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2.2 脱硫烟气的腐蚀性
按照“国际工业烟囱协会(CICIND)”的设计标准要求,燃煤电厂脱硫烟囱虽然在脱硫过程中已除去了大部分的氧化硫,但在脱硫后,烟气湿度通常较大,温度很低,且烟气中单位体积的稀释硫酸含量相应增加。因而,处于脱硫系统下游的烟囱,其烟气通常被视为“高”化学腐蚀等级,即强腐蚀性烟气等级,因而烟囱应按强腐蚀性烟气来考虑烟囱结构的安全性设计。
2.3 脱硫烟气的腐蚀性对烟囱设计方案的影响
2.3.1 国内烟囱设计标准关于腐蚀性烟气对烟囱设计方案的说明
按照国家标准《烟囱设计规范》GB50051-2002第10.2.2条和电力行业标准《火力发电厂土建结构设计技术规定》DL5022-93第7.4.4条的要求:当排放强腐蚀性烟气时,宜采用多管式或套筒式烟囱结构型式,即把承重的钢筋混凝土外筒和排烟内筒分开,使外筒受力结构不与强腐蚀性烟气相接触。
电力行业标准《火力发电厂土建结构设计技术规定》DL5022-93第7.1.2条还要求:600MW机组宜采用一台炉配一座烟囱(一根排烟管)方案。
2.3.2 国外烟囱设计资料说明
从目前了解的国外烟囱资料看,火电厂烟囱基本上都是套筒式或多管式烟囱,且以钢内筒多管式烟囱为主,单筒式烟囱很少看到。我们认为这可能是套筒式或多管式烟囱具有检修和维护空间,一旦需要,可立即对排烟内筒实施维护和补强;而单筒式烟囱(包括改进型单筒式烟囱)一旦建成投运,便很难再对它进行内部的检修和维护。
对套筒式或多管式烟囱,排烟内筒的结构材料选择一般有两种:钢内筒型结构和砖砌内筒型结构;从材料的抗渗密闭性来看,钢内筒优于砖砌内筒,但经济性差些(限于国内条件)。对于钢内筒结构,在烟气湿法脱硫(无GGH装置)的情况下,国际工业烟囱协会(CICIND)在其发布的《钢烟囱标准规程 Model Code For Steel Chimneys》(1999年第1版)中建议采用普通碳钢板在其内侧(与烟气接触侧)增加一层非常薄的合金板或钛板的方法进行处理。对于砖砌内筒结构(加设GGH装置),从美国萨金伦迪(SARGENT & LUNDY)公司设计资料和英国公司为广东沙角C厂设计的240米高烟囱图纸看,都对砖和胶泥提出了很高要求,即特殊的耐酸缸砖用硅酸钾耐酸胶泥砌筑,一般分两层错缝布置,并设封闭层。砖的抗渗性能要求高,主要目的是防止烟气渗透形成冷凝腐蚀和对排烟筒外包裹的保温隔热材料性能带来不利影响。
2.3.3 烟气温(湿)度和运行压力与腐蚀性的说明
2.3.3.1 烟气温(湿)度与腐蚀性
脱硫后的烟气温度一般在40℃~50℃之间,且湿度很大并处于饱和状态。根据前述的烟气特点,它是低于烟气结露的温度,烟气易于冷凝结露并在潮湿环境下产生腐蚀性的水液液体。一般的烟气湿法脱硫处理中是采用加设烟气加热系统(GGH)来提高脱硫处理后排放的烟气温度(约80℃及以上),以减缓烟气冷凝结露产生的腐蚀性水液液体。从理论上讲,采用烟气加热系统(GGH)能有利于减缓烟气的腐蚀(即提高烟气温度,减少结露),但烟气湿度、水分这些诱发腐蚀的因素依然存在,况且GGH的运行能否满足运行温度值的要求,尤其是在发电机组低负荷运行、机组开启和关停期间及其它不利工况时能否满足运行温度值的要求值得关注和重视。
烟气温度低、湿度大,烟囱内的烟气上抽力就降低,它影响着烟气的流速和烟气抬升高度及烟气扩散效果,这对排放的烟气满足环保要求(特别是氮氧化物NOX指标)带来不利的因素。
