摘要：2004年我国“火电厂大气污染物排放标准”正式实施以后，对原火电厂尾部设备开始大范围改造，其中烟气脱硫烟囱获得了广泛的应用，在实际运行中，为减少有毒气体排放，提高空气、环境质量发挥了重要作用，2014年，有关“火电厂大气污染物排放标准”在我国开始进行全面的实施，这标志着当前火电厂在尾部设备改造中需要进行新一轮尝试，为满足标准中的各项要求，烟气旁道和GGH设备被全面取消，改造后增设了新型的烟气处理装置，其中湿电除尘设备在应用中取得了较好的效果，但通过检测可以发现，在新型烟气处理设备中所排放出的烟气冷凝液含量仍然较高，冷凝液当中含有的大量腐蚀性溶液对烟囱所产生的腐蚀性问题依然不能忽视。所以，如何在新形势下进一步提高脱硫烟囱的防腐性能具有重要意义。在进行脱硫烟囱防腐改造和设计过程中，需要重视防腐材料性能的选择，结合严谨的防腐施工管理，应用科学合理的防腐施工工艺，才能全程保障脱硫烟囱防腐改造的有效性。本文将针对以上几项问题进行具体分析。
关键词：脱硫烟囱；防腐设计；防腐施工；材料性能
Abstract: after the implementation of the air pollutant discharge standard for thermal power plants in China in 2004, the tail equipment of the original thermal power plants was reformed on a large scale, in which flue gas desulphurization chimneys have been widely used, in order to reduce the emission of toxic gases in actual operation. Improving the air and environmental quality has played an important role. In 2014, China began to fully implement the standards for the emission of atmospheric pollutants from thermal power plants, marking the need for a new round of experiments in the retrofitting of their tail equipment to meet the requirements of the standards. The flue gas bypass and GGH equipment were completely cancelled, and a new type of flue gas treatment device was added after the renovation. Among them, the wet and electric dust removal equipment has achieved good results in its application, but it can be found through testing. The content of smoke condensate is still high in the new type of flue gas treatment equipment, and the corrosiveness of the chimney caused by the large amount of corrosive solution contained in the condensate can not be ignored. Therefore, how to further improve the anti-corrosion performance of desulfurization chimneys is of great significance under the new situation. In the process of anticorrosion transformation and design of desulfurization chimneys, it is necessary to pay attention to the selection of anticorrosive materials, combine with rigorous anticorrosion construction management, and apply scientific and reasonable anticorrosion construction technology to ensure the effectiveness of anticorrosion transformation of desulfurization chimneys. This paper will analyze the above problems in detail.
Key words: desulphurization chimney; Anti-corrosion design; Antiseptic construction; Material properties
1.当前我国火电厂烟囱设施的改变情况
根据当前我国针对火电厂尾部设施更改的相关规定，火电厂烟囱已经全面整改，通过改造，将过去的烟气旁路和GGH设施进行全面拆除，同时将干烟囱和半干烟囱全面更换为湿烟囱，此外，在一些环保要求较高的区域，火电厂还通过增加湿电除雾以及湿电除尘器等相应设备，更好的降低粉尘排放量。这一举措有效降低了火电厂在加工生产过程中所排放的污染物质和烟气粉尘杂质，排放浓度的降低，有效提高了火电厂生产环保性，为绿色生产打下了良好基础。
2.脱硫烟囱的基本运行条件
根据我国针对火电厂环保要求发布的相关规定要求，当前火电厂烟囱拆除GGH设备，当此项设备拆除以后，烟囱所排出的烟气具有极强的腐蚀性，根据相关的实验报告现实，此类烟囱将会面临极为严重的腐蚀可能，所以，在火电厂彻底拆除烟气旁路烟道和GGH设备，增设湿电除尘设备之后，需要针对脱硫烟囱的运行条件进行深入研究，为进一步对脱硫烟囱进行防腐改造设计以及相应材料选择提供可靠支持。
2.1脱硫烟囱排放烟气温度变化情况分析
在拆除烟气旁路以及GGH设备之前，火电厂烟囱所排放出的烟气浓度一般情况下在80-140℃之间，同时，烟囱中产生的温度交变较大。在拆除烟气旁路以及GGH设备之后，火电厂生产时所产生的烟气温度一般情况在维持在50℃左右，所以在烟囱中所产生的温度交变也同时减小，这种现象将会明显降低对烟囱当中防腐内衬的不良影响，所以，在进行烟囱防腐技术应用过程中，需要重点考虑材料的防腐设计、防腐性能和防腐施工程序合理性问题。
2.2脱硫烟囱内静压的影响分析
由于脱硫后烟囱所排放出的烟雾温度明显降低，所以烟气的自拔能力也相应出现下降，这将直接导致静压变高，烟囱就可能出现严重的渗漏和腐蚀问题，所以，在进行脱硫烟囱防腐设计和材料选择过程中，应更加注意选择材料应具有较强的防腐抗渗透性能，才能保证使用要求。
2.3脱硫烟囱运行中冷凝液量变化情况分析
在取消GGH设备之前，火电厂所使用的烟气排放烟囱，排出气体温度在80℃左右，排出气体由干烟和半干烟所组成，所以烟囱内部不会出现冷凝现象。在拆除GGH设备以后，火电厂运行中所产生的烟气温度下降到50℃左右，同时烟气当中的水蒸气处于过饱和状态，在进入烟囱当中以后，将会出现冷凝结露的现象。这种情况下将会导致冷凝液量发生改变，过多的冷凝液需要更新处理方式才能为烟气排放提供保障。
2.4脱硫烟囱运行中冷凝液浓度变化
在火电厂排放出的烟气经过脱硫处理之后，其中二氧化硫的含量呈现明显下降情况，到那对三氧化硫的处理效果却并不理想，这就造成烟气在冷凝液当中富含的酸性较大，进行PH测量后，可发现浓度在1.5-3.0之间。由于脱硫后烟气中冷凝液酸性强，同时也存在不同浓度的硫酸溶液、氢氟酸、气体氟化氢、气体氯化氢等气体，所以度烟囱所产生的腐蚀性将更为严重。
3.当前脱硫烟囱增设湿电除尘设备产生的影响分析
在火电厂烟囱中增设湿电除尘设备以后，能够有效降低烟气中三氧化硫酸性物质排放量和排放浓度，同时也能清除部分冷凝液。同时，在增设湿电除尘设备的烟囱排放状态也发生了一系列的改变，对防腐处理也提出了不同要求。
3.1安装湿电除尘设备后对排放烟气中冷凝液量产生的影响
火电厂烟囱排放的烟气经过脱硫处理以后，由湿电除尘设备过滤掉烟气中的饱和水分，但并不能做到完全清除，所以在烟气中的冷凝水量减少并不是很明显，在烟囱排放出的烟气中冷凝液含量依然较大，经过检测分析大概每分钟所产生的冷凝液量仍然可达到数吨以上。
3.2安装湿电除尘设备后对污染物脱除率产生的影响分析
经过有关试验结果可以发现，湿电除尘设备对污染物的脱除率还是相当高的，其中针对ph2.5的去除率能够达到95%左右，对三氧化硫的去除率可达70%-80%之间。详细结果可参照表1。
3.3安装湿电除尘设备后对排放烟气中冷凝液浓度产生的影响
使用湿电除尘设备后，对三氧化硫处理效率会明显高于其他的酸性介质，因此，利用假设的方式进行简化计算，能够做出以下假定：烟囱中排出的烟气冷凝液含量仍保持不变，冷凝液当中含有的H+由三氧化硫溶解产生的电离所提供，结合相关统计结果，在没有使用湿电除尘设备排放出的烟气当中，冷凝液测量的PH值按照1.5进行假设计算，其中三氧化硫的脱除率设定为80%，溶解在冷凝液当中的H+浓度下降，则现有冷凝液H +浓度应为0.2 × 10-1.5mol /L，经过计算得出，PH值在2.2左右，仍然处于强酸范围，所以，在增加湿电除尘设备以后，烟囱中产生的烟气仍然会对介质产生较强的腐蚀性，烟囱防腐蚀改造设计和材料选择仍然非常必要。
表1：针对不同污染物质脱除率
4.脱硫烟囱防腐改造设计和材料选择的相关要求
4.1材料性能选择
在防腐材料选择时，需要考虑材料在低温条件下使用的防腐性能，材料和基体之间结合的强度，材料和基体热膨胀系数差，材料热交变的敏感度等因素。 同时，在材料选择方面还需要结合烟囱的结构，例如悬挂钢筒烟囱和砖套筒烟囱需要选择性能更加稳定的材料和施工技术。自立式钢筒烟囱，在进行材料选择时，由于结构较为简单，可以在满足使用要求的情况下选择性价比较高的材料与防腐技术。
4.2防腐设计要求
在进行脱硫烟囱防腐设计的过程中，需要结合选定的防腐材料性能，并且根据烟囱的结构形式、运行状况、尾部设施等相关设备，同时考虑烟囱的使用情况和剩余使用寿命，选择相适应的防腐技术进行具体设计。在进行防腐设计之前，需要对防腐材料的性能有较为清楚的了解，同时按照防腐材料规格和性能参数设计用量，同时需要充分的考虑到，防腐材料和烟冲基体之间的结合特点，重点进行烟囱牛腿、膨胀节和阴阳角等位置的异形结构进行科学的规划与设计。
4.3防腐施工要求
在进行实际防腐施工过层中，需要严格按照前期设计方案执行，以确保施工所采取的工艺能够满足防腐要求。同时，需要严格限制施工单位对设计图纸进行变动、在施工中选择不同的施工工艺等行为，做好工程的管理工作，保证新建脱硫烟囱防腐施工或者改造脱硫烟囱防腐施工的顺利开展。
4.4防腐材料使用注意事项
导致仿佛体系失效的主要原因包括：材料使用量不足、关键施工位置设计不到位、烟囱防腐内衬的养护时间不够、部分玻璃砖材料质量不符合标准要求等。所以在进程脱硫烟囱防腐改造过程中，需要注意保证防腐材料使用满足标准要求，设计需要科学合理，避免出现关键位置膨胀不均等问题，使用胶砖时应与基地粘结牢固，避免玻璃砖脱落。同时应对防腐工程使用的相应材料进行质量检测，才能有效提升脱硫烟囱的防腐性能。
结束语
近年来，火电厂脱硫烟囱在运行的安全性和稳定性方面都有显著提升，所以，如何利用防腐改造提高脱硫烟囱使用效率，延长烟囱的使用寿命，直接影响了火电厂的经济效益，在火电厂在尾部设施改造不断完善的前提下，脱硫烟囱所排出烟气当中的有毒物质含量已明显减少，但对烟囱内部的腐蚀性仍然存在，所以，必须通过进行有效的防腐改造和防腐设计，保证防腐施工的规范性，才能进一步保证火电厂的生产力稳定提升。
参考文献
[1]王杰,邱质彬,王恒,袁霖,杨林.脱硫烟囱防腐改造设计及材料的选择[J].华电技术,2016,3811:60-63+78-79.
[2]杨清发,米仁禧,胡迅,汤挺中,邱星林.湿法脱硫烟囱防腐新方法[A].国家烟气脱硫工程技术研究中心、四川大学大气污染控制工程研究中心.2013火电厂污染物净化与节能技术研讨会论文集[C].国家烟气脱硫工程技术研究中心、四川大学大气污染控制工程研究中心:,2013:10.
[3]陈镜伊.轻质玻化陶瓷砖复合防腐方案在单筒钢筋混凝土脱硫烟囱改造工程中的应用[J].电力建设,2011,3208:95-98.
论文作者:张勇,张彩霞
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/19
标签：烟囱论文; 烟气论文; 火电厂论文; 设备论文; 材料论文; 氧化硫论文; 浓度论文; 《防护工程》2019年10期论文;