浅议火电厂湿烟囱防腐改造技术

学术论文 2018-06-05 09:46:12
  1.前言 
  当前,随着我国环境治理步伐的加快,火电厂烟气治理广泛应用石灰石-石膏湿法脱硫技术,烟囱不仅要经受湿烟气酸性凝结露腐蚀、烟气磨蚀,还要承受干湿交变、高低温交变等物理作用侵蚀,导致烟囱处在极其恶劣的工况中,被腐蚀的几率和腐蚀程度更大、更严重。目前,诸多火电厂烟囱渗漏脱落严重,影响脱硫系统正常运行,危及电厂机组安全生产并造成较大经济损失。因此,如何在湿法脱硫工艺环境下,选择合适的烟囱防腐技术和防腐内衬,防止湿烟气的剧烈腐蚀,提高烟囱安全性和延长使用寿命,就成了火力发电厂颇为关注的问题。 
  2.国内湿烟囱脱硫防腐改造现状 
  湿法脱硫且不设置GGH处理后的烟气,进入烟囱的烟气温度在50℃左右,低于烟气的露点温度。脱硫烟囱内壁产生严重结露,沿筒壁有流淌结露液。国内烟囱脱硫防腐改造一般采用复合钛板钢内筒、国产泡沫玻璃砖(玻化砖)内衬或宾高德玻璃砖内衬、内筒涂刷涂料等措施。 
  2.1复合钛板钢内筒 
  钛是一种很耐腐蚀的材料,这是由于钛的表面容易生成稳定的钝化膜,钝化膜是由几纳米到几十纳米厚的极薄的氧化钛构成,在许多环境中是很稳定的,并且一旦局部破坏还具有瞬间再修补的特性。因此,钛在酸性、碱性、中性盐水溶液中和氧化性介质中具有很好的稳定性,比现有的不锈钢和其它有色金属的耐腐蚀性都好。钛钢板在国内外的湿法脱硫烟囱中均有应用。钛钢板整体防腐效果较理想,但钛板现场加工、焊接工作量大,焊缝质量不易保证。复合钛板内筒容易出现搭接接头局部冷凝水反渗现象。根据相关调研资料,国内某些电厂湿法脱硫烟囱采用复合钛板钢内筒防腐,使用不到3年即出现了渗漏。 
  2.2宾高德玻璃砖内衬 
  宾高德玻璃砖内衬是一种进口的防腐材料,主要材料是一种特级低膨胀硅酸硼玻璃,这种砖能抵御除氢氟酸以外不同浓度的各种酸类的腐蚀,其耐蚀性虽然对氢氟酸受到限制,但对几乎所有的环境均有足够的抗腐蚀能力。标准宾高德玻璃砖尺寸为150x230x38(51)mm。这种砖是一种由闭腔式多孔结构的泡沫硅酸硼玻璃制成,不但能抗酸腐蚀,而且对气体和凝结水实际是不渗透的,同时具有自重轻和很好的隔热性能。宾高德玻璃砖使用宾高德粘胶膜(专用粘合剂)将其粘接在内衬基而上,膜厚3.2mm。这种粘合剂具有高抗酸性和弹性,在衬基上宾高德粘膜可以在各种不同的烟气环境(可以持续承受204℃以下温度)使用达20年后,仍保持弹性,仍有效地将衬基与高温和侵蚀性气体隔离开。 
  2.3国产玻璃砖内衬 
  国产玻璃砖防腐在国内成功的案例不多,还不能满足湿烟囱的运行要求。存在的问题主要有砖易脆裂,吸水率大,胶泥易老化;粘结剂不饱满,抗酸性和弹性较差;缺乏施工规程、检测手段等。所以湿烟囱选用国产玻璃砖防腐方案需慎重。 
  2.4玻璃鳞片防腐 
  玻璃鳞片防腐在国内各个电厂的烟气脱硫装置上均有应用,玻璃鳞片具有耐酸性、低渗透、高粘度、耐冲击、易施工等优点。其主要缺点是耐热性能差,当温度超过120℃时,长期高温作用会使大多数耐高温鳞片衬里由表及里烧蚀烟化,导致衬里严重失强、开裂。玻璃鳞片的实际使用寿命有限,检修维护工作量较大,因此烟囱选用玻璃磷片防腐方案需慎重 
  2.5聚脲涂料防腐 
  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。聚脲涂料优点是常温下耐腐蚀强度好,与基底的粘接力强,工艺简单。缺点是耐温性差,耐温性能低于玻璃鳞片。 
  2.6其他涂料防腐 
  萨伟真涂料,某电厂砖内筒烟囱采用萨伟真涂料防腐,运行后发现烟囱外壁发生严重泄漏,停机检查发现烟囱内壁防腐层并未发生脱落。据分析其成因为砖内筒基底状况较差,基体处理时,砖缝部位未处理好,造成此薄弱环节发生酸液渗漏。 
  3. 湿烟囱防腐改造实施方案 
  3.1烟囱基层处理控制。经过多年烟气排放运行,烟气中颗粒及粉尘附着在烟囱的内壁上,且内壁已有不同程度的腐蚀,为增强涂层与内衬的粘结强度,施工前须对烟囱的内表而采用高压水冲进行清理,除去烟囱内表而的浮尘等异物。清洗作业由上往下进行,清洗水由小平台通过导管输送至作业平台上,将作业平台提升至作业而用高压水枪对烟囱表而进行清理,特别要注意脚手架、内部支架等物体上而不能残留杂物。烟囱内表而水冲处理后,对疏松、砂坑、缺损、裂缝、牛腿、滴水板等防腐的重点部位进行处理,方法为:(1)疏松部位:清除没有强度的部分,至完好部位,然后采用环氧砂浆补强找平。(2)砂坑部位:清除砂坑内部积灰及残留物,然后采用环氧砂浆材料填平。(3)缺损部位:要先用耐酸砖进行修复,然后采用环氧砂浆材料填平(4)裂缝:先用干净的空气吹净缝内积灰及残留物,对大于3毫米的缝隙先用石棉绳进行填充然后用TN耐酸胶泥缝;对小于3毫米的缝隙用TN耐酸胶泥填充。(5)牛腿、滴水板:要涂刷防冲刷层,对伸缩缝内的材料进行检查,必要时用新的石棉绳进行填充再用弹性耐酸胶泥进行灌注处理,防止该处湿烟气及积液流向隔热层。 
  3.2底层涂料的涂装。底层耐温涂料为环氧类涂料,主要成分为改性树脂,具有较强的附着力和耐温性,其耐温可达160℃,且干燥时间快、强度大、抗摩擦、渗透性强。涂刷要在天气良好的情况下进行,在雨、雾、大风天气涂刷施工,应控制湿度的影响,如湿度过大应停止涂刷。根据施工具体情况选择涂刷工艺,以保证取得良好涂装效果和很好的粘结力。涂刷时应该纵横交替进行刷涂,最后一步应垂直进行竖刷。涂刷顺序应先上后下、先左后右、先内后外、先难后易。 
  3.3烟囱关键部位处理。底部积灰平台、挡烟墙的防腐防磨处理。采用泡沫玻璃砖贴衬,砖而上再涂刷2毫米厚环氧云铝,减少烟气高速旋转对烟囱底部或挡烟墙板的冲刷。酸液收集导流排放槽处理。施工时首先在底部平台导流槽粘贴玻璃砖,然后刮耐酸胶粘剂,防}卜酸液腐蚀底部,最后在排酸槽内开排酸口,安装导流管使酸液及时排出底部平台。表而耐冲刷层处理。冲刷层材料采用有很好的耐温性和耐冲刷性环氧云铝,喷涂和滚涂在玻璃砖表而以防止烟气中的颗粒物冲刷。烟囱顶部防腐。采用高温有机硅防腐涂料涂刷封闭泡沫玻璃砖与烟囱壁的结合部位,防止污物及存液保护烟囱顶部和缝隙。 
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