湿法脱硫烟囱防腐技术面临的问题与防腐技术的选择分析

孙江颖（北京国电龙源环保工程有限公司，北京100010）

湿法脱硫是烟气脱硫的主要技术手段，但经过湿法脱硫后烟囱腐化的隐患还没有完全解决，反而在脱硫后烟气环境的侵蚀性更强。如果烟囱的防腐效果不够优良必然对其结构安全造成严重损害，对机组的正常运作留下巨大的安全隐患。

1 湿烟囱防腐面对的问题

1.1 烟气腐蚀

在烟气通过湿法脱硫后，虽说二氧化硫含量有所降低，但是其脱出效果并不好，净烟气汇总的二氧化硫含量占有原烟气中含量的七八成，况且在脱硫后烟气湿度明显降低，保持在40～50℃，水蒸气含量升高，保持在冷凝态，进而容易在内壁凝结且腐蚀性较强的低PH 值。此外，烟气中的氯化物等将提高冷凝液的侵蚀性能，同时延期因为温度减少，密度增加，使拉拨力降低，烟囱内部正处于正压状态，从而致使烟气对筒壁产生渗透压力，加速腐化的速度。

1.2 烟气流冲刷

湿气从水平烟道流到烟囱后，其流动角度和速度将有所改变，形成潮流，烟气汇总液滴和粉尘让烟囱内衬产生剧烈冲击，通常在其顶口和导流板的部位近处烟囱内衬冲刷磨损最为严重，并且伴有腐蚀性冷凝液的侵蚀后果，内衬损害十分严重。

1.3 烟气温度变化

湿烟气道在通过脱硫后烟气温度下降到50℃，这样的温度中烟囱将面对酸性湿烟气侵蚀，但若因各种原因使烟气温度再次提高将很可能让烟囱内衬面临热冲击，且内衬材料将因烟气温度超过其本身范围而失去效能。

2 防腐内村系统优化改良

防腐内衬材料本身、施工技术、动工过程是内衬防腐的普遍问题，因此在合理的成本基础上，需要解决或是最大限度降低材料本身、施工技术、施工过程这3个问题的干扰是解决当前烟囱防腐问题的关键，因此本文认为在西安欧防腐内衬系统中需要对系统进行改良才能解决此三种问题的有效方法。完整的烟囱防腐系统必须有合理的内衬材料选取、配套的施工技术、保质保量且完整的动工过程以及对施工工艺的监督过程4个部分，只有将其有效结合才能将烟囱防腐技术的最大功效充分发挥。

2.1 防腐内衬选取原则

技术行之有效；经济合理，在一次投资费用和平常的维护费用低廉或免维护；施工简单，防腐工程经过机组的大修周期可以完成；防腐内衬材料具备较轻的自重，对原有的烟囱强度没有严重影响。

2.2 施工技术

良好的施工设计及方法是发挥防腐功效的关键，因此应对烟囱最常出现节点部位提出对应的防腐方法，主要有下列几种：积灰平台部位的创设、烟道和烟囱外伸缩处的动工设计、顶部和受到高速冲击区域的动工设计等。在使用贴面防腐材料时应注意到需要克服贴面材料的共性缺陷，不但要严格动工技术和严格监管，还要制定合理且科学的动工设计，比如依靠缝多层砖减少发生漏点率。

2.3 动工过程

动工是防腐内衬和防腐设计方法得以实现的保障，结合防腐材料和施工特点的组织结构是保证防腐系统正常发挥其作用的关键。

2.4 动工工艺和过程掌控

掌控好施工工艺以及过程能够提升施工质量，防腐系统在施工中技术人员必须全程进行监督，确保有质量节制工作者在现场才能开始工作，望利用这样的质量控制降低各种不利因素，确保防腐发挥其作用。

2.5 确保防腐层质量

（1）在原材料质量过关的状况下保证防腐层表面平整，从现有烟囱施工工艺来说，通常外壁较为重视观感质量而不看重内壁施工质量。并且大多数烟囱使用翻模动工，极易形成错台等质量通病，虽经过处理，但是基层质量却不能保证导致防腐质量出现安全隐患。

（2）解决内壁模板施工工艺，提升模板支撑加固系统的刚度是处理器内壁施工质量的关键，需要动工方制造方案时认真选择材料。

（3）内壁基层局部缺陷解决，需在混凝土拆模过程中进行，防止腐化层施工时不能确保基面的干燥度。

3 烟囱防腐技术现状

当前脱硫烟囱防腐工艺主要分为三类：第一类为薄膜涂料类，包括OM喷涂、耐酸胶泥粘贴；第二类为轻质砖，包括泡沫玻璃砖、泡沫陶瓷砖；第三类为薄板类，包括有钛金合板、树脂复合板以及玻璃钢内筒等。

3.1 轻质砖

因轻质砖是用专门粘结原料直接粘贴在烟囱内表面，有一定保温作用，让烟囱不用多加保温层的优点。当前烟囱防腐轻质砖最常用的是泡沫玻璃砖和璃化瓷砖[1]，经过探究国产的泡沫玻璃砖产生大量问题，主要表现在下列几方面：

3.1.1 材料选取

如果选择不适合的防腐材料，因其本身不能达到脱硫后烟气环境的需要。泡沫玻璃砖的吸水率大，不能做到完全闭孔渗透。

3.1.2 工艺技术

内衬材料的砌筑过程中要求除表面外，其余五面都要涂上耐酸胶泥，水平缝隙要粘结牢固，但在实际的动工中则很难做到以上几点。防腐工艺设计中有不足，烟囱的牛腿部、积灰平台、烟道跟烟囱相连处设计不合理。

3.1.3 烟气工况

烟气工况的交替变化容易对防腐层造成损坏，若企业对烟囱防腐层控制理念不够看重都会加快腐化。

3.1.4 施工质量

如果动工质量不满足要求，在施工与验收中不够规范，或者并未有据可循的设计、动工及验收规范，即便材料性能达标也会在后续产生问题。

3.1.5 防腐涂层

防腐涂层材料种类各样，XD、APC花聚合结构、OM涂料等。涂料类材料施工便利、工期短、价格低等优点已广泛被各大厂家所运用。在烟囱发生开裂、冲刷及脱落情况时使用这类材料，产生各种问题。

防腐材料性能劣质，如OM涂料和基体的粘结力差；动工对基体清理不够彻底，有基体疏松的情况，并且含水量不够；在多个工况中排烟，防腐材料和基体热膨胀作用原理并不同，导致涂层脱落；在进行冷热交替过程中，部分防腐材料受到应变力的干扰而开裂并脱落。

3.2 衬浇注料

烟囱衬浇由内衬和隔热层组成，使用最新的防腐隔热材料耐酸耐热轻质浇注料。在外筒动工完成后，先开始制造平台的浇注，组装前要提升系统的架拆除。航标漆涂刷信号平台安装一同进行。在爬梯的安装过程中，可进行浇注平台的组装。注意要保留井架，拆模平台以及操作平台，给浇注料动工提供平台使用。等待浇注料施工完成后，保留井架在一同拆卸。

3.3 玻化陶瓷砖防腐

玻璃钢烟囱使用玻璃钢作为主要材质，具有产品造价低，制作期限短，寿命长，加工简单，安装方便，质量轻等优点。使用玻璃玻璃钢制造的烟囱外表面光滑、抗老化性能强，在高温中的耐腐蚀性强，并且方便加设喷淋器、过滤网以及吸收烟气有害成分。玻璃钢烟囱的主要经过缠绕工艺制造而成，缠绕成型的玻璃钢制品由层和结垢组成。具有以下几种突出的性能：耐腐蚀性能好；可设计性强；安装便捷；产品性能优异；成本低且高效等优点；玻璃钢内筒后期的维护的费用和难度较大的主要原因是内有涂刷不锈钢层，因此成本较高。

分析收集到的有关信息可知，薄膜类使用率最高，但工程应用不够成熟，有脱落、渗漏现象；薄板类钛合金板价格昂贵，工程应用较少，况且树脂复合板的应用还不够成熟；轻质砖类，国内的泡沫玻璃砖能够满足湿法脱硫烟气腐蚀、磨损等性能，但是有内胶质量不过关和施工质量差以及脱落、渗漏现象。经过上述使用钛钢复合板、FRP内筒和玻化到此砖防腐在材料的特性上比较可靠。

4 结语

随着烟气脱硫工作渐渐完成，其防腐是下一步工作的重点。烟囱防腐化必须与实际情况结合起来，从设计、防腐材料选取、施工质量控制等多个方面采用对策，保证烟囱得以安全长周期运作。因为湿法脱硫改良前后烟囱受到环境的影响而变化，烟囱防腐措施在新环境中不能有原有的防护效果，导致出现各种缺陷问题且影响其耐久性。所以，在烟气脱硫防腐中必须对烟囱结构和内部防腐。