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湿法脱硫改造后单筒烟囱防腐存在的问题及建议(1)

北极星电力网技术频道    作者:李明,马锋,何文俊,徐小丽   2011/5/6 15:48:03   

 关键词:  湿法脱硫 单筒烟囱 防腐

  湿法脱硫改造后单筒烟囱防腐存在的问题及建议

  李明,马锋,何文俊,徐小丽

  【摘 要】 介绍火力发电厂单筒烟囱脱硫后的腐蚀状况,分析现有单筒烟囱脱硫改造的优缺点,提出单筒烟囱改造的新思路,确保烟囱结构安全,保证电厂的安全运行。

  【关键词】单筒烟囱;脱硫;改造

  0 引 言

  二氧化硫排放是造成我国大气污染及酸雨不断加剧的主要原因,燃煤电厂二氧化硫排放量约占全国二氧化硫排放量的50%。根据《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》的要求:“十一五”期间,全国二氧化硫排放总量减少10%,对现有燃煤电厂明确提出了加快脱硫设施建设,增加脱硫能力的要求;对新建燃煤电厂提出了必须根据排放标准安装脱硫装置。

  近阶段新建电厂多数都同步配备烟气脱硫系统,烟囱的结构形式已按照运行时的烟气工况进行合理选择,大多采用钢套筒烟囱或其他型式的烟囱。而早期(2003 年以前)建设的燃煤电厂大多数都没有配备有效的脱硫系统,其烟囱以普通的单筒钢筋混凝土烟囱为主,燃用高硫煤的火电厂,多数也是采用负压式单筒烟囱来解决其较为严重的烟气腐蚀问题[1]。

  根据《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》的要求,在“十一五”期间,大批电厂进行了脱硫改造。石灰石—湿法脱硫工艺具有适用的煤种范围广、脱硫效率高(脱硫效率大于90%)、吸收剂利用率高(可大于90%)、设备运转率高(可达90%以上)、工作的可靠性高(目前最成熟的烟气脱硫工艺)、脱硫剂—石灰石来源丰富且廉价等特点,在我国燃煤火电厂脱硫系统中得到了广泛的应用。

  安装湿法脱硫设施之后,烟囱入口烟气的成份、温度、湿度与原设计相差较大,此工况对单筒烟囱结构安全性的影响在原设计中未曾考虑。

  所以在安装脱硫设施后,须定期对原有单筒烟囱结构进行检测,对其安全性进行鉴定和评估,保证脱硫改造后电厂的安全运行。

  1 湿法脱硫对烟囱的影响

  在电厂脱硫改造前,烟囱排放的是未经脱硫的烟气,进入烟囱的烟气温度在130℃左右,单筒烟囱也是基于此种工况条件下设计。1991-1998年,西北电力设计院在有关单位的配合下对10个电厂的16 座普通单筒钢筋混凝土烟囱进行了调查,取得了大量的实际资料及相关数据,得出以下几个方面的结论[1]:

  (1)烟气温度低于150℃,烟囱内部均存在不同程度腐蚀现象,主要与煤质含硫量有关。

  (2)烟气处于正压运行的烟囱,烟囱内部腐蚀较重,内衬及保温层密闭性效果较差的烟囱,钢筋混凝土外壁有不同程度的腐蚀现象。

  (3)由于沿烟囱高度方向烟气压力不同,筒身混凝土腐蚀沿烟囱高度方向则分布并不均匀,烟囱中上部腐蚀较为严重。

  (4)一般烟囱筒壁内表面都结露,保温层很潮湿。

  可以看出,脱硫前烟气对烟囱的腐蚀主要与煤质含硫量、内衬及保温层的密闭性、筒身局部正压等有关,我们可以通过降低煤质含硫量、增强内衬及保温层的密闭性、增大烟囱出口直径降低烟气流速、减小烟囱外表面坡度、减小内衬表面粗糙度、在烟囱顶部做烟气扩散装置等方法解决[2]。

  在配备湿法脱硫系统后,烟气经过预处理、吸收、净化后,在吸收塔出口温度一般为45~50℃(视烟气入口温度和湿度而定),达到饱和含水量,产生如下的影响:

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