煙囪是火電、冶金等行業(yè)排放燃煤廢氣的主要途徑,經(jīng)過濕法脫硫的煙氣濕度較大,加上煙囪內(nèi)部復雜的環(huán)境,煙囪內(nèi)壁防腐蝕問題一直是困擾的難題。
安徽淮南田家庵電廠煙囪始建于1995年,高210米,期間做過多種防腐方案,于2015年開始發(fā)現(xiàn)內(nèi)部出現(xiàn)腐蝕情況,一些地方出現(xiàn)煙囪內(nèi)壁出現(xiàn)較嚴重滲漏。
通過分析,安徽田家庵大唐電廠采用濕法石灰石脫硫的工藝,該工藝也是國內(nèi)火電廠脫硫的主導工藝,但煙氣經(jīng)過脫硫后,煙氣中的二氧化硫的含量雖大大減少,而洗滌的方法對除去煙氣中少量的三氧化硫效果并不好,因此仍然殘留近10%的二氧化硫和三氧化硫。由于經(jīng)濕法脫硫,煙氣濕度增加、溫度降低,煙氣極易在煙囪的內(nèi)壁結(jié)露,煙氣中殘余的三氧化硫溶解后,形成腐蝕性很強的稀硫酸液。脫硫煙囪內(nèi)的煙氣有以下特點:
1) 煙氣中水份含量高,煙氣濕度很大;
2) 煙氣溫度低,脫硫后的煙氣溫度一般在40~50℃之間;
3) 煙氣中含有酸性氧化物,使煙氣的酸露點溫度降低;
4) 煙氣中的酸液的濃度低,滲透性較強。
5) 煙氣中的氯離子遇水蒸氣形成氯酸,它的化合溫度約為60℃,低于氯酸露點溫度時,就會產(chǎn)生嚴重的腐蝕,即使是化合中很少量的氯化物也會造成嚴重腐蝕。
由于脫硫煙囪內(nèi)煙氣的上述特點,對煙囪設計有如下影響:
1) 煙氣濕度大,含有的腐蝕性介質(zhì)在煙氣壓力和濕度的雙重作用下,結(jié)露形成的冷凝物具有很強的腐蝕性,對煙囪內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)致密度差的材料產(chǎn)生腐蝕,影響結(jié)構(gòu)耐久性。
2) 低濃度稀硫酸液比高濃度的酸液腐蝕性更強。
3) 酸液的溫度在40-80℃時,對結(jié)構(gòu)材料的腐蝕性特別強。以鋼材為例,40-80℃時的腐蝕速度比在其它溫度時高出約3-8倍。
由此可知,排放脫硫煙氣的煙囪比排放普通未脫硫煙氣的煙囪對防腐蝕設計要求要高得多。
就安徽淮南田家庵大唐電廠該煙囪的防腐方案和工藝設計及造價等問題給相關人員帶來很大困擾,期間也進行了多種不同防腐方案的比較和實地考察,通過對方案可靠性和造價等方面的比較,最終通過招標等方式確定了上海富晨公司的UFC雜化聚合物方案。
UFC雜化聚合物涂料是我司針對非鋼結(jié)構(gòu)基礎煙囪防腐蝕用而開發(fā)的功能性特殊涂料,該產(chǎn)品是以耐高溫、耐腐蝕樹脂與其它功能性填料、助劑等調(diào)配而成的厚膜型復合物。該涂料與其它材料復合應用,可有效解決非鋼結(jié)構(gòu)煙囪的防腐蝕問題,綜合了高性能復合材料及特種涂料的優(yōu)點:
1)具有高耐腐蝕和耐久性的特點;
2)突出的力學性能和耐熱特性;
3)復合層具有高度整體性和防滲的特點;
采用先進噴涂工藝,施工快捷,可靠;兼有整體FRP煙囪的應用特性等。
目前該煙囪防腐已全部完工并通過驗收,整體效果得到業(yè)主和監(jiān)理的好評,也是我司材料在大型煙囪防腐應用的又一典型案例。