湿烟囱内筒壁防腐蚀材料性能分析

电力18讯：    【摘要】　本文通过对湿法脱硫除尘后，湿烟气的腐蚀性、各类可用于湿烟囱内壁防腐蚀的材料性能及防腐蚀结构形式进行分析、对比，并结合当前国内外湿法烟气脱硫除尘后套筒湿烟囱的相关案例进行对比分析，从全寿命成本分析的角度提出了用耐腐蚀性玻璃钢整体烟囱做套筒湿烟囱内筒的建议，供当前国内火电行业在进行烟气脱硫除尘改造时参考。

【关键词】　湿法脱硫除尘 烟气 湿烟囱 内壁 防腐蚀材料 玻璃钢烟囱

　1. 国内套筒湿烟囱内壁防腐蚀案例简要分析
　　由于国内对火电烟气进行湿法脱硫除尘的时间较短，套筒湿烟囱的案例较少，加上其它种种原因的影响，关于套筒湿烟囱方面的实际资料不够完整。本文仅就国内已采用的几种套筒湿烟囱：钢烟囱内壁复合钛合金、耐酸胶泥砌筑耐酸砖内筒、钢烟囱内壁粘贴泡沫玻璃的防腐蚀性能、施工安装性能以及造价情况进行简要分析，参见表1所示。




　2. 玻璃钢烟囱的应用技术介绍
　　2.1 冷轧厂用玻璃钢烟囱简介

　　在钢铁行业的冷轧厂，由于需要将热轧钢板放入浓度约25%左右、温度85℃左右的盐酸或者硫酸中进行酸洗作业，以彻底清除钢板表面的铁锈等杂质，从而制造出接近于镜面光泽的冷轧钢板。因此，冷轧厂的酸洗车间内部酸雾缭绕，废气腐蚀非常严重。在1965年以前，我们都是为冷轧厂制作钢烟囱，然后进行内防腐，使用寿命一般为1年就需要进行维修。

　　1965年，冶金部建筑研究总院（现中冶集团建筑研究总院）利用刚刚在我国出现的玻璃钢材料，为鞍山钢铁公司冷轧厂制作了一座玻璃钢烟囱，其基本尺寸为：Φ2,820×40,000mm，上口Φ1,200mm，自承重，无支撑，钢丝牵拉固定。使用条件为：硫酸含量0.65～0.75%，排气量为5～10×104m3/h，平时烟气温度为45℃，最高70℃，冬季外部温度-30℃。由于烟气温度较低，在烟囱内壁经常有大量的烟气冷凝成酸液流出。同时由于环境空气中含有较多的硫酸烟雾，烟囱外壁也经常有酸液形成。

　　该烟囱于1965年12月1日安装就位后，立即投入实际使用。直到1976年鞍钢冷轧厂酸洗车间进行扩产改造，原有的玻璃钢烟囱排气量不能达到实际需要，该玻璃钢烟囱才被拆除，此时已安全使用达11年之久[10]。

　　2.2 铜冶炼厂玻璃钢烟囱简介

　　有色冶金工厂是我们冶金行业腐蚀最严重的。对于铜冶炼厂来说，严重的腐蚀主要来源于两个方面：第一：铜矿均伴生着硫化物，因此，铜冶炼厂均副产硫酸。硫酸回收工段是冶炼厂腐蚀最严重的区域之一；第二，铜电解车间。是将温度为85℃左右的硫酸铜，在高压电的作用下，利用电场的作用而变成高纯度的电解铜，由于温度的作用，电解车间也会产生大量的硫酸酸雾。

　　沈阳冶炼厂制酸尾气的化学成分为：F-：30～50mg/m3，H2O：2～3%，SO2：0.2～0.5%，SO3：0.01～0.05%，烟气温度：70～80℃，最高120～140℃。

　　原来的尾气烟囱直径2,200mm，高度40m，为8mm钢板内衬2布环氧树脂玻璃钢，1969年投入使用。间断使用两年后发现，烟囱内衬变黑发脆，钢板外壳腐蚀穿孔。

　　我院于1975年采用当时新研制出来的高耐腐蚀性聚酯树脂，用整体缠绕法，为沈阳冶炼厂制作出一座新的玻璃钢烟囱，其尺寸为：Φ2500×102,000mm，钢筋混凝土框架支撑[11][12][13]。

　　该烟囱安装就位后一直安全使用到1992年，因为沈阳冶炼厂进行扩建改造才被拆除。

3. 当前火电烟囱防腐蚀方面存在的问题
　　据中国工程院院士柯伟所领导的中国腐蚀损失调查项目组于2002年得出的结果，2001年我国的腐蚀损失约5000亿元[14]，约占当面国民经济总量的5～6%！其中能源系统（电力、石油、煤炭）约170亿元。而如果采取适当的防腐蚀措施，大约25～30%的腐蚀损失是可以避免的[14]！对能源系统来说，如果采取适当的防腐蚀措施，就意味着每年有40亿以上的腐蚀损失可以避免，也就是说可以多出40亿以上的利润！

　　但是，实际上防腐蚀问题一直未能得到很好的重视。仅就烟囱腐蚀问题来说，国内有众多的干排气烟囱腐蚀严重，某资料列举的16座有严重腐蚀问题的烟囱中[12]，有12座是电站干排气烟囱。目前，随着湿法脱硫装置的加装，烟气的腐蚀问题更为严重，如果不采取适当的防腐蚀措施，肯定会带来更为严重的烟囱腐蚀问题。

4. 玻璃钢整体烟囱用做火电厂套筒湿烟囱内筒的可行性分析
　　4.1 综合性能分析

　　由前面的资料介绍，可以很方便的推导出如下结论：玻璃钢整体烟囱完全可以用于当前的湿法脱硫除尘后的套筒湿烟囱。主要基于如下几点：

　　（1）防腐蚀材料技术的不断进步。

　　冶建总院早在1965年～1976年之间，在我国玻璃钢技术刚刚起步、技术人员还处于10年动乱阶段不能安心从事技术开发的条件下，所研制的玻璃钢烟囱，就能够在腐蚀性比现在的湿法脱硫后的烟气的腐蚀性严重得多的环境中，安全使用达15年之久而未见损坏，那么，在我院防腐