu)勢，根據(jù)運行經(jīng)驗來看，防腐蝕效果也比較好［15］，部分煙囪在采用玻璃磚后腐蝕嚴重修復(fù)方案也選用的鈦合金板內(nèi)襯［4］，鑒于曲寨電廠煙氣運行狀況，出于耐久性和安全性考慮，建議采納該方案，但該方案價格十分昂貴，并且電廠已運行15年，是否采納需與方案3進行技術(shù)經(jīng)濟比對。
綜合以上各方案，建議采納鈦合金板內(nèi)襯或者防酸腐蝕涂料并定期修護。
5 結(jié) 語
根據(jù)中國大氣污染防治的要求，很多電廠需要進行脫硫改造，脫硫改造后由于煙氣溫度下降，其上抽力減小，流速降低，錐形單筒煙囪結(jié)構(gòu)形式的煙氣可能會處于正壓運行狀態(tài)，煙囪內(nèi)部為正壓時，腐蝕性煙氣透過煙囪內(nèi)部的裂縫向外擴散，直接與煙囪發(fā)生接觸，從而加速煙囪的腐蝕，因此對煙囪防腐改造提出了更高的要求。
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1 案例分析
曲寨熱電廠建設(shè)有3臺220t/h高溫高壓循環(huán)流化床鍋爐和3臺50MW抽汽凝汽式汽輪發(fā)電機組并配套建設(shè)相關(guān)輔助系統(tǒng)和設(shè)備，電廠建設(shè)及投運時所執(zhí)行的標準為GB 13223—2003，經(jīng)石家莊市環(huán)境保護局核準的SO2排放質(zhì)量濃度為800mg/m3，其采用了鍋爐爐內(nèi)噴鈣脫硫方案，SO2排放濃度可達到排放標準。但按照2012－01－01起實施的GB 13223—2011規(guī)定，廠址所在的鹿泉區(qū)屬于大氣污染物特別排放限制區(qū)域，其大氣污染物中的SO2排放指標為50mg/m3，而原有技術(shù)無法滿足煙氣排放的新要求。為了使尾部煙氣達標排放，滿足國家環(huán)保部門的排放要求，該熱電廠對3臺220t/h高溫高壓循環(huán)流化床鍋爐的煙氣脫硫設(shè)施進行改造勢在必行。根據(jù)運行要求，采用石灰石－石膏濕法工藝，一爐一塔，脫硫后的煙氣匯合后，經(jīng)原有的煙囪排出。
脫硫會導(dǎo)致煙氣溫度降低，使得由溫度差產(chǎn)生的上抽力減小，流速降低，易于產(chǎn)生煙氣聚集，并對排煙筒內(nèi)壁產(chǎn)生壓力。煙囪腐蝕形成有兩方面因素:煙氣中有腐蝕性物質(zhì)；煙囪內(nèi)形成了正壓區(qū)域。研究表明煙囪內(nèi)部的正壓區(qū)域是煙囪內(nèi)部受腐蝕最嚴重的位置［5］，因此脫硫后煙氣的運行狀況、煙囪內(nèi)部是否出現(xiàn)正壓區(qū)以及煙囪的防腐措施成為脫硫改造的關(guān)鍵。
2 濕法脫硫后煙氣運行狀況分析
2.1 濕法脫硫后煙氣的腐蝕性
煙氣經(jīng)濕法脫硫處理后，溫度低，濕度大，容易出現(xiàn)煙氣結(jié)露現(xiàn)象。根據(jù)國際工業(yè)煙囪協(xié)會發(fā)布的標準，煙囪內(nèi)部腐蝕主要有3個原因:1）煙氣脫硫后的冷凝物中存在氯化物或氟化物，從而容易形成腐蝕度高、滲透性強、難于防范的稀酸型腐蝕；2）濕法脫硫工藝對造成煙氣腐蝕的主要成分SO3脫除效率不高，只能達到30%（質(zhì)量分數(shù)）左右，SO3易與水蒸氣結(jié)合形成硫酸，對煙囪造成腐蝕；3）脫硫后煙氣濕度增大、溫度降低，當煙氣溫度低于酸露點溫度時，煙囪內(nèi)部形成酸液，從而形成腐蝕。
根據(jù)試驗研究［6］，煙氣經(jīng)過FGD后，煙囪內(nèi)部煙氣溫度下降到了50℃左右，此溫度已低于酸露點，煙氣中的硫酸蒸汽凝結(jié)形成酸液，此時煙氣腐蝕性非常強。因此，濕法脫硫后對煙囪的腐蝕會加劇。
2.2 濕法脫硫后煙囪內(nèi)正壓的成因與危害
煙氣的運行壓力與其溫度、濕度、流速和煙囪結(jié)構(gòu)等密切相關(guān)。根據(jù)《火力發(fā)電廠煙風煤粉管道設(shè)計技術(shù)規(guī)程》［7］，煙囪的自身通風與煙氣、空氣密度差成正比，煙氣密度與煙氣溫度成反比，即煙氣溫度越低，煙囪上抽力越小，在煙氣出口流速不變的情況下越有可能出現(xiàn)正壓值，因此，脫硫后煙氣溫度的下降是煙囪內(nèi)出現(xiàn)正壓的主要原因。
當煙囪內(nèi)部壓力為正壓時，煙氣對煙筒內(nèi)壁產(chǎn)生了滲透壓力，強腐蝕性的煙氣透過煙囪內(nèi)壁防護結(jié)構(gòu)的裂縫向外擴散，直接與煙囪材料發(fā)生接觸，加速了煙囪的腐蝕，因此應(yīng)盡量避免煙囪內(nèi)出現(xiàn)正壓區(qū)，但電廠在脫硫改造后，正壓運行的狀況有時無法避免，這樣就對煙囪防腐提出了更高的要求。
2.3 脫硫后煙囪內(nèi)正壓區(qū)分析
根據(jù)“《火力發(fā)電廠煙風煤粉管道設(shè)計技術(shù)規(guī)程》配套設(shè)計計算方法”［8］，用煙囪靜壓準則數(shù)（Rz）來判斷煙囪內(nèi)是否出現(xiàn)了正壓，當其大于1.0時，證明煙囪內(nèi)出現(xiàn)了正壓區(qū)。計算公式為
式中:λz為煙囪內(nèi)部摩擦阻力系數(shù)；i0為出口坡度；d0為出口內(nèi)徑；hd0為出口動壓；ω0為出口煙速；ρy為排煙筒內(nèi)煙氣平均溫度下的煙氣密度；Δρ為煙氣與環(huán)境空氣的密度差。
已知案例電廠:3臺鍋爐共用1座煙囪，煙囪為多坡度錐型筒，高度為180m，出口直徑為Φ4 200 mm，一臺鍋爐在脫硫后煙氣溫度為60℃的狀況下，其煙氣排放量核算為318 446m3/h（當?shù)卮髿鈮合拢?，煙囪摩擦阻力系?shù)為0.05，煙囪出口段坡度為0.02，排煙平均溫度下的煙氣密度為1.049kg/m3，大氣密度為1.197kg/m3，煙氣和環(huán)境空氣的密度差為0.148kg/m3。根據(jù)煙氣量以及煙囪出口直徑得到出口煙速（ω0）為19.16m/s。將出口煙速和煙氣密度帶入公式（2），得出出口動壓（hd0）為192.695 Pa。
將各參數(shù)代入公式，得出Rz為6.647＞1.0從而判斷排煙筒內(nèi)部將出現(xiàn)正壓區(qū)。
3 煙囪各處的靜壓值計算
根據(jù)文獻［8］計算多坡錐形煙囪任一高度截面上的靜壓值表達式如下所示，其與煙囪內(nèi)部結(jié)構(gòu)、煙氣密度、煙囪高度、煙氣流速等有關(guān)。
hd，out，hd，in為某區(qū)段煙氣出口、進口動壓，λz為煙囪內(nèi)部摩擦阻力系數(shù)；i為煙囪各區(qū)段坡度，Δρ為煙氣與環(huán)境空氣的密度差，ΔL為某區(qū)段高度，ΔhM為區(qū)段摩擦阻力之和。
案例電廠煙囪為單筒多坡度錐形煙囪，將各坡度內(nèi)分別取若干點，可近似畫出煙囪各處的靜壓值曲線圖，如圖1所示。由圖1可以看出，當1臺鍋爐運行時，煙囪內(nèi)部全部處于負壓狀態(tài)，煙氣減少與煙囪內(nèi)壁直接接觸，可有效降低煙囪的腐蝕速率；當2臺鍋爐運行時，從圖1可以看出煙囪在約118.55m處出現(xiàn)正壓，正壓最大值為23.73Pa；當3臺鍋爐全部運行時，煙囪幾乎全程處于正壓運行。此時，腐蝕性煙氣通過煙囪內(nèi)部的裂縫向外擴散和逃逸，會加速煙囪的腐蝕。
圖1 煙囪各處的靜壓值Fig.1 Static pressure distributions of a chimney
4 煙囪防腐改造方案
案例電廠脫硫改造時，煙氣量、煙囪高度、結(jié)構(gòu)等無法進行改變，且煙囪內(nèi)出現(xiàn)正壓，此時對煙囪的防腐提出了更高的要求。需要使用粘接強度高、耐硫酸腐蝕、耐交替溫變、膨脹系數(shù)與基體匹配的防腐材料，防腐措施要求便于施工，防腐層可實現(xiàn)無縫整體，且檢查和維護簡單。因此如何進行煙囪防腐成為此改造工程的關(guān)鍵。
4.1 防腐方案
根據(jù)曲寨電廠脫硫后煙囪內(nèi)的煙氣正壓運行工況分析，結(jié)合國內(nèi)外脫硫工程煙囪改造的實施方案［9－14］，現(xiàn)提出以下4種防腐方案。
1）方案1 保留煙囪內(nèi)部的原有耐火磚，對煙囪內(nèi)部增加2層措施。第1層:內(nèi)層涂防腐涂料；第2層:外層貼?；沾纱u。各層之間相互依存，互為補充，共同承擔起整座煙囪的防腐，該方案施工工期短，費用低。
2）方案2 采用整體面層防腐體系，使用噴涂方式安裝內(nèi)襯（VP煙囪內(nèi)襯）。采用材料:底涂液、耐溫防腐專用材料、面涂液。VP內(nèi)襯技術(shù)在國外已運用較多，其采用了新型高分子聚合物，具有耐溫、抗酸、使用壽命長等特點。采用壓力噴涂的方式將VP材料應(yīng)用于混凝土煙道內(nèi)。該防腐措施施工工期較短，施工費用中等。
3）方案3 采用防酸腐蝕涂料（玻璃鱗片涂層等）。鱗片膠泥中含有10%～40%片徑不等的玻璃鱗片，鱗片膠泥在施工完畢后，扁平型的玻璃鱗片在樹脂連續(xù)相中呈平行重疊排列，從而形成致密的防滲層結(jié)構(gòu)。因此腐蝕介質(zhì)在一定厚度的耐腐蝕層中，滲透的距離和時間大大的延長，相當于增加了防腐層的厚度。鱗片膠泥采用的基體樹脂是高性能的乙烯基酯樹脂，該樹脂具有更好的耐腐蝕性能，但其適用煙氣溫度為150℃。因此，溫度是選擇該方案需慎重考慮的因素。
4）方案4 內(nèi)襯采用鎳基合金復(fù)合板或者采用鈦合金板，隔絕煙氣與煙囪內(nèi)筒接觸。在地面制作出合金復(fù)合板片，在現(xiàn)場將合金復(fù)合板焊接成型，置于鋼筋混凝土煙囪內(nèi)，使脫硫后的凈煙氣與鋼筋混凝土煙囪隔離，避免了脫硫后的低溫凈煙氣對鋼筋混凝土煙囪的腐蝕。該方案實現(xiàn)了煙氣與煙囪的隔離，防腐蝕效果最好，但施工工期較長，施工難度比較大，投資費用十分昂貴。
4.2 方案比對
煙囪的防腐應(yīng)根據(jù)煙氣運行工況、電廠使用年限、電廠規(guī)模以及煙囪結(jié)構(gòu)型式來選擇切實可行的防腐方案。
方案1為防腐涂料加玻化陶瓷磚，是國內(nèi)運用最多的方案，河北、寧夏等多地電廠采用了此方案，但通過對近幾年運行情況反饋的統(tǒng)計，部分煙囪內(nèi)壁的防腐材料普遍脫落嚴重［4］，經(jīng)檢測均達不到安全標準。曲寨電廠煙囪內(nèi)為正壓運行，煙氣狀況對煙囪的防腐有更高要求，根據(jù)華東電力設(shè)計院對近10年的脫硫煙囪的回訪總結(jié)［15］，濕法脫硫后的煙囪防腐，在無煙氣換熱器（GGH）運行狀況下，應(yīng)采用整體氣密的排煙筒或防腐內(nèi)襯，因此不建議采用方案1。
方案2中VP煙囪內(nèi)襯從國外已運行業(yè)績來看，工作溫度高，耐腐蝕性能好，使用壽命長［11］，施工工期較短，但國內(nèi)沒有相關(guān)的運行業(yè)績，只能作為備選方案。
方案3采用耐蝕膠泥涂料，工期短，造價低，在國內(nèi)已有類似的成功應(yīng)用案例，溫度的沖擊對其影響很大，曲寨熱電廠未設(shè)置煙氣旁路，煙氣溫度波動不大，但該方案防腐的壽命較短，僅為5～10年，如采用該方案，需要加強管理，將煙囪的防腐視為設(shè)備管理的范圍，對其進行定期檢查、及時維護和修繕［16－17］。
方案4中鈦合金板在內(nèi)應(yīng)力、抗介質(zhì)的滲透以及施工質(zhì)量的保證上有優(yōu)勢，根據(jù)運行經(jīng)驗來看，防腐蝕效果也比較好［15］，部分煙囪在采用玻璃磚后腐蝕嚴重修復(fù)方案也選用的鈦合金板內(nèi)襯［4］，鑒于曲寨電廠煙氣運行狀況，出于耐久性和安全性考慮，建議采納該方案，但該方案價格十分昂貴，并且電廠已運行15年，是否采納需與方案3進行技術(shù)經(jīng)濟比對。
綜合以上各方案，建議采納鈦合金板內(nèi)襯或者防酸腐蝕涂料并定期修護。
5 結(jié) 語
根據(jù)中國大氣污染防治的要求，很多電廠需要進行脫硫改造，脫硫改造后由于煙氣溫度下降，其上抽力減小，流速降低，錐形單筒煙囪結(jié)構(gòu)形式的煙氣可能會處于正壓運行狀態(tài)，煙囪內(nèi)部為正壓時，腐蝕性煙氣透過煙囪內(nèi)部的裂縫向外擴散，直接與煙囪發(fā)生接觸，從而加速煙囪的腐蝕，因此對煙囪防腐改造提出了更高的要求。
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