关于脱硫烟囱防腐技术探讨

【摘 要】“十一·五”规划纲要明确提出，到2010年，全国S02排放总量将减少10%，排放总量必须控制在2295万吨。SO2主要来源是金属冶炼工业和能源工业，尤其是燃煤电厂和工业锅炉，故对冶炼厂、火电厂的治理是今后环保工作的重点。

【关键词】电厂脱硫烟囱防腐；技术探讨

目前，脱硫技术已达200多种。根据脱硫过程所处的不同阶段，可分为燃烧前脱硫（如煤炭固硫技术等），燃烧中脱硫（如炉内喷钙技术）和燃烧后脱硫即烟气脱硫，其中烟气脱硫技术是目前控制大气中SO2排放最有效和应用最广的一项脱硫技术。烟气脱硫按照脱硫方式和产物的处理形式划分，可分为干法、半干法和湿法3类。

一、石灰石/石膏湿法脱硫工艺过程简介

石灰石/石膏湿法脱硫。在发电厂燃烧的煤质中含硫燃料燃烧所产生的烟气中的二氧化硫是对环境及人类有害的物质，因此在烟气排放之前必须采取措施使其中二氧化硫含量降低至允许排放浓度以下。在现有的脱硫方法中，石灰石/石膏湿法脱硫工艺则通过烟气大面积地与含石灰石的吸收液接触，使烟气中的二氧化硫溶解于水并与吸收剂及氧气反应生成石膏，从而降低二氧化硫的浓度。除SO2外，HCl以很高的效率从烟气中去除。除氯化物外，一系列的不溶性组分，例如氧化铁，氧化铝和硅酸盐等随废水排放，以防止那些不需要的杂质在吸收塔中的浓度过高含硫燃料燃烧所产生的烟气中的二氧化硫是对环境及人类有害的物质，因此在烟气排放之前必须采取措施使其中二氧化硫含量降低至允许排放浓度以下。用达到很好的效果。

二、湿法石灰石洗涤法对烟道的腐蚀

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。当不设GGH加热器加热系统时脱硫烟囱内的烟气有以下特点：（一）烟气中水份含量高，烟气湿度很大；（二）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；（三）烟气中含有酸性氧化物，使烟气的酸露点温度降低；（四）烟气中的酸液的浓度低，渗透性较强。（五）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。

三、较为经济可行的三种烟囱防腐方案

（一）硼酸砖内衬。影响烟囱防腐内衬的两个最大因素就是温度和化学介质的腐蚀，众所周知，玻璃鳞片涂层抗渗透性好，重叠排列的扁平玻璃鳞片形成致密的防渗层结构，形成迷宫效应，腐蚀介质在固化后的胶泥中的渗透须经过较长时间和复杂的路径，从而能都有效地抑制腐蚀介质地渗透速度。除了具有腐蚀性地化学介质渗透之外，还存在着水蒸气的渗透。通常高聚物材料的分子间距为 10A（1A=1*10-10 m），而对于水蒸汽来说，只要高聚物材料的分子间距达到 3A ，水蒸汽就能容易地透过高聚物的单分子层。若基础材料是碳钢，水蒸汽由于渗透而达到碳钢表面后，在氧气存在情况下，会由于电化学反应而生锈。而乙烯基的鳞片胶泥在固化后，乙烯基酯树脂的高交联密度可以有效地减弱水蒸气和腐蚀性化学介质的渗透，并由于其独特结构更能达到防渗和减渗的效果。所以以玻璃鳞片树脂为底涂，是对烟囱内筒强有力保护层，而对于高分子树脂，耐温性差的特点选用泡沫硼酸砖作为玻璃鳞片树脂的保护层，充分利用泡沫硼酸砖的导热性低的优点。因此结合鳞片耐腐蚀强和硼酸砖的超保温特性，在烟囱防腐中将具有极好防腐性能的玻璃鳞片作为底涂，将硼酸砖砌筑在外层保温，作为烟囱的防腐蚀衬里，同时解决了化学腐蚀和保温的问题，有效地延长了烟囱的使用寿命。

（二）烟囱内壁喷涂聚脲。聚脲材料介绍 烟囱内壁防腐可采用聚脲弹性体材料。该材料是由一种双组合、无溶剂聚脲喷涂涂料，经专用喷涂设备喷涂成型的弹性体材料。该材料是继高固体份涂料、水性涂料、辐射固化涂料、粉末涂料等低（无）污染涂装技术之后，为适应环保需求而研制、开发的一种新型无溶剂、无污染的绿色施工技术。聚脲产品的特点 聚脲弹性体涂层具有优异的防水、耐腐蚀特性，同时具有优良的机械性能。该材料采用专用喷涂设备进行喷涂或浇注聚脲弹性体。该工艺不含溶剂、固化速度快、工艺简单，可很方便的在立面、曲面上喷涂十几毫米厚的涂层而不流挂。在国际上已被广泛应用于防水、防腐、建筑等领域。

四、烟囱设计应采取的措施

（一）脱硫出口烟道应采取的措施。接触湿烟气的烟道壁、导流板、支撑加固件上会留有液体，因此，烟道的设计要减少水淤积，要有利于冷凝液排王吸收塔或收集池；烟囱入口烟道要尽量不要用内部加固件，一般烟囱的入口宽度和烟囱的半径相等，这样可以加速烟气的旋流，有利于液滴沉积到烟囱壁上。

（二）吸收塔顶应设计临时烟囱。一般火力发电厂都是两炉公用一根烟囱，两个炉子同时停下来的机会是没有的，考虑到每台锅炉的检修时间，在每一台锅炉大修时，另一台锅炉在脱硫吸收塔顶的临时烟囱排放，利用一台锅炉检修的时间对烟囱进行重点的防腐，具有其可能性和使用性。有以上腐蚀原因和防腐材料可知，烟囱防腐在烟囱的中下部，做双层的重点防腐，烟囱的中上部可以做单层防腐处理，就可以很好的保护好烟囱。这样烟囱的施工相对简单，防腐时间大大缩短。

五、结论

烟囱即使构筑物又是设备，与锅炉同呼吸，但锅炉容易检修，而烟囱不容易检修，因此采用何种烟囱材料而保持烟囱长久运行任重道远，不能用很贵的也不能用很便宜的，要根据烟囱的类型合理的用材料。

参考文献：

[1]陈素珍《国电四川白马电厂23#机组烟囱防腐方案研究》全国电力脱硫论文集（2007）

[2]中国大唐集团科技工程有限公司 《中国大唐集团公司湿法烟气脱硫装置系统培训教材》 （2010修订版）

[3]孙克勤《电厂烟气脱硫设备及运行 》中国电力出版社（2009）