排煙冷卻塔混凝土結構的碳化及腐蝕

冷卻塔是一種廣泛應用的熱力設備,其本來的功能是散熱。火電廠將燃煤煙氣除塵、脫硫后直接通人冷卻塔內部,借助冷卻塔的熱空氣抬升作用經過冷卻塔排放,這便是排煙冷卻塔技術。應用排煙冷卻塔技術可以避免脫硫后煙氣的再加熱過程,省去煙筒,從而不但節(jié)約了電廠的成本,又符合當今的綠色環(huán)保,綠色工業(yè)趨勢,排煙冷卻塔技術在我國電廠已經得到應用,這項技術是熱電廠的一個發(fā)展趨勢。
排煙冷卻塔屬大型鋼筋混凝土建筑物。鋼筋混凝土結構的失效有很多因素,其中一個很重要的因素就是混凝土碳化。大氣中的二氧化碳、二氧化硫等酸性介質滲人混凝土內部,與Ca(OH)2發(fā)生中和反應,中和反應的結果是降低了混凝土的堿度和含堿的數(shù)量。反應后,pH降為8.5~9.0時,反應不再進行,即所謂“已碳化”。
混凝土對鋼筋具有一定的保護作用,是因為水泥水化過程中可產生一定量的ca(OH)2。使混凝土具有高堿度,其pH
一般為12~13,在鋼筋表面形成一層化學性質非常穩(wěn)定的鈍化膜。從而使鋼筋免受腐蝕。當混凝土發(fā)生碳化時,鋼筋表面不可能有鈍化膜存在。完全處于活化狀態(tài),在存在氧氣和水分的情況下,鋼筋就會被腐蝕而破壞。可見碳化是混凝土中鋼筋發(fā)生腐蝕的一個重要原因。
排煙冷卻塔中濕法脫硫后的凈煙氣仍含有一定量的二氧化硫、三氧化硫、一氧化氮、氯化物、二氧化碳等有害氣體,濕法脫硫后的凈煙氣進人冷卻塔后在塔內上升過程中與飽和熱濕空氣接觸,部分水蒸氣遇冷凝結成霧滴,其中一些霧滴會在冷卻塔塔壁上聚集成較大的液滴,這些液滴因含有煙氣所帶的酸性氣體而呈現(xiàn)出較強的酸性(pH為1)。脫硫煙氣進人冷卻塔后,如不采用針對性的防護措施,塔筒混凝土的碳化和其他腐蝕將會非常嚴重。
因此,對排煙冷卻塔采取防腐蝕保護是非常有必要的。在如此嚴重的腐蝕環(huán)境下,僅從提高混凝土性能出發(fā)進行腐蝕防護,已經不能達到預期使用壽命,因此,采用涂層對混凝土結構進行表面保護,將混凝土構筑物與周圍腐蝕介質隔離開來,是一個行之有效的方法。