烟囱内壁发泡玻璃砖防腐

烟囱内壁发泡玻璃砖防腐
烟囱内壁发泡玻璃砖防腐制约湿烟囱材料选择的主要因素是，耐高温、耐化学腐蚀，防止二次带水和今后的维修工作量以及经济性，而且这些因素又相互影响。例如采用EPR、增强树脂衬覆碳钢等材料，耐化学腐蚀和防止二次带水都不成问题，也较经济，但不耐高温，今后需定期维修。采用硼硅酸盐玻璃泡沫块衬覆碳钢可耐高温和化学腐蚀，价格适中，防二次带水性能也良好，但定期修补工作量大。采用高镍合金如C－276、59号合金或钛板则投资成本高。

在美国，出于费用考虑，耐酸转成为燃煤电厂衬砌内烟囱的主要材料，但近年趋向于采用高镍合金（C276、59号合金或钛）复合板或墙纸工艺。前两种镍基合金对许多氧化性或还原性腐蚀介质都具有良好的耐腐蚀性，对无机酸、磷酸、硫酸和盐酸具有优良的耐腐蚀性，是装有湿式FGD装置的火电厂金属烟囱最合适的防腐用材。

我国是贫镍国，但盛产钛，钛的密度低于镍，钛合金价格低于高镍合金，这两种合金就耐一般腐蚀和耐由Cl-引起的局部腐蚀（点蚀和缝隙腐蚀）性能而言，属同一等级。无GGH的吸收塔入口湿/干界面和早期采用旁路烟气加热饱和净烟气的烟道混合区是FGD系统中腐蚀最严重的区域，美国应用金属防腐材料的经验指出，C-级合金和钛是上述区域可以采用、性能最好的材料。有基于此，认为钛覆盖碳钢板也是湿烟囱可选用的防腐结构材料。例如，福建漳州后石电厂与6*600MW燃煤机组配套的6台海水FGD系统采用湿烟囱工艺，电厂烟囱采用集束式，每3台机组设置一根集束烟囱，外烟筒为钢筋混凝土结构，由于采用大量海水洗涤烟气，净烟气温度较低，烟囱内烟道采用进口合金板挂贴，钛板厚1.6mm，一个烟囱总造价8000万元，6台机组已分别于1999～2004年投产。常熟华润电厂3*600MW在建的3套FGD装置也是湿烟囱工艺，采用多管钢内烟囱，烟囱内管采用国产钛合金覆盖碳钢板（TA2+Q235），钛板厚1.2mm，烟囱总价格为5650万元。
需要指出的是，钛在还原性腐蚀介质（HCl、稀H2SO4）中的耐腐蚀性下降，且随硫酸浓度和温度的增加，腐蚀率急剧增大。因此，钛是否适用于排放烟气温度较高的烟囱，例如排放经GGH加热后的烟气，是需要慎重考虑的。
陡河电厂7号、8号机组的湿法FGD装置计划采用进口硼硅酸盐玻璃泡沫块衬砌，将原有的烟囱改为湿烟囱，玻璃泡沫块的价格为1500元/m2。唐山电厂2*300MW新建FGD装置的湿烟囱则采用国产耐酸釉面砖和玻璃钢复合防腐设计，该湿烟囱为单烟筒，防腐结构为钢筋混凝土+高温涂料+憎水珍珠岩保温层+呋喃树脂玻璃钢网片+耐酸胶泥筑切耐酸釉面砖。造价较无防腐烟囱增加600万元。上述湿烟囱防腐设计在国外均有应用实例，性能得到证实。下表列出了部分已用或计划用于新建或改造湿烟囱的材料特性，可供选材时参考。
湿烟囱结构材料特性
特点        耐酸砖/胶泥        合金C-276        碳钢板/硼硅酸盐玻璃泡沫块*        玻璃钢        碳钢板/上釉陶瓷砖板        增强有机树脂衬里
烟气部分加热        适合        适合        适合        不适合        适合        不适合
偶尔100％旁路        适合        适合        适合        不适合        适合        不适合
烟气完全不加热运行        适合        适合        适合        适合        适合        适合
地震活跃区        不适合        适合        适合        适合        不清楚        适合
改造现有钢制内烟囱        不适合        适合（贴墙纸）        适合        不适合        有时适合        适合
烟气临界流速（m/s）        ～18（垂直光滑）        ～21        ～14        ～20        ～18        14～20
        ～9（典型）        －        －        －        －        －
特点        耐酸砖/胶泥        合金C-276        碳钢板/硼硅酸盐玻璃泡沫块        玻璃钢（FRP）        碳钢板/上釉陶瓷砖板        增强有机树脂衬里
湿烟囱性能是否得到证实        是        是        是        是（有限）        否        否
是否需要进一步研究        不需要        不需要        不需要        需要        需要        需要
其他说明        需气封内外烟筒夹层并用耐蚀箍加固                隔热性好，重量轻，减少冷凝物                依据出口烟道应用的经验        严格质检
*以二氧化硅和氧化硼为主要成分的玻璃，种种玻璃热膨胀系数小，耐温差急变性和化学稳定性好，熔化温度低，易于成型。
防腐设计的两个基本原则：2、降低初期投资成本与高年维修费用之间的比较。在许多情况下，较低的初期投资成本往往带来较高的寿命周期成本，较高的初期投资成本则有较低的寿命周期成本。橡胶和增强树脂衬里往往初期投资费用相对较低，但又较高的年维修费用。耐腐蚀合金有较高的初期投资费用，而具有低年维修费用。釉瓷砖/板、硼硅酸盐玻璃泡沫块和FRP都可能具有较低的初期投资费用。近年工业发达国家在FGD系统中趋向于大量采用合金材料，甚至建全金属FGD系统，追求FGD系统的长期可靠性和低维修费用。我国在近期内仍会以有机和无机材料为首选防腐材料，在一些高温、腐蚀和磨蚀严重的区域选择合适的合金材料，这种选材原则适合我国经济状况和维修人工费用较低的国情。
防腐设计步骤：
（1）        确定系统各部分的运行参数（即腐蚀环境：pH值、温度、Cl浓度、是否有腐蚀冷凝物或固体沉积物等）。
（2）        根据各部分的腐蚀环境，列出主要防腐设备备选结构材料性能等级表。材料选择时要考虑正常运行、系统停启时和系统发生严重事故时的工况。
（3）        全面考虑各种备选材料对设计和运行的影响，应包括事故备用设备，例如事故冷却装置可能发生故障的情况。
（4）        进行经济比较。应包括由于选用特殊材料增加或省去的备用设备的费用。
（5）        考虑改变系统运行参数是否会产生显著的选材经济效益，如果会，那么应该考虑修改系统运行参数再返回到步骤2。

湿烟囱处特点：在机组启、停和FGD故障停运时，需较长时间通过高温原烟气（120～160）。在空气预热器故障的极端情况下，短时可能遭受315的高温。因此，多数情况下都限制使用有机防腐材料。多采用合金墙纸防腐，也有采用耐酸瓷砖胶泥或硼硅酸盐玻璃泡沫块作防腐材料。
借助材料实际应用经验和现场挂片实验结果来选择材料是较为可靠的选材方式。
现金，亚洲地区脱硫岛采用GGH比较多，欧美市场倾向于不设GGH。据了解，不设GGH时，目前世界上有两种措施防腐：一种是比较传统的在烟囱的衬砖，砖是根据烟囱的内径定制的耐酸瓷砖；另一种是在烟囱混凝土内表面作一个钢套，钢套内表面喷玻璃鳞片涂层或衬镍基合金