钛钢板、宾高德玻璃砖、玻璃鳞片烟囱防腐方案比选

0 引言
根据国家环境保护发展现状, 国内许多原有烟囱的脱硫系统均不能满足新的环保要求, 需要重新改造, 以满足最新的烟气排放标准。目前, 对于烟气脱硫装置的设计施工和运行经验已日臻完善, 对脱硫机组烟气排放的关键设备:烟囱的防腐, 也逐渐引起了大家的关注。许多电厂的烟囱经过脱硫改造后, 原有烟囱在低温强腐蚀性湿烟气下已不能满足防腐要求。本文以某电厂为例, 对其原有烟囱防腐改造方案进行技术经济比较, 并选择合适的方案。
1 工程概况
本工程为某2×600MW燃煤发电机组, 原有#5、#6机组烟气脱硫系统采用石灰石/石膏湿式脱硫工艺, 设计运行条件下排放经湿法脱硫并设有GGH装置的烟气。原有烟囱采用套筒式砖内筒结构, 排烟内筒按“二炉配一管”配置。根据脱硫提效改造报告, 此次脱硫改造的方案为拆除GGH, 改造烟道将GGH拆除部分的原烟道和净烟道连接起来, 并改造原有吸收塔进出口。由于脱硫改造取消了GGH, 进入烟囱的烟气温度约为50℃, 低于酸露点温度。原有烟囱防腐体系不能满足要求, 存在重大的安全隐患。
2 本工程拟采用的防腐方案比选
根据业主需求, 本次改造考虑拆除原有砖内筒, 采用新增钢套筒的改造方式进行。根据目前国内外火力发电厂常见烟囱结构型式以及防腐特点来看, 采用湿法脱硫后的钢排烟筒的防腐处理措施主要有:贴泡沫玻璃砖、喷涂耐酸耐热整体浇注料、刷耐高温玻璃鳞片、涂高性能耐热耐酸涂料、钛钢复合板。
本工程燃煤设计含硫量为1%, 经过湿法脱硫后烟气温度低, 湿度大, 含水量高, 烟气具有强腐蚀性, 烟囱应按强腐蚀性类型设计。根据《烟囱设计规范》及《火力发电厂土建结构设计技术规定》, 当排放强腐蚀性湿烟气时, 应采用套筒式或多管式烟囱。
筒内喷涂耐酸耐热整体浇注料的钢套筒方案由于自重大, 用钢量多, 施工工艺复杂, 施工条件差, 材料损耗率高, 且不适应温度的过大和急剧变化。在不设置GGH的系统, 防腐效果不好。本工程由于拆除了GGH系统, 所以此方案不适宜采用。因此, 本工程拟采用内贴宾高德泡沫玻璃砖、耐高温玻璃鳞片或防腐涂料、钛钢复合板三种备选方案, 各方案相关技术比较详表1不同防腐做法的钢套筒烟囱的技术经济比较。 烟囱钢内筒选择一个合适的内衬, 必须考虑以下几方面的因素: (1) 技术可行性, 满足复杂化学环境下的防腐要求; (2) 经济合理, 较低的建筑成本, 一次性投资费用要低; (3) 施工容易进行速度快, 周期短; (4) 运行维护费用低, 并且方便检修。需注意的是, 用材的选择不仅应考虑初期成本, 还应考虑装置的可靠运行周期 (即大修周期) 和总使用寿命等相关问题, 以便作出经济上的合理决定。
综上所述从结构的安全性、防腐性、经济性、施工工期以及长期运行成本等综合分析, 并结合业主意愿, 本工程钢内筒推荐采用自立式钢套筒形式, 内筒采用钛钢复合板 (Q235B钢+1.2厚TA2) 的结构形式。
3 结论
根据对本工程烟囱防腐改造的技术及经济比选, 以及考虑本工程原有电厂的脱硫设施、烟囱的运行现状, 得出结论如下:
(1) 本工程原有烟气经过湿法脱硫后温度低, 湿度大, 含水量高, 具有强腐蚀性, 原有烟囱防腐设施已经不能满足电厂运行要求, 需要对原有烟囱防腐进行改造。
(2) 针对本工程现状, 内贴宾高德泡沫玻璃砖、耐高温玻璃鳞片或防腐涂料、钛钢复合板三种方案均能满足烟气脱硫改造后的运行和防腐要求, 钛钢复合板的钢套筒形式具有很好的技术优势且基本不需要进行维护保养。
(3) 针对三种方案的经济比较, 钛钢复合板及内贴宾高德泡沫玻璃砖的方案改造费用较高, 分别高出20%和30%。
(4) 综合三种方案的技术经济比较, 同时从长期运行角度考虑, 本工程采用钛钢复合板内筒的技术方案符合工程预期。