吸收塔中噴淋漿液對煙道腐蝕影響分析及防腐創新研究

摘要：通過分析燃煤電廠煙氣濕法脫硫對煙道腐蝕的常見問題，利用威固板甲防腐系統新型材料對原有傳統防腐材料如玻璃鱗片、合金防腐材料等進行更換。威固板甲由8 mm威固板甲、賓高德膠粘劑、環氧類底漆。應用表明新型煙道防腐蝕材料能夠更好的保護煙道壁免受吸收塔中噴淋漿液的腐蝕，也不會出現傳統防腐材料脫落、起皮、鼓包等問題。采用新型煙道防腐材料較傳統防腐材料具有很大的優勢，不僅可以避免傳統防腐材料由于高濃度酸堿腐蝕等帶來的高額維修、維護成本，而且新型防腐材料的強韌性、低膨脹系數使得整個系統在運行過程中更加高效，也帶來了巨大的經濟效益與社會效益。

關鍵詞：濕法脫硫；煙道防腐；防腐材料；性能分析；解決方案

中圖分類號：TQ323.5文獻標志碼：A文章編號：1001-5922（2024）10-0113-04

Analysis of the influence of spray slurry in the absorptiontower on flue corrosion and innovativeresearch on anti-corrosion

ZHAO Yudong1，LIU Jiao2，ZHAO Yonggang2，LIN Qi1，LI Yue1，WANG Yue1，"ZHAO Yudong1

（1. State Grid Energy Hami Coal Electricity Co.，Ltd.，Hami 839000，Xinjiang China；2. Technical Support Center of Guoshen Group，Xi’an 710065，China）

Abstract：By analyzing the common problems of flue gas wet desulfurization of coal-fired power plant flue gas cor?rosion，the original traditional anti-corrosion materials such as glass flakes and alloy anti-corrosion materials werereplaced by using new materials of Weigu plate armor anti-corrosion system. Weigu plate armor consists of threeparts，8mm Winguard plate，bengold Adhesive，and epoxy primer. The application shows that the new flue anti-cor?rosion material could better protect the flue wall from the corrosion of the spray slurry in the absorption tower，andthere would be no traditional anti-corrosion material peeling，skinning，bulging and other sites. The use of new flueanticorrosive materials has great advantages over traditional anticorrosive materials，which not only can avoid thehigh repair and maintenance cost of traditional anticorrosive materials due to the high concentration of acid and al?kali corrosion，high-frequency vibration，alternation of heat and cold，etc.，but also the new anticorrosive material'sstrong toughness and low coefficient of expansion make the whole system more efficient in the process of operation，which also brings great economic and social benefits.

Key words：wet desulphurization；flue anticorrosion；anticorrosive material；performance analysis；solution

目前世界上應用較為廣泛的脫硫技術之一是石灰石-石膏脫硫工藝，多數國家火力發電廠，90%以上采用此脫硫工藝。大容量機組或燃用含硫量大于等于2%的電廠建設脫硫裝置，必須配備有煙氣脫硫系統[1]。在吸收塔內，煙氣中的SO2與漿液中的CaCO3與帶入的氧化空氣進行化學反應，產物中含有少量硫酸、亞硫酸、硫酸鹽、亞硫酸鹽等酸性物質會進入煙道，對煙道入口有一定的腐蝕作用。加之煙道入口處噴淋塔的作用，使其溫度的驟降，也會影響煙道進口處防腐情況。綜上所述，脫硫吸收塔入口煙道可能接觸漿液的區域采用防腐材料需達到防止酸液反向腐蝕以及可以抵抗冷熱交替的一種新型材料。

1噴淋漿液對煙道腐蝕影響分析

石灰石-石膏脫硫設備中，漿液循環系統是最為主要的組成部分之一，但濕法脫硫工藝對SO2脫出率很高，但由于其噴淋設備在煙道上方，在濕法脫硫中只有大約20%的SO2被脫出[2]，其余的SO2氣體與石灰石-石膏噴淋液發生反應時，會產生硫酸、亞硫酸、碳酸等酸性液體，這些氣體對煙道具有腐蝕作用。吸收塔煙道進口段溫度為180℃，經過噴淋后會降低至60℃，強烈的冷熱交替現象也會加速煙道入口的腐蝕[3]。煙道進口處同樣距離引風機比較近，強烈的震動也是加速煙道腐蝕的重要原因之一。

2煙道防腐材料的種類及性能分析

2. 1防腐材料的選擇

目前煙道防腐材料方案主要有：玻璃鱗片膠泥[4]、環氧煤瀝青[5]、C276（合金）[6]、玻璃鋼（FRP）防腐襯里[7]、威固板甲等。對比這些方案各有優缺點。本文主要將較具典型的玻璃鱗片膠泥防腐、玻璃鋼（FRP）防腐襯里及威固板甲材料進行比較。煙道防腐材料方案比選見表1。

2. 2防腐材料的性能分析

煙道防腐材料選擇應充分考慮耐腐耐磨損耐老化，還需要耐受大部分酸、堿及其他腐蝕介質等要求，保證長周期穩定運行[8]。除此之外，在保證所用煙道防腐材料穩定運行的要求之外，材料的經濟性也是不容忽視的要點，合金防腐內襯系統在使用過程中耐腐蝕等情況明顯好于玻璃鱗片膠泥防腐及玻璃鋼（FRP）防腐，但其施工難度大，耐冷熱沖擊效果弱[9]，價格高昂使其性價比大大減弱。典型的幾種常見煙道防腐材料性能對比見表2。

結合實際情況，經過對玻璃鱗片膠泥防腐、玻璃鋼防腐、合金防腐、板甲防腐的綜合性能對比，威固板甲（賓高德膠）[10]目前在國內外均有成功案例，無論是對施工質量過程控制，還是安全文明施工等方面的了解，最終確定威固板甲的防腐方案[11]。

2. 3威固板甲防腐系統材料的特性

2. 3. 1威固板甲材料

耐腐蝕性強、具有安全生產性能和具有更加長效運行能力的威固板甲防腐材料[12]，板甲厚度為8 mm，板甲本身特點具有結構簡單、耐冷熱沖擊、易于施工、配置方便的特點。

2. 3. 2膠粘劑

膠粘劑膜層是防腐系統中一個重要組成部分，作為系統的隔離層，在基底可以形成完整的、連續的、高彈性的防腐抗滲層，它具有耐化學腐蝕、抗滲透、耐老化，能充分變形等優點，可以起到進一步保護基底的作用。

2. 3. 3底漆

底漆層對基底附著力強，能確保威固板甲防腐材料長期穩固的粘接在基材上，保障整體內襯的耐用性。

2. 4威固板甲防腐系統材料的綜合性優勢

2. 4. 1長效防腐抗滲、適用性強

煙道處防腐材料需承受長期腐蝕，威固板甲防腐系統具有超強抗介質滲透性，長期耐腐蝕，表面不起泡、脫層、開裂，適用性強的優勢。

2. 4. 2耐溫度對煙道進口帶來的冷熱沖擊影響

在煙道進口段，進氣溫度為180℃，但隨即溫度會下降到60℃，威固板甲由于膨脹系數低，較其他材料結構更加耐用，可以更好地抵抗溫度變化帶來的冷熱沖擊，不會因受熱冷熱不均使防腐材料發生脫落、起皮、鼓泡等情況。

2. 4. 3抵抗劇烈震動

煙道進口處距離引風機較近，高頻震動性較大，導致一般防腐材料易發生脫落現象，威固板甲防腐材料的拉伸模量和強度等物質特性，可以在一定程度上吸收一部分能量的沖擊，從而抵抗因引風機作業帶來的強烈震動。

3煙道防腐施工過程中對工藝及核心控制點的要求

3. 1煙道防腐施工工藝介紹

3. 1. 1施工準備

（1）技術組織準備。施工作業前，熟知技術協議與合同內容，根據要求進行進廠施工方案的確立、現場場地的規劃與布置、開工前資料的報審、工作票的辦理、施工人員安全技術交底、工器具等工作；根據施工內容及工作量，安排確定威固板甲防腐系統的施工項目[13]；

（2）施工技術資料。根據施工預算的材料分析和施工進度計劃，編制施工材料的進場計劃，準備施工進場；

（3）機具、設備的準備。提供完備的機械設備及維修保障，按照施工機具的需求計劃，在工程開工前組織施工機具進場；

（4）臨時設施搭建。項目需要搭設腳手架，并防范冷卻塔檢修可能引起的火災危險。

3. 1. 2混凝土煙道/鋼煙道的基體處理

（1）表面清理方法及原則?；炷翢煹溃簩谋砻孢M行打磨，表面必須堅固密實，不應有起砂、起殼、麻面等現象。對于煙道壁內表面凸出面嚴重的地方，須采用人工敲擊，并機械打磨清理[14]，切除外露鋼筋遺留物；鋼煙道：對基材表面進行頂部噴砂、除銹，并清理干凈。對鋼煙道已有腐蝕穿孔處，進行補焊補強；

（2）修補方法及原則。修補采用專用聚合物修補砂漿材料，對孔洞和凹陷及不平表面進行全面修復。須采用專用聚合物修補砂漿材料，全面修復孔洞、凹陷，及不平表面[15]。

3. 1. 3底層涂料的涂裝

（1）涂刷前監測天氣環境影響，確保天氣環境達到要求，測量空氣相對濕度不大于85%，基體表面溫度大于露點溫度3℃以上方可施工；

（2）底漆由組分A和組分B組成，使用時按1份A對1份B的正常比例混合使用；

（3）涂刷時，滾筒柄或桿應小于等于1.5 m，刷子沾漆不應超過刷毛長的一半，應在底漆桶內沿，理順刷毛，并去掉多余底漆；

（4）鋼基體涂刷底漆，對天氣環境要求嚴格，刷漆前后，必須滿足露點溫度、相對濕度、空氣溫度的要求，如發現未固化，應重新噴砂涂刷。

3. 1. 4威固板甲材料襯貼

（1）威固板甲防腐材料襯板前，要求基層表面清潔干燥、無浮塵、無油污；

（2）施工前，首先要對板甲進行挑選，要求規格一致，厚薄均勻，無缺角、掉棱、裂縫以及明顯的缺陷；

（3）對于主要部位要先進行試排，然后按尺寸進行切割，將涂層表面的灰塵及浮砂清理干凈；

（4）用灰刀涂約1.5 mm厚的膠粘劑到基體上，刮涂的面積比所要貼襯的板甲的上方高出大約50 mm，所涂膠粘劑面積不得小于所貼板的面積，底膠在貼板前不得失去粘性，基體必須被完全履蓋，不得有漏膠。在基體上用灰刀涂約1.5 mm厚的膠粘劑，刮涂面積比所要貼襯的板甲的上方高約50 mm，涂膠面積不得小于貼板面積，底膠在貼板前須保持粘性，基體須被完全覆蓋，不得有漏膠現象；

（5）用灰刀在粘貼板甲待粘面涂刮約1.5 mm厚的粘接劑，要確保整個背面包括角部分都涂滿膠，然后將板甲粘貼到襯板的位置，使板甲牢固的與基體結合。在板甲待粘貼面，用灰刀涂刮約1.5 mm厚的粘接劑，務必確保整個背面，包括四角部分都涂滿，然后將板甲粘貼到襯板位置，使板甲牢固地與基體粘合；

（6）襯貼板材時，涂滿粘接劑進行粘接，板甲需要切割，按實際尺寸手工切割；

（7）襯貼板材施工完畢后，施工人員應交叉相互檢查，確保板甲結合層及板縫之間應飽滿密實，粘接牢固，符合設計規定。

3. 2施工工藝中的核心控制

3. 2. 1特殊部位處理

威固板甲防腐系統不單單是平面貼襯，本項目中涉及到梁及柱子的處理，截止部位的處理，還包含膨脹節和檢測口的處理[16]。細節部位的處理，需根據圖紙結合實際情況，提前制定細部設計和施工方案。

3. 2. 2整體竣工驗收

本工程在施工過程中隨時接受業主階段檢查和驗收，施工結束后首先由材料供應商的質量工程師和施工單位進行全面自檢，然后施工方申請竣工驗收，業主方負責組織有關單位進行工程竣工驗收，全面檢查本工程項目的完成情況、工程質量和有關的技術記錄等資料。

4結語

綜上所述，由于吸收塔煙道進口段受噴淋漿液的影響較大，煙氣中的酸性氣體與噴淋液中的物質發生化學反應之后，會在煙道進口處形成酸液附著在煙道壁，所以煙道防腐材料需要長期耐腐蝕、耐持久性的特點。由于煙道進口冷熱沖擊影響，使煙道防腐材料會收到相應的能量沖擊，防腐材料的起皮、鼓泡、脫落等情況時常發生，針對此種情況，賓高德膠粘劑具備較強的韌性，威固板甲防腐材料具備較低的膨脹系數，可以很好地抵抗煙道進口冷熱沖擊[17]。煙道防腐施工過程也離不開持續改進的施工質量管理體系、規范質量管理行為及可持續的提高防腐技術與工藝水平，這樣才能為煙道防腐的長效安全地運行提供可靠保障。

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