董丁
中国能源建设集团西北电力建设工程有限公司第四工程公司 陕西 西安710038
摘要：本文主要就电厂高空烟囱防腐改造进行分析和研究，借助于实际案例来探究导致高空烟囱发生腐蚀的原因，并进一步将烟囱防腐方案进行确定，提出了可行的防腐施工工艺。文章中介绍了在烟囱防腐改造中对钛钢复合板技术的应用，从而使得烟囱使用寿命延长、耐高温耐腐蚀性增强，此次研究能够为电厂高空烟囱防腐改造工作提供借鉴。
关键词：电厂；高空烟；防腐改造
1腐蚀原因分析
1.1脱硫烟气具有很强的化学腐蚀性
相比干燥的烟气，湿烟气的腐蚀性明显较强，在对火力发电厂烟气脱硫处理之前，烟囱的排烟温度高达120摄氏度，烟气中所含的酸性气体，如氟化氢、三氧化硫、氧化氢等并不会形成酸液以至于对烟囱造成侵蚀。烟气中所含的氯离子与水蒸气相遇后形成氯酸，其温度在60摄氏度左右，其具有严重的腐蚀性，尤其对钢板材料的腐蚀速度更是剧烈，其中内衬防腐的耐酸砖以及金属材料等会受到腐蚀。
1.2气流冲刷腐蚀
本机组的高空烟囱属于“单筒套筒”的结构形式，因此含尘酸滴以及气流比较大，容易对筒壁造成严重的冲刷磨蚀，烟气可通过水平烟道进入到烟囱中，气体从10m/s的流速增大到30m/s的流速，由于气体会产生湍流现象，会导致烟囱内衬强受到含尘酸雨的气流对其所产生的冲刷腐蚀作用，从而内衬慢慢发生减薄、剥落，最后直至出现腐蚀穿透筒壁现象。
1.3结晶腐蚀
脱硫系统正常运行过程中，烟气中会有大量未被除净以及未经除尘后的脱硫产物伴随着烟气的高速流动，直接进入到烟囱与入吸收塔出口烟道相连接位置处，且在惯性作用力下，这些颗粒会在烟道与烟囱所连接的对面附着，并且部分液体会在防腐表面处的毛细孔中渗透进来。当系统运行停止后，这些液体会慢慢变得干燥最后形成了盐结晶，同时会出现体积膨胀变化，导致防腐材料被破坏，以至于出现破裂、疏松、脱皮等显现。
2防腐改造方案研究
2.1 拆除原有内衬，增设钛钢复合板内筒
钛板的化学性质相对比较稳定，其防腐效果也非常好，在经过脱硫处理之后的烟气并不会对钛板造成明显的腐蚀性，且这种方法属于湿法脱硫不设GGH情况下烟囱防腐内衬之一。在计算内筒结构设计过程中，所预留的宽度无需太大。钛钢复合板作为一种目前发展相对比较成熟的组合材料，且有着专门的国际标准，但这种材料造价成本相对比较高，在施工过程中对于施工工艺技术水平的要求也较高。
同时，还需要注意的问题是，不宜将碳钢与钛板焊接起来，主要是因为其相容之后所产生出来的金属的耐腐蚀性非常差。因此，钢内筒衬钛板的施工工艺具体有如下这两种：1）现场挂贴，比如塑福建省漳州后石电厂所使用的就是这种现场挂贴内衬法。2）爆炸复合，目前我国国内的 钛板内衬烟囱所用到的工艺均为用钛复合钢板 工艺。
将原有的240/10m的“单筒式”烟囱筒身中的隔热层、积灰平台以及砌体内、隔烟墙等统一拆除掉，同时再将原来的钢筋混凝土筒壁保留下来，同时将一根钛钢复合板材料新增至原来烟囱筒壁内，最后形成排烟内筒体系方案。
2.2 新增钢内筒，内贴美国宾高德轻质发泡隔热防腐玻璃砖防腐内衬
在整个方案中，需要将原来“单筒式”烟囱积灰平台、隔烟墙、砌体内衬等结构及时拆除，同时还需将原来烟囱中的混凝土筒壁保留下来。按照中期治理型方案的思路，在原有烟囱的钢筋混凝土筒壁内新增设 置一根Q235B 钢内筒＋50mm 厚美国宾高德轻质发泡隔热防腐 玻璃砖材料防护层的排烟内筒、内烟道和导流板，以及相应的 排烟内筒横向约束装置、平台层和垂直交通系统等。
新增排烟内筒高度为243.0m，自立式，上下等直径。
结合 原有“单筒式”烟囱钢筋混凝土筒壁顶部内悬挑的环形牛腿内 半径尺寸和新增排烟内筒施工间隙的常规要求，新增排烟内筒 的内直径确定为9.1m（粘贴50mm 厚玻璃砖防护层后的净内径 为9.0m），筒壁壁厚确定为12～18mm。
2.3 新增玻璃钢内筒
玻璃钢属于一种复合材料，主要由基本树脂和玻璃纤维所组成，其具有纤维方向强度高、轻质、刚度小等一系列特点，玻璃钢的密度大小是在1500-2000kg/m3之间，密度仅仅在普通碳钢材料的1/4左右。玻璃钢排烟筒的特点是防腐性较好，因此不需要专门对其进行防腐处理，且质量比较轻，有利于对烟囱结构抗震设计。玻璃钢复合材料除了要保证具备较好的防腐性之外，同时还需要承受相应的结构力，对其进行大块预制拼接以及整体缠绕之后，所形成的排烟筒结构具有较好的整体密封性。玻璃钢的强度往往比较符合实际使用的要求，但其内筒的刚度却相对较小，根据结构可设计性特点，将中空结构、形变结构、强筋结构等设计于强度较小的部位处，从而保证内筒整体具有较好的刚度。
3防腐改造施工工艺
3.1施工顺序
该工程施工项目的作业平台为电动吊篮，在进行拆除作业时需要从上至下进行：首先是烟囱顶部横梁安装准备，其次是烟囱亭口支撑横梁，然后到施工作业平台安装、调试和验收，再到自上而下拆除烟囱内衬，最后一个环节是修复、检查外筒内壁。
钢内筒基基础施工工序流程主要如下：首先是钢内筒基础中心定位环节，其次是对基础地板上部地面进行人工开挖操作，然后是验收底板模板，再就是掩护基础混凝土，接下来是验收基础钢筋环节，最后是螺栓孔灌注中粗砂环节。
钢筒制作具体工艺流程如下：首先是板材划线归方切割，然后是现场卷板，最后进行喷砂、防腐施工操作。
钢内筒安装工序流程：首先将筒体吊装放置于顶升模内，其次是将其在烟囱底部钢内筒定位中心位置处送入进来，然后对液压顶升装置带负荷升降进行调整，接下来进行安装并焊接钢内筒体，再者将液压顶升装置进行拆除，最后实施钢烟道吊装操作。
3.2具体工艺
钢内筒设计过程中主要采用自立式的结构设计方案，钢筒内直径增加8.75厘米，将止晃平台安装固定下来。以Q235B普通碳素钢材料制作钢内筒钛板基层的材料，钢内筒顶部相比混凝土外筒顶位置高出3米。以BR2材料制作排烟内筒筒体，距离烟道连接口下方11.0米位置处，由于受到导流板隔离影响，使用Q235B钢板制作排烟内筒。
钢内筒外所使用的玻璃丝保温层厚度是80厘米，且用铝箔包裹玻璃丝棉，然后再通过钢丝将其捆绑。
专门留置环保监测预留孔，并对监测平台进行设置。会将直爬梯、布局布置平台、环形平台等设置在新增排烟内筒外表面。
在烟外管道设置烟囱排酸管，排酸管直接通往脱硫吸收塔。由于将钢内筒设置在原钢筋混凝土外筒内。需要将用钛-复合钢板材料制作成作烟道并将其放置于钢内筒两侧，然后再使用膨胀节将烟道与脱硫净烟道之间相连。
砖内衬被拆除后，会在钢筋混凝土筒内部上留下腐蚀过的痕迹，需要由第三方对腐蚀状况进行测定，然后再交给甲方过审。
总结
发电厂每天都会有大量氮氧化物、硫氧化物等废气排放出来，这些气体会对环境造成严重危害，尤其二氧化硫气体对于环境所造成的危害性更大，是导致大气污染以及酸雨的直接诱因。发电厂高空烟囱可起到处理高温烟气、吸收固态液二氧化硫等作用，同时还具有耐磨损、防腐蚀区域较大等特点，此外高空烟囱对于技术质量要求较高以及防腐蚀实效维修难度大，因此高空烟囱防腐工作会对其安全运行产生严重影响。本文就电厂高空烟囱防腐改造研究与分析展开研究，通过对其腐蚀原因详细分析基础上，对电厂高空烟囱防腐改造工作展开详细探讨，希望通过此次研究能够对电厂高空烟囱防腐改造工作起到指导作用。
参考文献
[1]郭钦礼,卞孟荣.火力发电厂湿烟囱防腐—耐酸耐热混凝土烟囱钢内筒施工[J].武汉大学学报(工学版),2007,S1:438-441.
[2]梁远忠,王金兴,李生明,陈书明,余荣.广西合山电厂单筒式脱硫湿烟囱内衬防腐工程施工方法[J].电力建设,2012,3310:110-112.