甘肃大唐西固热电机组烟囱防腐改造工艺的研究与分析

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【摘要】本文主要介绍了对于火电厂钢烟囱的腐蚀情况较为严重。通过实际案例介绍钢烟囱腐蚀泄漏问题进行分析，同时分析制定了防腐的方案和措施，经过一年半运行的查验，取得了预期的效果，其成果可为其他电厂钢烟囱防腐提供参考和借鉴。

【关键词】钢烟囱；防腐；施工

1、概况

甘肃大唐西固热电有限责任公司位于兰州市西固区，于2009年2月投产。该电厂采用的是湿法脱硫技术，脱硫后的烟气对于烟囱的腐蚀问题日益严重，尤其是无烟气换热器（Gas Gas Heater，GGH）的脱硫装置，对烟囱防腐提出了更高的要求。

2、整修前简介

2012年5月初，甘肃大唐西固热电有限责任公司2号机组C级检修期间，脱硫系统停运检修，同时聘请江苏源高建筑防腐有限公司检查混合烟道与烟囱钢内筒，发现对接处垂直段出现腐蚀破损点，其中发现最大一处约300mm×1500mm。进入烟囱内部检查钢制内筒，发现存在钢制外壁腐蚀漏点，检查至标高100米处，有27处漏点。估计破损面积在500平方米。同时发现在标高20米、33米、45米、70米处已现大面积成片环状腐蚀带，腐蚀面积累积较大。同时经专业人员检查筒壁焊缝及原发泡砖连接缝出现大量线状腐蚀。水平烟道出口的烟囱内壁（烟气拐角范围内，风蚀较严重区域）磨损较严重，高度从6m至20m局部剥落约1/3，剥落厚度20mm左右。

3、腐蚀原因分析

3.1湿烟气腐蚀性较强 一般情况下火力发电厂烟气脱硫前烟囱排烟温度均在120摄氏度以上，烟气中的二氧化硫、三氧化硫、氟化氢、氯化氢等酸性腐蚀性气体基本不会凝结成酸液对烟囱进行腐蚀。甘肃大唐西固热电有限责任公司2×330MW机组烟气采用湿法脱硫后排烟温度将会下降到酸露点以下，水平烟道和烟囱随时都可能有凝酸生成，其内衬防腐的金属材料和耐酸砖等内衬会不断受到腐蚀，根据专家组估算烟气凝酸量初步估算为2～4吨/小时，烟气凝结酸液主要分布在水平烟道、烟囱积灰平台和烟囱内衬区域。

3.2气流冲刷腐蚀 由于本次机组在设计过程中加大了烟气的排放速度，使得气流和含尘酸滴的排放量较大，造成了大量的冲刷磨蚀。根据实地观察由于构件角度和气流速度等原因烟气从水平烟道进入烟囱后，极易造成气流和含尘酸滴对烟囱内衬强烈冲刷磨蚀。实地考察大唐西固热电电厂，烟气从水平烟道进入垂直钢内筒后流速从17m/s急剧升高到30m/s，由于湍流现象，对发泡玻璃砖造成快速磨蚀，使发泡玻璃砖减薄、剥落，直至腐蚀穿透筒壁，另外在钢内筒锥底内壁的防腐砖也已被严重冲刷减薄。

4、本次实施方案的选择

4.1操作平台搭设

4.1.1支撑系统安装 在烟囱顶部安装二道金属桅杆，金属桅杆底部与钢内筒焊接固定，金属桅杆顶部与筒首预埋铁之间用中8mm钢丝绳相连。金属桅杆固定后，用已固定在地面的卷扬机通过提升顶部滑轮将地面的四根32a工字钢逐根运送至筒首钢平台上方，使四根金属桅杆相交行程井字形，再将二根工字钢与之前的四根完全焊接。工字钢的主要作为为施工作业平台和货物运输平台的支撑。

4.1.2人货运输平台安装 人货运输平台为江苏无锡市生产的ZLP-120型施工平台，未经改装厂家成品直接使用。功能为运输施工材料。

4.1.3施工作业平台安装 施工作业平台由厂家成品直接使用，由钢制围圈、圆环形内框架、杆件，采用高强度螺栓进行连接，部分焊接固定。框架外径6.3米，中间开有3.5米圆孔预留充足空间以确保货物运输平台安全上下行动，并在围栏外圈设有安全防护网，防止物体坠落。整个操作平台通过6个提升机和12根钢丝绳将平台上的全部荷载传到顶部钢梁架上。

4.2施工步骤

4.2.1喷砂除锈

1、喷砂前，依据《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》规定，对金属结构基体表面锈蚀等级进行评定。对无用的焊接体或联接物也应作妥善处理。2、喷砂除锈用的砂，要求颗粒坚硬、有棱角、干燥（含水量

4.3烟囱钢内筒内壁防腐处理

4.3.1环氧富锌底涂 处理后基体应平整密实，衬里表面无油污、淤浆、泥末其他表面缺陷。配制底涂、底胶及粘合剂的容器及工具应清洁、干燥，配制粘合剂应根据施工用量边用边配，并在3小时内用完。施工过程中如发现凝结块等现象时，不得继续使用。

4.3.2轻质陶瓷玻化砖 烟囱内凹凸不平处，采用环氧腻子、环氧胶泥修补。对于主要部位要先进行试排，按尺寸进行切割。然后将涂层表面的灰尘以及浮砂清理干净，找好垂直水平线方可进行粘贴。

4.4烟囱钢内筒外壁施工

在烟囱内壁焊缝部位腐蚀处，首先用砂轮机进行打磨除锈，在进行补焊加固。对变薄处的筒壁外侧采用12mm厚，与筒壁同材质的钢板进行焊接加固，所有加固钢板焊接完成后，将环向加劲肋恢复原位。所有焊接工作完成后对修补的部位将进行油漆防腐。

5、施工过程及施工质量

5.1修补改造 1）利用吊篮找到的并已标记好的漏点，进行烟囱内壁金属表面除锈处理：去除附着的锈皮和氧化物，最后用手提角向磨光机和金钢砂轮片对金属表面锈蚀的重锈层、锈蚀的斑痕和麻面等进行细步打磨，打磨后使金属表面无锈迹，无旧漆皮等附着物，可见金属原色，使金属表面有一定的粗糙度，具有喷砂除锈的效果，达到St2.5级标准。除锈结束进行第一阶段验收。2）对于同比穿孔小于10毫米的孔洞，用电焊直接焊接修补，焊接后用磨光机修补平。3）烟囱内壁除锈、清理干净，表面缺陷用腻子修补结束后，用LL-817脱硫装置玻璃鳞片防锈底漆滚涂两遍，结束进行第二阶段验收。

5.2质量控制 1）耐酸腐蚀：能够长期抗酸，能够抵抗各种浓缩酸（除氢氟酸）和包括氯化物在内的废气冷凝液的腐蚀，对于酸性气体及结露完全不渗透，在湿烟囱排放中具有良好的保温性；2）耐高温：可以在持续承受180℃及以下温度时长期正常工作，同时也应在短时间能够承受210℃高温时正常工作，可以适应温度的大范围变化。3）牢固性：耐酸胶粘剂严格保证玻璃砖与耐火砖之间、玻璃砖与玻璃砖之间牢固粘结，且免维护、不脱落。4）耐酸胶粘剂抗老化性能：耐酸胶粘剂的弹性退化率（1%/年），应小于投标保证值。5）低热膨胀系数：应具有低热膨胀系数性能，当烟气走旁路时，在剧烈的再加热过程中，以及由于空气预热器故障等情况造成的温度突变时，玻璃砖不开裂，不脱落，所有内衬材料均应保证不会受到损伤而保持正常工作。6）抗烟气冲刷：在烟气高流速区，应做好防止泡沫玻璃砖磨损的防磨涂层等有效措施。

6、结语

我国在大型火电机组要求实施脱硫改造以来，对于钢烟囱的腐蚀问题已经被多次提出，如何让防腐施工进行的高效且耐久已经成为各大电厂施工的重点。本文实例选用江苏源高建筑防腐有限公司对甘肃大唐西固热电有限责任公司的钢制烟囱进行的防腐处理，取得了良好的防腐效果，同时为当前大型火力发电机组的脱硫改造提供借鉴和参考。

参考文献

[1]黄微波.喷涂聚服弹性体技术[M].北京：化学工业出版社，2005.

[2]GB50051- 2002，烟囱设计规范[S].