（湿法脱硫）烟囱的几种设计方案及比较

脱硫烟囱的烟气与不脱硫的烟气在工况上有明显差异，对烟囱的腐蚀大大增强，因而，烟囱规划有必要充分考虑腐蚀问题。传统的烟囱规划应做较大的改变，以确保有脱硫设备烟囱的安全、牢靠。

1．脱硫工艺及脱硫后烟气的腐蚀性

1.1　 脱硫工艺简介

现在，燃煤电厂烟气脱硫(简称FGD)较老练的工艺首要有石灰石-石膏湿法脱硫、干法脱硫、海水脱硫等，其中石灰石一石膏湿法脱硫较经济、牢靠，已广泛运用。经脱硫后洁净烟气排向烟囱，在进入烟囱前有2种不同工艺，选用烟气热交换器(GGH)或不设烟气热交换器。

1.2 湿法脱硫烟囱后烟气的腐蚀性

经湿法脱硫后，进人烟囱内的烟气有以下特色：(1)烟气中水分含量高，烟气湿度很大；(2)烟气温度低，一般在80℃左右，如不设烟气热交换器，烟气温度只要45℃；(3)烟气中含氯化物、氟化物和亚硫酸等强腐蚀性物质对烟囱有很强的腐蚀性；(4)烟气含硫酸浓度低，发生的低浓度酸溶液比高浓度酸液对烟囱内筒的腐蚀性更强。低浓度酸液在40~80℃时，烟气极简单在烟囱的内壁结雾构成腐蚀性很强的酸液，对结构资料的腐蚀速度比其他温度时高出数倍。

如上所述，湿法脱硫后的烟气腐蚀性不降反升。依据世界工业协会《钢烟囱标准规范》(1999／2000)中有关规则：“湿法脱硫后的浓缩或丰满烟气条件，一般按强腐蚀等级考虑。”

2．现在常用的几种烟囱规划计划

2.1 计划A：双筒钢内筒计划

2.2 计划B：双筒砖内筒计划

2.3 计划C：惯例烟囱计划

3．三种烟囱规划计划的比较

3.1三种烟囱的牢靠性

比较依据《火力发电厂土建结构规划技能规则修编纲要》(讨论稿)第9.1.3.1条：单筒式及套筒式烟囱，600 MW 级机组1台炉配1支单筒或套筒式烟囱；依据9.1.3.2条：多管式烟囱，600 MW 级机组，每管配1台炉。

以上规则是因为考虑600 MW电厂的重要性，且考虑烟囱技能的先进性、安全性、可检修性而做出的。计划A、计划B均为筒中筒计划，不会因为烟气走漏而腐蚀作为烟囱承重结构的钢筋混凝土外筒，因而，以上两种计划安全牢靠，且内筒可检修。

计划C烟囱方式实际上为传统的单管烟囱(与上述《土规纲要》彻底不相符)。它的明显缺陷是：酸液通过内衬的不丰满的砌体灰缝，浸透到混凝土筒身混凝土中，因为腐蚀性强的酸液的浸透，导致筒身混凝土被严重腐蚀，影响烟囱运用寿数。现在有的烟囱规划在外筒与隔热层之间增设2层呋喃玻璃钢隔离层，但因为化学防腐资料的耐久性问题(首要是老化)，也难以确保钢筋混凝土不被腐蚀性强的湿烟气腐蚀。

　另按《火力发电厂烟风煤粉管道规划技能规程》第3.0.6.1条阐明：当排放强腐蚀性烟气时，应选用多管式或套筒烟囱(直筒型内筒)；计划1、计划2均为筒中筒型式，契合上述规则，而计划3(传统烟囱)非筒中筒，不该选用。

　3.2 双筒钢内筒和双筒砖内筒烟囱的比较

　依据电规土水(1997)8号文附件《火力发电厂高烟囱规划研讨会议纪要》对烟囱出口烟速的挑选准则规则：挑选烟囱出口烟速的根底是应按烟气腐蚀等级断定烟筒内是负压或答应部分正压运转。按不同的烟压对烟囱材质有不同的要求。因为直筒式砖内筒的套筒式烟囱(计划2)中，砖内筒内外表毛糙且有凸肩(A=0.05)，当太高的烟气出口流速发生的摩擦阻力超越烟囱自拔力时，筒内会存在部分正压，这在脱硫后强腐蚀性烟气条件是不答应的。并且砖内筒选用耐酸砂浆砌筑，竖向灰缝不丰满，酸液易透过竖缝腐蚀保温层并发生走漏。而套筒式钢内筒烟囱(计划1)的钢内筒摩擦阻力系数低，可选用较高烟速及出口烟速，且可正压运转，无走漏问题，适用于强腐蚀性烟气。按湿法脱硫后强腐蚀性烟气的运转及牢靠性分析，在强腐蚀性烟气条件下，不答应选用计划2的烟囱型式。鉴于湿法脱硫后进入烟囱的烟气为强腐蚀，不该选用计划2的烟囱型式(特别是不设GGH湿法除硫烟囱)。

　3.3 双筒钢内筒烟囱几种内筒型式的比较

　双筒钢内筒烟囱常用以下几种内筒型式：

(1)　　 钛钢复合板内筒(钛板厚1.6 mm)。钛钝化能力强，对海水、氯化物盐溶液、硝酸等有很好的耐蚀性，但钛在硫酸中稳定性差。因而应先断定脱硫后烟气中的硫酸浓度，再断定是否运用纯钛板。当硫酸浓度较大时，应考虑选用钛钼合金钢复合板。防腐功能更好的还有镍合金钢复合板，常用镍合金有31、59合金，不管是对氧化性酸，仍是还原性酸(如盐酸、硫酸)，均具有优良的耐腐蚀功能，腐蚀率很低。

缺陷：造价高，且对焊接要求极高，焊接点简单被腐蚀，漏焊是丧命的。

(2)　　 Q235钢板内筒。外表用专用粘胶膜的专用粘合剂把玻璃钢砖(厚38 mm或51 mm)安装在钢内筒外表，玻璃砖及粘膜构成内衬体系，阻挠、抵抗酸烟气凝结水对钢内筒的腐蚀。

缺陷：工期长，造价高，对粘胶要求高，粘胶的耐腐性、粘结抗老化性直接影响了整体防腐的寿数。

(3)　　 耐硫酸露点钢板内筒。内外表喷涂钾水玻璃耐酸砂浆50 mm，内配2层等距铅丝网，铅丝网用锚筋拉固于钢内筒上。

缺陷：添加烟筒规划难度，添加烟筒体系负载，工期长，内筒耐酸砂浆易呈现裂缝，酸液易渗蚀钢内筒，呈现问题难弥补。

(4)　　 耐硫酸露点钢内筒。内外表喷涂耐酸、耐热涂料如北京志盛威华ZS-1041烟气防腐涂料，外外表喷涂耐候油漆。

归纳比较，涂刷ZS-1041烟气防腐涂料的烟筒无论是从造价仍是从耐久度（与该公司ZS-1042脱硫专用防腐涂料合作可达30年的防腐有用期）、修理都优于前三种烟筒，且该涂料施工简易喷涂、刷涂都可，厚涂不需抗裂衬布，抗浸透不会成片脆化、掉落，抗热振作用，即便是特别工况烟气直排，涂层也不会呈现任何弊端，在烟筒规划时可优先考虑该涂料。

　4．规划湿法脱硫烟囱的主张

湿法脱硫烟囱的规划在我国刚起步，还没有较长的运转实践来验证，规划只能学习外国经历。规划中遇到的首要问题是业主对脱硫烟囱的运转状况知道缺乏；或尽管知道脱硫后烟气腐蚀强，不愿选用抗腐蚀性强的烟囱内筒型式；乃至为了节省出资，节省烟囱投入，使规划者无法规划。这种状况会使湿法脱硫烟囱防腐功能下降，故作者主张如下：

(1)湿法脱硫烟囱中烟气湿度大，温度低，烟气对烟囱的腐蚀应按强腐蚀考虑。烟囱作为火电厂的首要构筑物，应作为重要的修建看待，其规划是否合理，除工程造价外，安全运转是十分重要的。因为烟气脱硫后的腐蚀是化学、物理和机械等要素迭加的非常复杂的进程，规划时选用钛或钛钼合金钢复合板内筒尽管一次出资大，寿数为15-20年，但本钱过高。主张选用ZS-1041烟气防腐涂料涂刷的耐酸露点腐蚀烟筒，有用寿数可高达10-30年乃至更长（跟着膜厚的增加，防护年限随之延伸），这期间节省的修理本钱及停机丢失相当可观，且安全牢靠。

(2)对湿法脱硫烟囱内筒的规划，主张严格遵守《火力发电厂烟煤粉管道规划技能规程》(DIMT5121—200o)中关于烟囱规划有关规则，应选用直筒型钢内筒，套筒式和多管式，600 MW 燃煤机组宜1炉1支钢内筒，对不设GGH脱硫的烟囱，钢内筒宜选用钛钢或钛钼合金钢复合板内筒。