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施工技术

火力发电站烟囱防腐工艺研究

文章来源:宏亚时间:2018/7/31 8:28:03点击:443

1 火力发电站烟囱腐蚀的原因

1.1 湿烟气腐蚀性强

通常火电站的烟气在脱硫前温度会>120℃, 而在烟气中含有三氧化硫、氯化氢以及二氧化硫这样酸性腐蚀性非常高的有害气体, 但是在这种温度下不会形成酸液, 对烟囱的腐蚀也是有限的, 通常烟囱寿命可达30年以上。但是在对烟气进行湿法脱硫处理后, 排烟温度降低, 烟道以及烟囱内会凝结出酸液, 此时烟囱内衬金属以及耐酸砖不断受到腐蚀。烟气内凝结出的酸液通常会在水平烟道以及烟囱内衬中分布, 而烟囱本身的腐蚀主要是由于内衬损坏, 或者是酸液渗透进结构层, 若是烟道以及积灰平台未能做好防腐措施以及疏水措施, 腐蚀程度便会加深。

1.2 气流和含尘酸滴的冲刷磨蚀

烟气是从水平烟道进入到烟囱中的, 在烟气输送的过程中, 由于构件的角度以及气流的速度产生了变化, 非常容易造成湍流现象。这样气流以及烟气中的含尘酸液会不断冲刷磨蚀烟囱的内衬, 同时湍流会让水平烟道和烟囱的交汇部位积聚大量的酸性冷凝水, 并以雨水状的形态对壁面造成冲刷, 让玻璃砖受到严重磨蚀, 不断变薄甚至脱落, 直到筒壁被腐蚀穿透。同时, 钢内筒锥底的内部防腐砖, 也会被不断冲刷和腐蚀。

1.3 烟气工况的交替变化

国内多数的火电站烟囱是干热烟气和湿烟共用, 除了昂贵的钛基金属等材料外, 多数火电站烟囱的防腐材料是低温防腐材料。若是不断被未进行脱硫处理的烟气进行冲刷, 形成的热冲击会不断腐蚀烟囱的内衬, 这种危害是非常大的。使材料在低温下可以使用15 a时, 就会大大缩短使用周期。

1.4 施工质量的缺陷

烟囱内的发泡玻璃砖通常采用的是防腐体系的设计, 用多层材料进行防腐处理, 这样可以减少磨蚀、腐蚀以及冲击的影响。国内的烟囱工程中, 烟囱防腐的检修很多时候并未达到规定的停机时间。另外技术人员的技能水平不一, 很多时候为了让工期顺利完成, 烟囱施工中监管也有一定的困难性, 由此会出现冲洗水未干、积灰平台未进行严格的防渗处理、材料的质量和数量不足、施工操作不规范等问题, 为烟囱留下很多质量上的缺陷, 这也是造成烟囱被严重腐蚀的重要原因, 烟囱使用寿命就会受到严重影响。

1.5 防腐工艺设计不全面

很多时候在烟囱的设计中存在很多不合理的细节, 这些细节导致烟囱的防腐性能未能达到理想的水平。例如, 未考虑到烟气湍流会造成一定的冲刷, 烟囱的入口并未设计导流板, 也并未设置挡烟墙。若是烟气从水平烟道进入烟囱, 就会在入口的附近形成高速的烟气湍流, 进而对烟囱的防腐层形成一定程度的损坏。

2 烟囱防腐存在的问题

2.1 重视程度不足

目前国内火电站的烟囱防腐中, 存在重视程度不足的问题, 主要是某些人员在工作中并未认识到烟囱防腐在火电站是非常重要的一项工作, 在管理工作中, 由于烟气换热器中出现了结垢或者积灰等现象, 让脱硫装置的运行受到影响, 无法达到正常的运行效率, 使生产成本无谓增加。另外就是烟囱的主体若是出现腐蚀, 对火电站的安全运行会造成一定的影响, 这些危害若没有得到管理人员的高度重视, 会导致一些安全隐患未能及时发现和排除, 使正常运行受到影响。因此很多时候, 火电站的烟囱防腐未能达到理想的状态, 所以一定要对烟囱防腐给予足够的重视, 注重对烟囱防腐工作的及时完善, 保证烟囱处于良好的运行中, 这样才能保证火电站的正常运行。

2.2 防腐工作人员素质偏低

在火电站的烟囱防腐工作中, 因部分人员的理论知识有限, 对烟囱防腐的认知存在一定问题, 例如, 管理人员在日常工作中缺乏责任性, 未能重视烟囱腐蚀会对电站造成严重的损失, 很多安全隐患并未及时进行识别和处理。而技术人员若是水平不足或者态度上存在问题, 防腐处理中也会留下诸多隐患, 让烟囱防腐无法达到理想水平。因此防腐工作人员的整体素质对火电站的日常管理会造成直接影响, 对烟囱防腐也会造成一定影响, 很多时候在防腐方案的确定上并不是从实际需求以及客观分析的角度出发, 未能依据安全、环保以及经济的要求对方案进行确定, 最终使烟囱的防腐工作存在很多缺陷, 使防腐的效果也未能呈现出来。

2.3 防腐体系不合理

某些企业出于成本上的考虑, 很多时候为了让成本尽可能降低, 在防腐体系的确定上存在一些问题, 在技术选择以及材料选择上也比较落后, 表面上看烟囱受到了防腐体系的严格保护, 实际上防腐体系并未发挥出应有的作用。近年来国内的相关报道中有关烟囱防腐体系失效的内容比较多, 如国产的砖胶防腐体系等都存在一定的失效现象, 甚至会出现烟囱渗漏的问题。可见若是防腐体系不当, 也会让烟囱防腐的最终效果受到严重影响。

2.4 烟囱本身设计有问题

烟囱防腐也与本身设计直接相关, 在对烟囱进行设计时, 石膏的携带、内部酸液的形成等, 其实都与烟囱的设计是否合理有关, 在对烟囱进行设计时, 不同专业的考虑角度是不同的, 选择的参数也可能留下一定的疏漏, 因此烟囱设计是非常复杂的工作。而防腐设计是烟囱设计中至关重要的内容, 除了本身防腐措施的设计外, 烟囱的各方面结构是否合理也是影响防腐效果的重要因素, 所以在烟囱设计时需要从整体的角度考虑防腐效果, 同时要注重细节参数的选择。

3 加强火力发电厂烟囱防腐的对策

3.1 加强对烟囱防腐的重视

对于烟囱防腐一定要引起火电站以及工作人员的重视, 烟囱防腐的效果直接影响到火电站的正常运行, 而若是烟囱受到严重的腐蚀, 不仅火电站本身会受到影响, 对电站周围的设备以及建筑物也会造成一定的危害。所以火电站要明确烟囱防腐的重要性, 在烟囱防腐方面要投入足够的资金、人力以及时间, 不断完善烟囱的防腐体系, 要避免为了降低成本在烟囱防腐上留下隐患。由于烟囱防腐的最终效果, 与火电站的发展理念是息息相关的, 所以要将烟囱防腐在火电站发展中的地位提升上来。

3.2 强化防腐工作人员素质

火电站烟囱的防腐工作除了本身防腐体系上的问题, 在日常管理中还是要依靠工作人员的不断维护, 因此工作人员的能力以及素质都是影响防腐效果的关键因素, 火电站要定期对烟囱防腐的工作人员进行能力以及素质上的培训, 在日常工作中也要不断向工作人员灌输烟囱防腐有哪些重要性以及必要性方面的知识, 并向工作人员讲解烟囱防腐中可能会存在的一些安全隐患, 这样可以让工作人员无论是从心理上还是能力上, 都能了解烟囱防腐的关键作用, 也能在实际操作中解决各类问题。此外就是技术人员也要定期接受技能上的培训, 烟囱防腐是一项对技能要求比较高的工作内容, 要让技术人员的业务能力达到要求, 从技术的角度做好充足的准备, 让技术人员可以从容有效地对各类问题进行处理。

3.3 强化烟囱设计中的联合设计

烟囱设计中的很多问题主要是由于单方面设计造成的一些弊端, 因为烟囱设计涉及到很多专业, 不同的专业考虑的角度不同, 彼此之间存在脱节的现象, 让烟囱的使用以及防腐效果未能达到理想中的水平。所以为了让烟囱的整体防腐效果提升, 采用联合设计的方式, 可以让各种情况更加全面。例如, 除尘器以及脱硫除雾器可以进行联合设计, 这样可以让脱硫系统中的含有酸液的数量减少, 让固体物质中含有酸液的比例降低, 有利于后期的一些处理。或者是烟囱整体的设计与脱硫系统设计也可以联合起来进行, 既可以让很多防腐和脱硫的细节问题得到解决, 又能让整体的防腐效果得到提升。

3.4 合理进行烟囱新建扩建

火电站烟囱的新建以及扩建项目设计阶段, 需要结合火电站的计划要求, 对烟囱的相关参数进行合理的确认, 例如, 烟囱出口的排烟流量、烟囱内的粗糙程度以及出口流速等, 这些都是需要在设计中确定的。而在设计中选择合理的出口流速, 可以有效方式在内部烟气流速过高的情况下造成酸液二次携带的现象, 避免造成石膏雨现象。在对防腐工艺进行确定的时候, 需要参考国家对此的规定, 例如, 在《烟囱规范设计》中, 建议在防腐体系中采用钛钢复合板进行内筒的建设, 在烟囱新建以及扩建时要参考这些规定。

4 结论

火电站中的烟囱腐蚀是很常见的问题, 也是火电事业发展中的难题, 在如今的条件下, 国内的电力资源还是以火电为主, 为此要对烟囱防腐问题给与足够的重视, 了解烟囱腐蚀的主要原因, 然后在烟囱防腐中做好各方面的工作, 从设计到日常管理, 都要投入足够的资源和精力。

参考文献

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[3]齐晓辉, 牛如清, 于洪海.浅析火力发电厂湿法脱硫后烟囱腐蚀现状及防护[J].全面腐蚀控制, 2016, 30 (6) :55-57.


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