燃煤电厂烟囱发生腐蚀破坏的原因分析

       1.前言

目前，燃煤火力发电厂的脱硫工艺以湿法脱硫为主，还有少部分采用海水脱硫和干法脱硫工艺。其中，湿法脱硫以石膏–石灰石湿法脱硫工艺最为成熟，并因脱硫效率高而被广泛采用。石膏–石灰石湿法脱硫后，烟气的温度、湿度与脱硫前有很大区别。如湿法脱硫前，火电厂锅炉直接排放到烟囱的高温烟气，其温度一般为125℃左右，内壁处于干燥状态，烟气对烟囱内壁材料不产生直接腐蚀；采用湿法脱硫后，烟气温度一般为40~50°C。低于酸的露点温度，故内壁易产生结露，并形成酸液流淌，从而加剧了烟囱的腐蚀。因此，脱硫后烟囱的防腐成为亟待解决的问题。由于湿法脱硫装置结构庞大、运行周期长、维修困难等原因，其设备的防腐比一般化工设备要求更高。本文概述了湿法脱硫烟囱的内衬腐蚀原因、烟囱内衬防腐材料的优缺点及烟囱内衬防腐涂层的技术应用状况。

2.烟气的主要成分和造成烟囱腐蚀与破坏的原因

燃煤电厂排放的烟气中主要含有二氧化硫、三氧化硫、二氧化碳、氮氧化物和部分粉尘。在粉尘颗粒物等的催化作用下，烟气中部分SO2会转化为SO3。经过湿法烟气脱硫后，烟气中的含水量比较大，故SO3会转化为硫酸蒸汽。当烟气的温度低于该硫酸蒸汽浓度下的酸露点时，就会有硫酸小液滴凝结并附着在烟囱的内表面上。同时，酸液沿内壁下流过程中，部分又被蒸发，造成内壁凝结液中酸浓度逐渐增大。烟囱内壁长期处于酸液浸泡状态，造成低温结露腐蚀。由于烟囱一般是内部压力高于外部压力，故酸液有自然向外渗透的倾向。如果烟囱内壁有裂缝，酸液、烟气会顺着裂缝不断向外渗透，使钢、混凝土等结构材料发生腐蚀，且腐蚀速度极为迅速。这种腐蚀属于SOx的化学腐蚀。经湿法脱硫后的烟气一般还含有氟化氢、氯化物等强腐蚀性物质，pH为2.0~2.5，属于Cl^?、F^?离子的腐蚀。另外，温度波动也会造成热膨胀损坏和热疲劳破坏。由于多数电厂湿法脱硫系统安装有烟气旁路系统，当旁路挡板打开时，烟气温度达到130°C左右。在旁路挡板未铅封之前，这种冷热交变的情况较多，因此，烟囱内的防腐层在较大的温变环境下易受到破坏。目前，国内湿法脱硫烟囱数量庞大，其内衬腐蚀和钢板渗漏状况都比较严重，存在着安全隐患，因而有必要对其内衬涂层所用材料进行探究。