國際煙囪協會發(fā)布標準對煙囪技術腐蝕性作了說明
日期:2021-11-25 17:37:28 瀏覽:1 欄目:公司動態(tài)
煙氣換熱器前的原煙道可不采取防腐措施。對于設有煙氣換熱器的脫硫裝置, 煙氣換熱器前的原煙道可不采取防腐措施。對于設有煙氣換熱器的脫硫裝置。應從煙氣換熱器原煙道側入口彎頭處至煙囪新建煙道采取防腐措施,防腐資料的選取應根據適用條件采用鱗片樹脂或襯膠。對于沒有裝設煙氣換熱器的脫硫裝置,應從距離吸收塔入口至少 5 米處開始采取防腐措施。經過技術論證確認在采用了耐腐蝕性鋼材后,局部區(qū)段的煙道頂部和側壁也可不采用防腐措施,但應考慮足夠的腐蝕裕量。煙囪防腐煙道的結構設計應當滿足相應的防腐要求,并保證道體振動和變形在允許范圍內,防止造成防腐層脫落。煙氣換熱器下部煙道應當裝設疏水系統。脫硫裝置原煙氣設計溫度應采用鍋爐設計煤種 BMCR 工況下空預器出口煙氣溫度。對于新建機組應考慮短期運行溫度 50 ℃超溫,但考慮疊加后的溫度不應超過 180 ℃ 。煙氣換熱器下游的原煙氣煙道設計溫度應考慮 30 ℃超溫。凈煙氣煙道設計溫度宜考慮 20 ℃超溫。通常進行濕法脫硫處理后的煙氣,水份含量高,濕度大,溫度低,易于出現煙氣結露現象。煙氣中的水氣結露后形成的具腐蝕性水液較大,主要依附于煙囪內側壁流下來至專設的排液口排到脫硫系統的廢液池中。而脫硫處理后的煙氣中還含有氟化氫和氯化物等強腐蝕性物質,形成腐蝕強度高、滲透性較強、且較難防范的低溫高濕稀酸型腐蝕狀況。濕法脫硫工藝對煙氣中的 SO2 脫除效率很高,但對造成煙氣腐蝕主要成分的 SO3 脫除效率不高,約 30% 左右。因此,煙氣脫硫后,對煙囪的腐蝕隱患并未消除;相反,脫硫后的煙氣環(huán)境(低溫、高濕等)使腐蝕狀況進一步加劇。由于國內脫硫煙囪歷史較短,專項的腐蝕調查研究資料很少,經驗也不多,并且國內煙囪設計規(guī)范中對脫硫處理的煙囪防腐設計尚無明確說明。因此,對于脫硫后煙氣對煙囪新建結構的腐蝕性分析我主要是借鑒國外的資料和做法。國際工業(yè)煙囪協會在其發(fā)布的規(guī)范中對脫硫后的煙氣腐蝕性能作了如下說明:煙氣冷凝物中氯化物或氟化物的存在將很大提高腐蝕程度, 20 ℃和 1 個標準大氣壓下,氟化氫、氯元素和氯化氫的重量濃度超越 0.025% 0.1% 和 0.1% 時,腐蝕等級(化學荷載)為高級。處于煙氣脫硫系統下游的濃縮或飽和煙氣條件通常被視為高腐蝕等級(化學荷載)含有硫磺氧化物的煙氣腐蝕等級(化學荷載)按 SO3 含量值確定;凝結過程中 SO3 離子與水蒸氣結合成為硫酸,對煙囪進行腐蝕。 亞硫酸的露點溫度取決于煙氣中 SO3 濃度,一般約為 65 ℃ ,稍高于水的露點。燃煤中如含有污染,則在同樣的溫度下還會有像鹽酸、硝酸等其它酸液。盡管在煙氣脫硫效應( FGD 過程中已除去了大部分的氧化硫,但在凈化裝置下游,隨著氧化硫含量的減少,煙氣的濕度會增大,且溫度會降低,當溫度低于 80 ℃時,煙氣濃縮成酸液。另外凈化后的煙氣中還含有氯化物。煙氣中的氯離子遇到水蒸汽便形成氯酸,化合溫度約為 60 ℃ ,當低于氯酸露點溫度時,就會產生嚴重的腐蝕,即使是氯化物很少也會造成嚴重腐蝕。依照 “ 國際工業(yè)煙囪協會( CICIND 設計規(guī)范要求,燃煤電廠排出的煙氣雖然在脫硫過程中能除去大部分的氧化硫,但經脫硫后,煙氣濕度增大,溫度降低,使煙氣中單位體積的稀釋硫酸含量相應增加,其煙氣通常被視為 “ 高 ” 化學腐蝕等級,即強腐蝕性煙氣等級,因而煙囪應按強腐蝕性煙氣等級來考慮煙囪結構的平安性設計。依照電力行業(yè)規(guī)范《火力發(fā)電廠土建結構設計技術規(guī)定》要求:當排放強腐蝕性煙氣時,宜采用多管式或套筒式煙囪結構型式,即把承重的鋼筋混凝土外筒和排煙內筒分開,使外筒受力結構不與強腐蝕性煙氣相接觸。 600MW 機組宜采用一臺爐配一根排煙管方案,加之目前國內脫硫煙囪的防腐蝕設計還缺乏經驗,采用可以維護檢修的多管式煙囪較為安全可靠。采用套筒多管式煙囪維修主要有以下優(yōu)點:脫硫后煙氣濕度大,當采用單筒式煙囪時,由于資料、結構致密度差,含有腐蝕性介質的煙氣,煙氣壓力和濕度梯度的雙重作用下,煙囪結構內部(包括筒壁、保溫和內襯)很易遭到腐蝕,影響結構耐久性和使用壽命。而套筒式煙囪具有檢修和維護空間,一旦需要,可立即對排煙內筒實施維護和補強;二臺爐運行工況有可能不同,采用一爐一管方式,煙氣運行互不影響,同時也符合設計規(guī)范的要求。維修條件好,一旦某個排煙筒有腐蝕問題,可立即對其進行局部補修,不會影響到發(fā)電設施的正常運行。套筒式多管煙囪加固由于排煙量大,上升熱浮力大,較多地增加了排煙的抬升高度,擴散稀釋效果好,對環(huán)境保護也有著較大的意義。對于套筒式多管煙囪,排煙內筒的結構資料選擇一般有兩種:鋼內筒型結構和磚砌內筒型結構。采用耐酸磚排煙筒,結構自重量大,施工質量難于控制每條灰縫密實,排煙筒結構的整體性和氣密性均較鋼排煙筒差,耐酸磚砌筑灰縫是排煙筒耐腐蝕的單薄環(huán)節(jié)。抗震性能也較鋼排煙筒差。耐酸磚排煙筒的施工條件較差,施工周期要較鋼排煙筒長,磚排煙筒施工多為高空作業(yè),質量控制較難。運行中檢修維護工作量大。但其造價較鋼內筒煙囪要低。采用鋼排煙筒,結構自重輕,氣密性好,鋼排煙筒內側設置的防腐層,可有效防止煙氣對鋼筒的腐蝕。因此,建議排煙內筒材料選擇以鋼內筒為宜,這也是目前流行選擇。煙囪鋼內筒選擇一個合適的內襯,必需考慮以下幾方面的因素,一、技術可行性,滿足復雜化學環(huán)境下的防腐要求;二、經濟合理,較低的建筑本錢,一次性投資費用要低;三、施工容易進行速度快,周期短;四、運行維護費用低,并且方便檢修。需注意的用材的選擇不只應考慮初期成本,還應考慮裝置的可靠運行周期(即大修周期)和總使用壽命等相關問題,以便作出經濟上的合理決定。歐美等發(fā)達國家電廠煙氣脫硫開始的時間比較早,根據國內外的經驗,目前濕法脫硫后的煙囪鋼內筒內襯防腐主要有三類形式,第一類采用耐腐蝕的輕質隔熱的制品粘貼,隔絕煙氣和鋼內筒接觸,如發(fā)泡耐酸玻璃磚內襯;第二類貼襯薄板,采用耐酸腐蝕的金屬合金薄板材作內襯,內襯材料包括鈦板、鎳基合金板或鐵 - 鎳基耐蝕合金板;第三類采用耐酸耐熱混凝土和玻璃鱗片涂層等防酸腐蝕涂料。鱗片或膠泥具有優(yōu)良的耐腐蝕性能,主要與其組成有關。其主要由樹脂、鱗片、外表處置劑、懸浮觸變劑等組成。其中,對其性能影響最大的鱗片添加量及表面處理劑量,對施工性能影響較大的懸浮觸變劑等。組成更為有效地防止腐蝕介質或水蒸氣的物理滲透,具有良好的抗?jié)B透性、耐磨性、耐熱性和較由于鱗片膠泥具有抗?jié)B性好、施工難度小、易修補物理失效少和造價適中等的優(yōu)點。因此,鱗片膠泥在電力系統中的煙氣脫硫( FGD 系統裝置得到廣泛應用,主要應用在脫硫裝置的吸收塔、氧化塔、進料管等部位,但需要較多的維護,早期的脫硫煙囪維修上有應用,現在應用較少。鋼內筒內外表先涂刷防腐涂料層再加澆耐酸澆筑料,耐酸澆筑料層內一般配置與鋼內筒相連結的鋼絲網。此方案,防腐襯料的施工條件較差,質量控制較難。而且設計對防腐襯料要求較高,不能產生細微的裂縫,以免煙氣滲入對煙囪新建鋼內筒產生腐蝕。由于煙氣不可防止對防腐襯料產生腐蝕,此類煙囪需定期對鋼內筒進行檢修和維護,一般十幾年就需對防腐襯料重新修補施工。脫硫塔的容量宜按相對應的鍋爐設計燃料 BMCR 工況下煙氣量設計。煙氣溫度按 鍋爐設計燃料 BMCR 工況時,脫硫塔進口煙溫加 10 ℃ 的溫度裕量。
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