脱硫以后烟囱VP内衬防腐材料及施工技术

jinxin5617

1、前言

     火电厂湿法脱硫环保技术因其脱硫率高，煤质适用面宽，工艺技术成熟，稳定运转周期长，负荷变动影响小，烟气处理能力大等特点，被广泛应用于各大、中型火电厂，成为国内外火电厂烟气脱硫的主导工艺技术。但该工艺同时具有介质腐蚀性强，处理烟气温度高，SO2吸收液固体含量大，磨损性强，设备防腐蚀区域大，施工技术质量要求高，防腐蚀失效维修难等特点。所以湿法脱硫烟囱，特别是不设烟气加热系数GGH的烟囱内筒防腐设计，由于材料选用标准与投资增加的紧密关系，正日益受到广大设计人员和投资方的密切关注。

    烟囱的内衬材料多采用特殊不锈钢，耐酸砖以及橡胶或玻璃鳞片以抗腐蚀。但这种结构仍然存在一些问题：一是在烟道及烟气入口，当不设GGH加热器加热系统时，烟气温度一般在40-50℃，在烟气露点以下。由于湿法脱硫，烟气湿度增加，温度降低。烟气极易在烟囱的内壁结露，烟道及烟气入口处在干湿交替界面，特别是打开”旁门”和系统运行不正常的时候，烟气温度极不稳定，据资料介绍，此时的烟气温度在120－150℃之间，事故状态下将超过180℃，甚至更高。需要采用进口的高镍合金或钛板内衬材料来对烟囱进行保护制造，不仅投资高，而且加工制造需要专门的技术和设备；二是橡胶和玻璃鳞片衬里的因持续高温，有机材料老化和炭化原因，脱硫岛本身运行故障，其实际寿命一般为5－15年，而烟囱的设计寿命一般在25年以上，因此，在烟囱使用年限内，衬里至少要更换多次，其费用约是初期投资的2-3倍。

VP内衬烟囱技术为烟囱防腐的低造价，长寿命，易维护提供了烟囱防腐内衬解决方案。

2、VP烟囱内衬

VP内衬技术是针对电厂防腐采用的新型高分子聚合物高科技产品，具有抗酸、耐温、保温、使用寿命长等特点，创造性的采用新型的聚合方法，是将无机粒子填充于聚合物基体中的杂化聚合物，形成不同系列的超高分子量和高规整性的高分子聚合物，这类特殊结构的高分子聚合物具有某些线性高分子所不能具备的特殊性能。由于对聚合物的改性使其具有超强的防腐性能，是烟囱防腐的最佳选择。VP内衬采用特殊的施工技术GLT, 通过特种专用喷射设备，喷射于混凝土或钢基体表面，以达到良好的防腐蚀效果，其防腐安装应用技术完全不同于传统的防腐内衬安装，这种方法对烟囱及FGD水平烟道提供了有效防腐衬里。

VP内衬不管最初的基体构造是碳钢、砖板还是混凝土，都可通过VP内衬达到密封和修复的效果，这种工艺会成减小烟囱内部直径，但正确的安装VP内衬可增加流动效率和速度。

VP内衬在烟囱中施工时，可分为2－3层，首先是隔膜层：隔膜是一种耐高温抗腐蚀的聚合物隔膜。固化后形成柔韧的，抗腐蚀能力强的隔膜，能抵挡许多无机酸包括稀H2SO4，HCL，H3PO4及腐蚀性溶剂，这种材料对适当处理的混凝土和钢基体有极好的粘结强度。在-51-165.6℃的温度范围下，隔膜能保持很好的柔韧性，在衬里实际使用的情况，因上层有迎蚀层，耐温绝热层来保障下部的耐温绝热和干燥，实际使用隔膜耐温情况非常理想，消除了我们担心的可能的人为烟气直排对衬里材料温度的冲击，能耐腐蚀，抗渗透，有弹性，并且消除了上部刚性胶泥在高温下与基础层的应力。

外层（包括面层和中间层）是一种单/双组分，改良的高聚物粉未，用GLT的方法，进行安装。用作烟囱，烟道及熔硫坑的耐酸单片衬里，也用作不同容器，导管及热烟道的衬里。特别适用于高温、难熔，同样需对酸性冷凝物和水蒸气有抵抗的应用。并且具有很好的阻热性，绝热性能。它保障了对底剂“隔膜”的耐温安全性，在1.5英寸厚度下，工作面（热面）温度为482℃时，背面（冷面）温度为149℃，相差250℃左右，有很好的保温性能，在PH0－7范围内具备耐腐蚀水蒸气和露点以下的冷凝性酸性介质，同样能耐许多溶剂，最高耐1093℃的温度。


3、VP烟囱内衬的特点

3.1、烟囱内衬结构比较

玻璃鳞片衬里和橡胶衬里是目前应用最为广泛的烟道、烟囱内衬，表1把这两种衬里结构同VP内衬作了全面的综合性能比较

表1内衬结构比较

项目             VP     玻璃鳞片   橡胶

化学稳定性            好    良好        良好

耐热性能         好    好   好

突发情况受热性能   好   差   差

耐磨损性能            好    良好 良好

抗冲击强度            高    低   高

隔音效果         好    中等 中等

保温效果         好    差   差

建造时间         短    长   很长

基体表面处理      一般 要求高   要求高

机械加工性能      容易 可以 差

环境安全性    很好 差   差

后续加工和结构更改 很容易   困难 困难

停机维护时间      短   长   长

维护费用         低    中等 高

修理费用         低    高   高

表面渗碳         无    无   有

表面发粘         无    无   有

表面结垢         无    局部 大量

表面鼓泡         无    有   有

衬里吸附介质      无   局部 有

衬里膨胀         无    膨胀 有

衬里透水性            低    中等 高

衬里使用年限      大于25年 在进行必要的维护保养情况下最多可达15年   在进行必要的维护保养情况下最多可达15年

从表1可以看出，VP内衬与其它两种衬里结构有显著的区别.

能源环保

看到不错文章，介绍一下~
WFGD烟囱的几种设计方案及比较

脱硫后进入烟囱的烟气与不脱硫的烟气在工况上有显著差异，对烟囱的腐蚀大大增强，因此，烟囱设计必须充分考虑腐蚀问题。传统的烟囱设计应做较大的改变，以确保有脱硫装置烟囱的安全、可靠。
1 脱硫工艺及脱硫后烟气的腐蚀性
1.1 脱硫工艺简介
目前，燃煤电厂烟气脱硫(简称FGD)较成熟的工艺主要有石灰石-石膏湿法脱硫、干法脱硫、海水脱硫等，其中石灰石一石膏湿法脱硫较经济、可靠，已广泛使用。经脱硫后洁净烟气排向烟囱，在进入烟囱前有2种不同工艺，采用烟气热交换器(GGH)或不设烟气热交换器。
1.2 湿法脱硫后烟气的腐蚀性
经湿法脱硫后，进人烟囱内的烟气有以下特点：(1)烟气中水分含量高，烟气湿度很大；(2)烟气温度低，一般在80℃左右，如不设烟气热交换器，烟气温度只有45℃；(3)烟气中含氯化物、氟化物和亚硫酸等强腐蚀性物质对烟囱有很强的腐蚀性；(4)烟气含硫酸浓度低，产生的低浓度酸溶液比高浓度酸液对烟囱内筒的腐蚀性更强。低浓度酸液在40~80℃时，烟气极容易在烟囱的内壁结雾形成腐蚀性很强的酸液，对结构材料的腐蚀速度比其他温度时高出数倍。
如上所述，湿法脱硫后的烟气腐蚀性不降反升。根据国际工业协会《钢烟囱标准规范》(1999／2000)中有关规定：“湿法脱硫后的浓缩或饱和烟气条件，通常按强腐蚀等级考虑。”
2 目前常用的几种烟囱设计方案
2.1 方案1-双筒钢内筒方案
钢内筒由厚度为10～16 mm的钢板卷成后焊接而成。钢内筒内径一般为6.0~6.5 m，钢内筒外壁沿每6 m高左右间隔设置1个刚性环(T型钢或加劲角钢)。钢内筒直接支承于烟囱0 m地面标高处。烟囱内壁沿每隔30～40 m高布置1个钢结构检修工作平台。在检修平台和吊装平台标高处设有钢内筒稳定装置，以保证钢内筒的横向整体稳定。钢排烟内筒外侧设置厚度80～150 mm保温层。钢内筒为了更有效防脱硫后烟气的强腐蚀，目前采用4种内筒型式(见3.3节)。
2.2 方案2：双筒砖内筒方案
砖内筒采用上釉的耐酸、耐热砖及耐酸胶泥砌筑。砖内筒外侧设置厚80~120mm的保温层，烟囱顶部平台以上部位的砖内筒保温层外需用不锈钢板包裹。砖内筒厚200 mm，内简直径6.0~7.0 m，每10~15m设钢平台作为砖内筒的分段支承平台(兼做检修平台)。
2.3 方案3：常规烟囱方案
常规烟囱方案，即钢筋混凝土做外筒，内敷隔热层、耐酸砖内衬。
3 3种烟囱设计方案的比较
3.1 3种烟囱的可靠性
比较根据《火力发电厂土建结构设计技术规定修编大纲》(讨论稿)第9.1.3.1条：单筒式及套筒式烟囱，600 MW 级机组1台炉配1支单筒或套筒式烟囱；根据9.1.3.2条：多管式烟囱，600 MW 级机组，每管配1台炉。
以上规定是由于考虑600 MW电厂的重要性，且考虑烟囱技术的先进性、安全性、可检修性而做出的。方案1、方案2均为筒中筒方案，不会因为烟气泄漏而腐蚀作为烟囱承重结构的钢筋混凝土外筒，因此，该2种方案安全可靠，且内筒可检修。
方案3烟囱形式实际上为传统的单管烟囱(与上述《土规大纲》完全不相符)。它的显著缺点是：酸液经过内衬的不饱满的砌体灰缝，渗透到混凝土筒身混凝土中，由于腐蚀性强的酸液的渗透，导致筒身混凝土被严重腐蚀，影响烟囱使用寿命。目前有的烟囱设计在外筒与隔热层之间增设2层呋喃玻璃钢隔离层，但由于化学防腐材料的耐久性问题(主要是老化)，也难以保证钢筋混凝土不被腐蚀性强的湿烟气腐蚀。
另按《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程》第3.0.6.1条说明：当排放强腐蚀性烟气时，应采用多管式或套筒烟囱(直筒型内筒)；方案1、方案2均为筒中筒型式，符合上述规定，而方案3(传统烟囱)非筒中筒，不应采用。
3.2 双筒钢内筒和双筒砖内筒烟囱的比较
根据电规土水(1997)8号文附件《火力发电厂高烟囱设计研讨会议纪要》对烟囱出口烟速的选择原则规定：选择烟囱出口烟速的基础是应按烟气腐蚀等级确定烟筒内是负压或允许局部正压运行。按不同的烟压对烟囱材质有不同的要求。由于直筒式砖内筒的套筒式烟囱(方案2)中，砖内筒内表面毛糙且有凸肩(A=0.05)，当太高的烟气出口流速产生的摩擦阻力超过烟囱自拔力时，筒内会存在局部正压，这在脱硫后强腐蚀性烟气条件是不允许的。而且砖内筒采用耐酸砂浆砌筑，竖向灰缝不饱满，酸液易透过竖缝腐蚀保温层并产生泄漏。而套筒式钢内筒烟囱(方案1)的钢内筒摩擦阻力系数低，可采用较高烟速及出口烟速，且可正压运行，无泄漏问题，适用于强腐蚀性烟气。按湿法脱硫后强腐蚀性烟气的运行及可靠性分析，在强腐蚀性烟气条件下，不允许采用方案2的烟囱型式。鉴于湿法脱硫后进入烟囱的烟气为强腐蚀，不应采用方案2的烟囱型式(特别是不设GGH湿法除硫烟囱)。
3.3 双筒钢内简烟囱几种内简型式的比较
双筒钢内筒烟囱常用以下几种内筒型式：
(1)钛钢复合板内筒(钛板厚1.6 mm)。钛钝化能力强，对海水、氯化物盐溶液、硝酸等有很好的耐蚀性，但钛在硫酸中稳定性差。因此应先确定脱硫后烟气中的硫酸浓度，再确定是否使用纯钛板。当硫酸浓度较大时，应考虑采用钛钼合金钢复合板。防腐性能更好的还有镍合金钢复合板，常用镍合金有31、59合金，不管是对氧化性酸，还是还原性酸(如盐酸、硫酸)，均具有优良的耐腐蚀性能，腐蚀率很低。
(2)Q235钢板内筒。表面用专用粘胶膜的专用粘合剂把玻璃钢砖(厚38 mm或51 mm)安装在钢内筒表面，玻璃砖及粘膜形成内衬系统，阻挡、抵抗酸烟气凝结水对钢内筒的腐蚀。国外有不少工程实例，我国未见使用实例。
(3) 耐硫酸露点钢板内筒。内表面喷涂钾水玻璃耐酸砂浆50 mm，内配2层等距铅丝网，铅丝网用锚筋拉固于钢内筒上。
(4)耐硫酸露点钢内筒。内表面喷涂耐酸、耐热涂料，外表面喷涂耐候油漆。
以上4种内筒中，(1)、(2)项内筒防腐性能好，但造价昂贵，使用31、59镍板则更昂贵。第3项内筒耐酸砂浆易出现裂缝，酸液易渗蚀钢内筒，第4项内筒使用化工涂料，其抗腐蚀性能稳定性、耐久性远非金属复合箔层可比，其使用寿命难以确定。
4 设计湿法脱硫烟囱的建议
湿法脱硫烟囱的设计在我国刚起步，还没有较长的运行实践来验证，设计只能借鉴外国经验。设计中遇到的主要问题是业主对脱硫烟囱的运行情况认识不足；或虽然知道脱硫后烟气腐蚀强，不愿采用抗腐蚀性强的烟囱内筒型式；甚至为了节约投资，节省烟囱投入，使设计者无法设计。这种情况会使湿法脱硫烟囱防腐性能降低，故作者建议如下：
(1)湿法脱硫烟囱中烟气湿度大，温度低，烟气对烟囱的腐蚀应按强腐蚀考虑。烟囱作为火电厂的主要构筑物，应作为重要的建筑看待，其设计是否合理，除工程造价外，安全运行是十分重要的。由于烟气脱硫后的腐蚀是化学、物理和机械等因素迭加的非常复杂的过程，设计时采用钛或钛钼合金钢复合板内筒虽然一次投资大，但寿命为15-20年甚至更长，这期间节约的维修成本及停机损失相当可观，且安全可靠。
(2)对湿法脱硫烟囱内筒的设计，建议严格遵守《火力发电厂烟煤粉管道设计技术规程》(DIMT5121—200o)中关于烟囱设计有关规定，应采用直筒型钢内筒，套筒式和多管式，600 MW 燃煤机组宜1炉1支钢内筒，对不设GGH脱硫的烟囱，钢内筒宜采用钛钢或钛钼合金钢复合板内筒。

xy0224

第一篇是哪里搞来的东西

xy0224

就是聚丙烯材料(内含特殊材料)
可以混合钢筋混凝土使用,防腐效果很好,并且特别容易修复
可是这东西有一毛病
只能适应于瞬间高温
无法持续耐高温的
基本上在烟道部分只能用于净烟气烟道
无法使用在原烟气烟道和旁路烟道

能源环保

第一篇不是我搞的，Beka-plast，这个我听说过,以前听说是德国史道勒的。 听说在德国有做吸收塔的。

xy0224

这玩意你应该问我撒

xy0224

我说的烟塔合一就是他们做的

xy0224

还有

gloo221

原帖由 xy0224 于 2006-9-25 09:42 发表
就是聚丙烯材料(内含特殊材料)
可以混合钢筋混凝土使用,防腐效果很好,并且特别容易修复
可是这东西有一毛病
只能适应于瞬间高温
无法持续耐高温的
基本上在烟道部分只能用于净烟气烟道
无法使用在原烟气烟 ...

VP烟囱防腐技术是一种特殊的烟囱双内层技术．有机＋无机．
性能远远高于聚丙烯材料
而且可以适应瞬间５００度左右的高温

ＶＰ和Beka-plast是完全不同的两回事，材料＼施工方法＼使用范围＼性能都是不同的．

能源环保

500度，强。有机会多介绍一点～

caaa

有谁知道VP防腐每平米造价多少？谢谢了

泰山

1999年投产的日本三菱机组，烟囱为混凝土外筒加双内筒。不知钢材料，现刚加装脱硫，有GGH，请问是否需防腐。