淺議鴨河口電廠的煙囪防腐改造技術

1.前言
當前，隨我國環境治理步伐的加快，火電廠煙氣治理廣泛應用石灰石-石膏濕法脫硫技術，煙囪不僅要經受濕煙氣酸性凝結露腐蝕、煙氣磨蝕，還要承受干濕交變、高低溫交變等物理作用侵蝕，導致煙囪處在極其惡劣的工況中，被腐蝕的幾率和腐蝕程度更大、更嚴重。目前，諸多電廠煙囪滲漏脫落嚴重，影響脫硫系統正常運行，危及電廠機組安全生產并造成較大經濟損失。因此，如何在濕法脫硫工藝環境下，選擇合適的煙囪防腐技術和防腐內襯，防止濕煙氣的劇烈腐蝕，提高煙囪安全性和延長使用壽命，就成了火力發電廠頗為關注的問題。
2.鴨河口電廠煙囪簡介
鴨河口電廠2×350MW機組（以下簡稱鴨河口電廠）煙囪建于1995年，為鋼筋混凝土單筒式煙囪，高210米、頂部出口直徑為7米，沿高度方向，每10米或15米設環形滴水線一道。煙囪內襯由外向里分為三層，第一層為5毫米厚石棉水泥瀝青涂涮層；第二層為60毫米厚憎水珍珠巖板；第三層為180毫米（95米以上）、240毫米（95米以下）厚的砌筑內襯材料，面積合計約為6300平方米。2007年8月，為削減二氧化硫排放，鴨河口電廠采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝進行改造，不設煙氣加熱系統GGH，脫硫設計煤種硫份為1%。采用濕法脫硫工藝后，煙囪排煙溫度明顯下降，煙囪內處于氣液兩相混合狀態，濕度大幅度增加，煙氣結露和雙相煙氣沖刷囪壁的現象較嚴重，酸性液體在沿著內壁下流的時候滲入到砌塊內，形成對混凝土煙囪的持續腐蝕，因此煙囪必須按強腐蝕性煙氣來考慮其結構的安全性。 3.煙囪防腐改造方案選擇
由于煙氣成分及性質的改變，脫硫系統對煙囪的腐蝕及設備長期運行的安全性、可靠性等都是不利的。為此，必須對煙囪內壁進行防腐處理，以滿足脫硫濕煙氣條件和干煙氣介質環境。根據鴨河口電廠煙囪內壁在長期運行中遭到不同程度的腐蝕和機組運行實際情況，以及防腐抗滲透性、工程造價、施工工期、使用壽命等因素，結合國內外幾種煙囪防腐方案的特點，考慮到煙囪防腐內襯材料滿足抗滲強、整體密閉性強、重量輕等因素，鴨河口電廠將煙囪內壁砌筑耐酸玻璃磚內筒方案作為脫硫工程煙囪防腐首選方案。
4.煙囪防腐改造實施方案
4.1煙囪基層處理控制。經過多年煙氣排放運行，煙氣中顆粒及粉塵附著在煙囪的內壁上，且內壁已有不同程度的腐蝕，為增強涂層與內襯的粘結強度，施工前須對煙囪的內表面采用高壓水沖進行清理，除去煙囪內表面的浮塵等異物。清洗作業由上往下進行，清洗水由小平臺通過導管輸送至作業平臺上，將作業平臺提升至作業面用高壓水槍對煙囪表面進行清理，特別要注意腳手架、內部支架等物體上面不能殘留雜物。煙囪內表面水沖處理后，對疏松、砂坑、缺損、裂縫、牛腿、滴水板等防腐的重點部位進行處理，方法為：（1）疏松部位：清除沒有強度的部分，至完好部位，然后采用環氧砂漿補強找平。（2）砂坑部位：清除砂坑內部積灰及殘留物，然后采用環氧砂漿材料填平。（3）缺損部位：要先用耐酸磚進行修復，然后采用環氧砂漿材料填平（4）裂縫：先用干凈的空氣吹凈縫內積灰及殘留物，對大于3毫米的縫隙先用石棉繩進行填充然后用TN耐酸膠泥縫；對小于3毫米的縫隙用TN耐酸膠泥填充。（5）牛腿、滴水板：要涂刷防沖刷層，對伸縮縫內的材料進行檢查，必要時用新的石棉繩進行填充再用彈性耐酸膠泥進行灌注處理，防止該處濕煙氣及積液流向隔熱層。
4.2底層涂料的涂裝。底層耐溫涂料為環氧類涂料，主要成分為改性樹脂，具有較強的附著力和耐溫性，其耐溫可達160℃，且干燥時間快、強度大、抗摩擦、滲透性強。涂刷要在天氣良好的情況下進行，在雨、霧、大風天氣涂刷施工，應控制濕度的影響，如濕度過大應停止涂刷。根據施工具體情況選擇涂刷工藝，以保證取得良好涂裝效果和很好的粘結力。涂刷時應該縱橫交替進行刷涂，最后一步應垂直進行豎刷。涂刷順序應先上后下、先左后右、先內后外、先難后易。
4.3耐溫、耐酸膠粘劑。耐溫粘膠劑其主要成份為橡膠，分子主鏈含有甲基CH3、乙基CH2、乙烯基CH2、苯基C6H5及其它特種有機團；橡膠膠粘劑由高分子量的線性聚硅氧烷與填料及其它添加劑混合而成。主要特點：無毒、不含溶劑耐老化，耐酸、堿，在-40℃—250℃環境中可長期保持良好的彈性和韌性，在不同溫度下具有膨脹可逆的伸縮彈性及高強度的粘結性。
4.4泡沫玻璃磚使用。泡沫玻璃磚以玻璃碎料或石英砂為主要原料，添加其它發泡原料經窯爐高溫發泡燒制的一種內部多孔互不貫連的輕質無機保溫材料。該材料具有優良的耐溫性、耐腐蝕、不老化、不變質及優異的穩定性。同時，具有較低的導熱系數和熱膨脹系數并具有很好耐水抗滲透能力。泡沫玻璃磚內襯的粘貼施工操作按照立式設備磚板襯里施工工藝施工操作。基本流程為：清理基體-選磚-試貼-刮底膠-襯泡沫玻璃磚-檢查修理-煨縫-質量檢查-驗收。
4.5煙囪節點、溝槽和變形縫的處理。煙囪的溝、孔、根、角、縫、座等節點部位是容易引起結構變形、溫差變形、干縮變形的薄弱部位，在施工中充分利用TN耐酸膠粘劑材料的柔韌性來適應變形，用局部增強或補強與整體施工相結合的方法，來提高其抵御開裂的能力。溝槽是應力比較集中的地方，應力的作用會使涂層與底材脫離。溝槽施工要先在拐角處施工，然后做好增強層，施工底層涂料，要注意涂層厚度要均勻，以免厚度不勻造成坡度過小，從而使液體流動不暢，造成積液現象。變形縫是為防止建筑物因溫差、沉降和地震造成變形和破壞而采取的緩沖方法。施工時先在變形縫內
充添玻纖板，然后施工密封膠涂層，膠涂層要深入變形縫內約25毫米。非節點的處理包括底材完好和底材有裂縫兩種。若底材完好，施工密封膠后可直接施工底層涂料。若底材有裂縫，首先把裂縫口徑鑿寬，縫內塵土吹凈，嵌入堵縫料，施工增強層后，再施工底層涂料。
4.6煙囪關鍵部位處理。底部積灰平臺、擋煙墻的防腐防磨處理。采用泡沫玻璃磚貼襯，磚面上再涂刷2毫米厚環氧云鋁，減少煙氣高速旋轉對煙囪底部或擋煙墻板的沖刷。酸液收集導流排放槽處理。施工時首先在底部平臺導流槽粘貼玻璃磚，然后刮耐酸膠粘劑，防止酸液腐蝕底部，最后在排酸槽內開排酸口，安裝導流管使酸液及時排出底部平臺。表面耐沖刷層處理。沖刷層材料采用有很好的耐溫性和耐沖刷性環氧云鋁，噴涂和滾涂在玻璃磚表面以防止煙氣中的顆粒物沖刷。煙囪頂部防腐。采用高溫有機硅防腐涂料涂刷封閉泡沫玻璃磚與煙囪壁的結合部位，防止污物及存液保護煙囪頂部和縫隙。
5.結論
鴨河口電廠的煙氣脫硫采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝，煙囪防腐改造采用煙囪內壁砌筑耐酸玻璃磚內筒方案，施工工期30天，于2008年4月完成并投入運行。目前煙囪運行狀況良好，無開裂、沖刷或脫落、酸液滲漏等現象，為電廠機組穩定發電和脫硫系統的可靠運行奠定了堅實基礎。