摘要：介绍了海门电厂一期4×1036工程1号、2号机组和3号、4号机组烟囱的防腐方案、施工特点及造价对比，为其它脱硫机组烟囱防腐选型提供参考。
摘要：介绍了海门电厂一期4×1036工程1号、2号机组和3号、4号机组烟囱的防腐方案、施工特点及造价对比，为其它脱硫机组烟囱防腐选型提供参考。
关键词：烟气海水脱硫；烟囱防腐；钢内筒
海门电厂一期4×1036MW工程超超临界燃煤发电机组采用海水脱硫工艺，同步安装脱硝装置。1号、2号机组设置GGH，3号、4号机组暂未上GGH系统（已预留空间并考虑设备荷载）。不设GGH的情况下，进入烟囱的烟气温度将大大降低，烟囱内壁将产生严重的结露现象，因此必须针对1号、2号机组烟囱（简称#1烟囱）和3号、4号机组烟囱（简称#2烟囱）的不同工况，综合考虑工艺、工期及造价等方面的因素，选择安全可靠的防腐方案，以确保烟囱使用寿命。
1烟囱的构造
综合考虑防腐性能好、维修方便、抗震可靠、造价适宜等因素，设计烟囱采用承重筒和排烟筒分开布置，选用双钢内筒型式，一炉一筒。内筒选择悬挂式，每个内筒分成四节，最底下一节支撑在40m层钢平台上，在空间上避开穿过烟囱的输煤栈桥皮带，上面三节悬挂在钢平台上。各节内筒间设置伸缩节，采用VITON氟橡胶F型密封。
2烟气脱硫后的低温特点
表1烟气脱硫后的温度
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工艺 |
石膏湿法 |
海水法 |
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带GGH |
80℃ |
65~75℃ |
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不带GGH |
35~50℃ |
25~40℃ |
由上表可以看出，海水法脱硫后的烟气温度比传统的石膏湿法要低。特别是在不带GHH的工况下运行，处于“湿烟囱”状态，水份含量更高，湿度趋于饱和，在内壁容易结露形成低浓度的硫酸、亚硫酸等具强腐蚀性的物质，对烟囱的防腐性能提出了更高的要求。
3钢内筒材质简述
国内常用的钢内筒材料有耐硫酸露点腐蚀钢、普通碳素钢、钛-钢复合板等三种。普通碳素钢适用于排放弱腐蚀性烟气，不适合排放中强腐蚀性烟气。
3.1耐硫酸露点腐蚀钢
耐硫酸露点钢是一种既耐硫酸露点腐蚀又耐大气腐蚀钢种。一般用于有GGH的电厂。耐硫酸露点钢强度高，耐腐蚀性能好，其力学性能与Q345钢接近，较Q235钢要高，采用耐硫酸露点钢可减小壁厚。设计时可在内侧留有2mm厚腐蚀裕度或采取其它防腐措施如涂一层耐酸油漆或磷片树脂，以提高使用寿命。
3.2钛-钢复合板
钛板对脱硫后的烟气防腐效果很好，是国际工业烟囱协会推荐的不设GGH情况下烟囱防腐内衬之一。钛是具有强烈钝化倾向的金属。它和氧的亲和力很大，在空气中或含氧介质中，钛表面生成一层致密的、附着力强、惰性大的氧化膜，保护了钛基体不被腐蚀。温度在315℃以下，钛的氧化膜始终保持这一特性，完全满足钛在恶劣环境中的耐蚀性。烟囱钢内筒采用钛-钢复合板一般采用爆炸工艺，内衬钛板厚1.2~3mm。
4防腐方案及运行情况
4.1#1烟囱防腐方案
1号、2号机组设置GGH，运行时间将近2年，排烟温度>69℃。内筒的防腐方案为：内筒材质采用JNS耐硫酸露点腐蚀钢板、内筒内壁采用乙烯酯玻璃鳞片、内筒外壁采用HR500耐高温防腐漆。内筒主要规格厚度为8mm，两个筒总重量为约626吨。
内壁玻璃鳞片做法为：1、烟道口和直筒体区域：基面喷砂等级Sa2.5，底涂一层，厚度0.6mm，面涂一层，厚度0.6mm，总厚度1.2mm；2、导流板、突变部位区域：加厚鳞片厚度，分3层涂刷，总厚度2mm。
4.2#1烟囱运行情况
运行时间接近2年，日常检查发现伸缩节密封完好，无异常泄漏。近期在环保烟气监测点处开孔，发现内筒内壁玻璃鳞片保护层完好，未见脱落腐蚀现象。
4.3#2烟囱防腐方案
3号、4号机组暂未上GGH，排烟温度只有25～40℃。内筒的防腐方案为：内筒材质采用钛-钢复合板、内筒外壁采用HR500耐高温防腐漆。钛材牌号为TA2。主要规格为Q235板+轧制钛(8+1.2mm)。总重量约为635吨。
3号机组烟囱运行的时间很短，仅有几个月，4号机组烟囱目前尚未投入正式使用，还没经过时间的检验。
5施工工艺及工期
5.1钢内筒吊装
为避开与穿过烟囱的输煤栈桥皮带安装交叉施工，钢内筒采用在40m层钢平台单节（4.4m高）整体吊装。先在地面布置一台150t履带吊，将单节钢内筒通过烟道口预留孔临抛到40m层钢平台。
在完成保温工作后，钢内筒吊装采取液压油缸倒装提升方案，每只钢筒分4段提升，各段标高分别为210m~164m、164m~118m、118m~70m、70m~40m。为缩短工期，消除提升设备移位带来的安全隐患，采取保持提升设备安装在顶层钢平台不动的方案。
#1烟囱设计时，顶层钢平台主钢梁及混凝土牛腿未考虑施工安装时的荷载。因此施工的时候采取在主钢梁顶部沿着梁纵向通长增加一块高-18×280mm的钢板以增加强度，并在主钢梁的端部加焊45a工字钢刚性挂钩，挂钩的另一端挂在混凝土筒顶，以减少牛腿承受的荷载。
#2烟囱设计时进行了优化，顶层钢平台主钢梁钢梁截面适当增大，混凝土牛腿改为预留方孔。由混凝土外筒和主钢梁承担施工荷载。施工时不需采取额外措施进行减负。
5.2工期对比
两个烟囱的工程量主要不同在于：#1烟囱增加玻璃鳞片防腐8000m2，#2烟囱增加钛条的焊缝5800m。钛的焊接对工艺、环境及检验的要求非常高，而且在伸缩节、压顶、烟道口、导流板等部位的异形钛条多达10种，因此#2烟囱的工期比#1烟囱要长一些。
6主要工程量及造价
表2主要工程量及造价
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名称 |
#1烟囱 |
#2烟囱 |
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耐硫酸露点钢 |
626吨，材料费692万元 |
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钛-钢复合板 |
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635吨，材料费1978万元 |
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玻璃鳞片 |
8000m2，材料及施工费371万元 |
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钢内筒制安 |
870吨，制安费741万元 |
879吨，制安费1100万元 |
7结束语
烟囱是电厂的重要设备，应根据构造特点及烟气工况，采用可靠耐久的防腐方案以确保烟囱使用寿命及运行的长期性和稳定性，避免因腐蚀严重而停机修复造成严重的经济损失。当机组设置GGH时，脱硫后的烟气温度较高，钢内筒可采用价格适中的耐硫酸露点钢。耐酸钢钢内筒本身的耐酸防腐性能，加上内壁的玻璃鳞片，双重防腐蚀功能。钛-钢复合板方案的一次投资较高，但它具有高耐腐蚀性能，运行可靠性很高，在电厂设计的运行周期内，不用进行大量的维护工作。无论机组有没有设置GGH均可采用钛-钢复合板。当不设置GGH时，由于烟气温度大大降低，环境变得恶劣，宜采用钛-钢复合板方案更为可靠。
要根据工程的特点、周边环境、工期要求及施工单位的实力，选择安全合理的方案，主动联系设计单位对图纸进行优化，以确保工程安全、保质、按期地完成。应定期对烟囱的腐蚀情况进行检查，了解其它电厂烟囱的运行情况，探讨新材料、新工艺的应用，不断总结经验，完善措施，延长烟囱使用寿命。
参考文献：
[1]GB50051-2002，烟囱设计规范[S]
[2]蔡焕盛.大型燃煤电厂脱硫烟囱防腐的探讨[J].广东建材，2006（10）：15-16.
[3]徐磊.北仑发电厂三期2×1000MW工程烟囱防腐选型分析[J].浙江电力，2008（3）：66-68.
作者简介：严家涛（1984年12月—），男，2007年6月毕业，大学本科，华能海门电厂工程部土建专责，助理工程师，从事火电厂基建管理工作。