煙囪、冷卻塔防腐蝕存在的部分主要問題及建議

1.前言

大氣污染防治工作的開展離不開國家政策的支持，2018-2019年，我國環(huán)保政策密集出臺，環(huán)保力度進一步加大，環(huán)保政策措施由行政手段向法律的、行政的和經(jīng)濟的手段延伸。   

由于國家對環(huán)保政策的推進力度不斷加大，電力行業(yè)燃煤發(fā)電機組必須限期加裝濕法脫硫裝置。目前,各大火電集團均積極響應國家的環(huán)保政策,加大煙氣脫硫力度,力爭在規(guī)定期限內(nèi),使得各自電廠的排煙濃度達到國家規(guī)定的環(huán)保標準。

 但是,由于我國火電行業(yè)以前均是排放高溫煙氣,這時煙氣對煙道、煙囪的腐蝕較輕,再加上當時中國處于計劃國內(nèi)電力行業(yè)(電廠、電力設計院)基本上不設置材料專業(yè),更不必說防腐蝕材現(xiàn)在面臨著全行業(yè)的大規(guī)模脫硫工程,整個電力行業(yè)在隨之而來的嚴重腐蝕面前,還缺乏對腐蝕危害的足夠認識。在加裝濕法脫硫裝置的過程中,特別是在涉及到脫硫塔、煙道及煙囪防腐蝕材料及防腐蝕方案時,受種種原因的影響,往往不能正確地選擇防腐蝕材料品種和生產(chǎn)廠商,僅僅聽從一些上門推銷的防腐蝕材料廠商的建議,然后從低價中標的角度選擇一些不具備足夠的防腐蝕技術力量及生產(chǎn)經(jīng)驗的企業(yè)作為供貨商,結果導致大量的煙囪防腐蝕項目出現(xiàn)質(zhì)量問題,給電力行業(yè)帶來嚴重的經(jīng)濟損失,并給電廠的安全生產(chǎn)留下嚴重的潛在危害。

2.煙囪防腐中存在的部分主要問題

2.1.重視程度不足

目前國內(nèi)火電站的煙囪防腐中，普遍存在重視程度不足的問題，主要是某些人員在工作中并未認識到煙囪防腐在火電站是非常重要的一項工作，在管理工作中，由于煙氣換熱器中出現(xiàn)了結垢或者積灰等現(xiàn)象，讓脫硫裝置的運行受到影響，無法達到正常的運行效率，使生產(chǎn)成本無謂增加。另外就是煙囪的主體若是出現(xiàn)腐蝕，對火電站的安全運行會造成一定的影響，這些危害若沒有得到管理人員的高度重視，會導致一些安全隱患未能及時發(fā)現(xiàn)和排除，使正常運行受到影響。因此很多時候，火電站的煙囪防腐未能達到理想的狀態(tài)，所以一定要對煙囪防腐給予足夠的重視，根據(jù)《建筑防腐蝕工程質(zhì)量檢驗評定標準》GB50224-95對煙囪防腐工作的及時完善，保證煙囪處于良好的運行中，這樣才能保證火電站的正常運行。

2.2.防腐施工單位技術水平

在火電站的煙囪防腐工作中，因部分人員的理論知識有限，對煙囪防腐的認知存在一定問題。因為一個合格的施工單位，應該懂得本行業(yè)的材料性能和相關設計要求，在施工過程中如發(fā)現(xiàn)設計方案存在問題，應及時通知監(jiān)理單位、業(yè)主和設計院，及時予以修改、糾正。例如，管理人員在日常工作中缺乏責任性，未能重視煙囪腐蝕會對電站造成嚴重的損失，很多安全隱患并未及時進行識別和處理。而技術人員若是水平不足或者態(tài)度上存在問題，防腐處理中也會留下諸多隱患，讓煙囪防腐無法達到理想水平。因此防腐工作人員的整體素質(zhì)對火電站的日常管理會造成直接影響，對煙囪防腐也會造成一定影響，很多時候在防腐方案的確定上并不是從實際需求以及客觀分析的角度出發(fā)，未能依據(jù)安全、環(huán)保以及經(jīng)濟的要求對方案進行確定，最終使煙囪的防腐工作存在很多缺陷，使防腐的效果也未能呈現(xiàn)出來。

2.3.防腐體系不合理

某些企業(yè)出于成本上的考慮，很多時候為了讓成本盡可能降低，在防腐體系的確定上存在一些問題，在技術選擇以及材料選擇上也比較落后，表面上看煙囪受到了防腐體系的嚴格保護，實際上防腐體系并未發(fā)揮出應有的作用。近年來國內(nèi)的相關報道中有關煙囪防腐體系失效的內(nèi)容比較多，如國產(chǎn)的磚膠防腐體系等都存在一定的失效現(xiàn)象，甚至會出現(xiàn)煙囪滲漏的問題?？梢娙羰欠栏w系不當，也會讓煙囪防腐的最終效果受到嚴重影響。

2.4.煙囪本身設計有問題

煙囪防腐也與本身設計直接相關，在對煙囪進行設計時，石膏的攜帶、內(nèi)部酸液的形成等，其實都與煙囪的設計是否合理有關，在對煙囪進行設計時，不同專業(yè)的考慮角度是不同的，選擇的參數(shù)也可能留下一定的疏漏，因此煙囪設計是非常復雜的工作。而防腐設計是煙囪設計中至關重要的內(nèi)容，除了本身防腐措施的設計外，煙囪的各方面結構是否合理也是影響防腐效果的重要因素，所以在煙囪設計時需要從整體的角度考慮防腐效果，同時要注重細節(jié)參數(shù)的選擇。

3.煙囪防腐蝕中出現(xiàn)的實質(zhì)性問題

援引一位國內(nèi)從事防腐蝕材料及工程技術研究的的中央直屬研實院的高級技術人的調(diào)查結果,早在10年前即參與火電行業(yè)防腐蝕材料的仲裁檢驗,最5年來更是多次應邀參加電力行業(yè)的設計方案、防腐蝕產(chǎn)品及防腐蝕工程招標等評審會,對火電行業(yè)防腐蝕現(xiàn)狀有著深刻的體會,同時在心中也逐步積累起深深的憂慮本文的目的,是基于一個國有研究院防腐蝕技術人員的職業(yè)責任感,為降低火電廠的運行成本、提高安全性,向電力行業(yè)及相關機構提出個人建議,供電力行業(yè)有關人士參考。

3.1.濕法脫硫前

燃煤杋組排放的是未經(jīng)脫硫的煙氣,進入煙囪的煙氣溫度在125℃左右(出現(xiàn)事故時的短期煙氣溫度則可達150-180℃)。在此條件下,煙囪內(nèi)壁處于干燥狀態(tài),煙氣對煙囪內(nèi)壁材料不直接產(chǎn)生腐蝕。加裝濕法脫硫裝置后,排放的煙氣是經(jīng)過處理后濕煙氣。如果未經(jīng)煙氣換熱器加熱升溫,進入煙囪的煙氣溫度在50±5℃,煙囪內(nèi)壁有嚴重結露,沿筒壁有結露所產(chǎn)生的酸液流淌。酸液的溫度在40-80℃時,對結構材料的腐蝕性特別強。以鋼材為例,40-80℃時的腐蝕速度比在高溫度時高出約3-8倍。

3.2.濕法脫硫后

3.2.1.當脫硫效率達到理論設計值95%時，煙囪內(nèi)壁的酸性冷凝液的ph值為1.9-2.2屬于強酢性狀態(tài)。此時濕煙氣對于不同材質(zhì)的腐蝕速率為q235a鋼的腐蝕速率高達159.54mm年-2000mm年；10 crmncuti不銹鋼的腐蝕速率也高達23.9268mm/年。這一實際測試數(shù)據(jù)充分說明了此凝結液具有很強的腐蝕能力。對于混凝土煙囪在濕煙氣狀態(tài)下,當煙囪內(nèi)壁稀硫酸的濃縮在中等狀態(tài)時(此時硫酸的濃度為15%,最大濃縮濃度可達40%)對混凝土的腐蝕速率為對于c25混凝土的腐蝕速率為8mm/10天；對于c30混凝土的腐蝕速率為2.4mm/10天；對于c50混凝土的腐蝕速率為2.4mm/10天。

3.2.2.雖然在加裝濕法煙氣脫硫裝置后,煙氣中大約90%-95%的so被從煙氣中脫除,但是由于在脫硫后的煙氣中引入了大量的水并且將煙氣溫度降至50±5℃左右(國內(nèi)電廠為了節(jié)省投資,基本上不加裝ggh),因而使得脫硫后的煙氣具有了很強的腐蝕性。

3.2.3.另外,根據(jù)從事防腐蝕材料及工程技術研究的專業(yè)技術人員透露，電廠在加裝濕法脫硫裝置時,由于未對煙囪內(nèi)壁進行防腐蝕改造,結果只運行了大約不到5年時間,煙囪內(nèi)壁即岀現(xiàn)了嚴重腐蝕,影響到發(fā)電機組的安全運行。最后不得不花費近重金重新進行煙囪結構加固處理,然后再進行內(nèi)防腐施工。由此可見,排放濕法煙氣煙囪防腐蝕的重要性以及不采取合適防腐蝕措施所帶來的嚴重后果。

4.煙囪防腐中存在的部分主要問題的建議

基于目前電力行業(yè)防腐脫硫的規(guī)模，以及目前電力行業(yè)防腐蝕材料選材、招標的現(xiàn)狀，建議采取如下措施:技術咨詢mcyzff@163.com；網(wǎng)址www.mc-yzff.com

4.1.進一步完善煙囪防腐蝕設計相關規(guī)范標準

由電監(jiān)會、中電聯(lián)或者其他電力主管部門牽頭，委托國內(nèi)知名防腐蝕研究單位對濕法脫硫后煙囪的防腐蝕問題進行綜合研究,確認加裝濕法煙氣脫硫裝置后煙囪的腐蝕現(xiàn)狀，并編制相關煙囪防腐蝕設計規(guī)程(目前已有的煙囪防腐蝕規(guī)程不能滿足實際需要)，為今后的煙囪防腐蝕設計提供依據(jù)。

4.2.打破低價中標的惡性循環(huán)

由電監(jiān)會、中電聯(lián)或者其他電力主管部門牽頭，改變目前電力行業(yè)多頭進行防腐蝕材料評審的現(xiàn)狀，委托國內(nèi)知名防腐蝕研究單位對目前國內(nèi)煙囪防腐蝕材料進行綜合測試，對于性能合格的企業(yè)，由電監(jiān)會、中電聯(lián)或者其他電力主管部門統(tǒng)一頒發(fā)進入電力行業(yè)的行銷許可證，無證企業(yè)將失去投標資格。

4.3.合理底價的原則

眾所周知，一分錢一分貨。基于合理性能價格比的原則，由電監(jiān)會、中電聯(lián)或者其他電力主管部門牽頭，將目前電力行業(yè)在防腐蝕招標過程中一貫采用的低價中標的評標辦法，改為在確保工程質(zhì)量的前提下，采納合理低價的投標方案。

4.4.補救措施

對于目前已出現(xiàn)滲漏、嚴重腐蝕的脫硫煙囪，建議委托有資格的檢測單位進行煙囪結構的安全性檢測、評估，并提出結構加固處理方案；然后委托有實際操作經(jīng)驗的防腐蝕研究單位提供設計方案，然后交由相關電廠執(zhí)行。