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煙囪的主要作用是拔火拔煙，排走煙氣，改善燃燒條件，煙氣中含有SO2、CO、CO2、碳?xì)浠衔镆约暗趸衔锏�，煙塵包括燃料的灰分、煤粒、油滴以及高溫裂解產(chǎn)物等，這些產(chǎn)物都都屬于腐蝕性介質(zhì)，煙囪煙道腐蝕一直是個(gè)難題。
煙囪煙道大部分是保溫磚煙囪、鋼筋混凝土煙囪、澆注料煙囪和金屬鋼煙囪四類。在煙囪效應(yīng)的作用下，燃燒室內(nèi)有組織的自然通風(fēng)、排煙排氣得以實(shí)現(xiàn)。根據(jù)腐蝕特性不同，可劃分為5個(gè)主要的腐蝕區(qū)，即原煙氣腐蝕區(qū)、溫?zé)煔飧g區(qū)、入口煙道干濕界面腐蝕區(qū)、吸收塔內(nèi)腐蝕區(qū)和凈煙氣腐蝕區(qū)。
鍋爐排放的煙氣一般溫度在180℃左右，相對(duì)濕度為3%，含有灰分及各種腐蝕性成分，如SO2、HCl、NO2及鹽霧等。在脫硫過程中，又具有酸堿價(jià)質(zhì)交替的特性，因此設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，防腐條件要求比較苛刻。近年來，北京志盛威華公司研發(fā)生產(chǎn)出的ZS-1041志盛煙氣防腐涂料涂層的研發(fā)成功應(yīng)用，驚人的抗煙囪煙道冷凝水腐蝕效果，讓人類對(duì)未來的煙囪煙道冷凝水防腐技術(shù)有了更美好的憧憬。
煙氣從水平煙道進(jìn)入煙囪后，角度和速度變化較大，發(fā)生湍流現(xiàn)象。氣流和含塵酸滴會(huì)對(duì)煙囪內(nèi)襯強(qiáng)烈沖刷磨蝕。煙氣從水平煙道進(jìn)入垂直鋼內(nèi)筒后，一般煙氣流速?gòu)?5m/s急劇升高到30m/s，形成湍流，此處大量酸性煙氣冷凝水積聚并呈雨水狀沖刷煙囪壁面。煙囪內(nèi)壁凝酸的pH值一般在1.7—2.5之間，最低可達(dá)到1.34。
高溫?zé)煔庵械亩趸�、三氧化硫、氟化氫、氯化氫等酸性腐蝕性氣體基本不會(huì)凝結(jié)成酸液對(duì)煙囪進(jìn)行腐蝕，煙囪實(shí)際壽命遠(yuǎn)大于三十年。但是低溫?zé)煔猓艧煖囟认陆档剿崧饵c(diǎn)以下，一般在180℃以下時(shí)，水平煙道和煙囪隨時(shí)有凝酸生成，其內(nèi)襯防腐的金屬材料和耐酸磚等內(nèi)襯會(huì)不斷受到腐蝕。大量凝液形成混合稀酸液，對(duì)內(nèi)襯腐蝕更加明顯。煙氣凝酸量約2—4噸/小時(shí)，煙氣凝結(jié)酸液主要分布在水平煙道、煙囪積灰平臺(tái)和煙囪內(nèi)襯區(qū)域。煙囪本體的腐蝕主要煙囪防腐內(nèi)襯損壞酸液滲透到煙囪本體或者是通過牛腿滲透到煙囪本體。水平煙道和積灰平臺(tái)如沒有良好的防腐和疏水裝置，對(duì)水平煙道及煙囪積灰平臺(tái)會(huì)造成很大的腐蝕。
煙道、煙囪、脫硫、除塵防腐是防腐中的難點(diǎn)，要求防腐材料同時(shí)要達(dá)到耐高溫，耐酸耐堿，防腐蝕性好，防水防潮，耐磨抗沖擊，表面光滑，不容易長(zhǎng)生裂紋，膨脹系數(shù)好，不容易脫落等以上要求，這就選防腐材料時(shí)全面考核，嚴(yán)格審查，確保煙道、煙囪、脫硫、除塵防腐萬無一失，長(zhǎng)時(shí)間使用。
根據(jù)多年的現(xiàn)場(chǎng)觀察研究，上萬次的實(shí)驗(yàn)研發(fā)，大量科技技術(shù)的應(yīng)用，北京志盛威華化工有限公司，依靠自身技術(shù)力量，結(jié)合多年與國(guó)內(nèi)大型電廠、鋼廠、水泥廠的合作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，成功研發(fā)出防煙囪煙道冷凝水腐蝕的ZS-1041煙氣防腐涂料。
這種防腐涂料與傳統(tǒng)的聚脲、泡沫玻璃磚、玻璃鱗片、OM涂料或膠泥傳統(tǒng)防腐材料不同，它耐溫幅度高，涂層輕盈，同時(shí)耐酸堿，熱脹冷縮性能好，附著力強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)，耐久性好，損壞的涂層可以方便地進(jìn)行修補(bǔ)。并且在制備、涂裝和形成涂層過程中對(duì)環(huán)境無污染。其防腐特性如下：①、志盛煙氣防腐涂料涂層有優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕特別是冷凝硫酸腐蝕的能力；②、志盛煙氣防腐涂料涂層有非常高的抗水蒸汽滲透性能；③、煙氣防腐涂料涂層有優(yōu)異的耐高溫和耐溫度急變的性能，可滿足長(zhǎng)期工作溫度在400℃、500℃、600℃之間波動(dòng)，短期運(yùn)行溫度800℃，保護(hù)動(dòng)作溫度850℃；④、煙氣防腐涂料涂層還有較高的抗撓曲性及熱膨脹抗變性，能抵抗鋼煙囪雖經(jīng)加固但仍不可避免的運(yùn)行中振動(dòng)；⑤、煙氣防腐涂料與鋼基體有非常好的粘結(jié)力。
志盛威華煙氣防腐涂料現(xiàn)場(chǎng)研發(fā)工程師根據(jù)多年的工程經(jīng)驗(yàn)，對(duì)煙道、煙囪抗腐蝕論述如下：
煙囪煙道產(chǎn)生煙氣冷水產(chǎn)生現(xiàn)象是：1）煙氣濕度大，處于飽和狀況的濕煙氣含有的腐蝕性介質(zhì)在煙氣壓力和濕度的作用下，煙囪內(nèi)側(cè)構(gòu)造致密度差的材料外部很容易受到腐蝕，影響結(jié)構(gòu)持久性。2）低濃度稠硫酸液比高濃度的酸液腐蝕性更強(qiáng)。3）酸液的溫度在40℃-80℃時(shí)，對(duì)結(jié)構(gòu)材料的腐蝕性特別強(qiáng)。以鋼材為例，40℃-80℃時(shí)的腐蝕速度比在其它溫度時(shí)高出約3-8倍。4）煙道與煙囪接口處防腐材料質(zhì)量較差，耐腐蝕性能不能滿足長(zhǎng)期運(yùn)行，且不能耐低溫強(qiáng)酸的煙氣脫硫殘酷的腐蝕環(huán)境。5）煙囪內(nèi)壁存在酸結(jié)露狀態(tài)，內(nèi)壁的酸液因此不可防止的沿其縫隙向煙囪中壁浸透，對(duì)外壁產(chǎn)生腐蝕。6）因脫硫系統(tǒng)沒有設(shè)置煙氣換熱器，那就產(chǎn)生了所謂“濕煙囪”（脫硫出口溫度50℃-60℃，煙氣含有大量濕蒸氣），如設(shè)置有煙氣換熱器，煙氣經(jīng)換熱器系統(tǒng)加熱，進(jìn)入煙囪的煙氣溫度在80℃-90℃，煙囪內(nèi)壁將有稍微結(jié)露，結(jié)露腐蝕狀態(tài)將有所改善。
造成煙氣冷凝水防腐工藝設(shè)計(jì)原因不足之處有：（1）未考慮煙氣湍流的沖刷影響，煙囪入口處既無導(dǎo)流板也無擋煙墻，當(dāng)煙氣從煙道進(jìn)入煙囪時(shí)在入口附近極易形成高速湍流對(duì)防腐層造成損壞。（2）煙囪積灰平臺(tái)及煙道底部未設(shè)疏水通道。（3）煙囪牛腿部位容易匯集凝結(jié)酸液，形成對(duì)煙囪本體結(jié)構(gòu)腐蝕。（4）煙囪內(nèi)部檔煙墻高度太低。
避免煙囪煙道冷凝水腐蝕方法：
1、提高脫硫效率，減少煙氣中硫的含量；
2、加裝煙氣換熱系統(tǒng)，提高排煙溫度，減少煙囪內(nèi)結(jié)露現(xiàn)象；
3、選用更好的防腐材料，保證有長(zhǎng)期耐腐蝕性能，尤其加強(qiáng)是各縫隙處防腐性能，有效防止酸液從縫隙處滲出；
4、消除旁路擋板漏風(fēng)，防止煙氣直接進(jìn)入煙囪與水蒸氣結(jié)合；
5、采用堵和疏相結(jié)合的方法，在酸液沉積處加排放裝置；
6、利用機(jī)組狀態(tài)檢修的機(jī)會(huì)，進(jìn)入煙道內(nèi)，對(duì)接口處進(jìn)行徹底檢查，確定問題原因。
高規(guī)格的煙氣煙道煙囪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是：1、耐高溫：250℃；2、耐稀酸(硫酸、硝酸、鹽酸)5%濃度、80℃溫度：12天無變化；耐30%硫酸：80℃15天無變化，常溫30天無變化；3、耐水性：常溫浸泡90天無變化；4、耐剝離性：(急冷急熱250℃/水冷反復(fù)循環(huán))50次無變化；5、抗老化指標(biāo)：耐濕熱試驗(yàn)500h無變化；6、最長(zhǎng)使用年限：13-30年；7、涂層硬度高，抗煙氣粉塵沖擊摩擦；
單筒舊煙囪轉(zhuǎn)內(nèi)襯脫硫改造(新煙囪內(nèi)襯處理)和鋼煙囪內(nèi)側(cè)耐酸防腐處理方案：
1、舊煙囪轉(zhuǎn)內(nèi)襯改造及新單筒煙囪內(nèi)襯處理：
a、處理方法及程序：掃灰清理(新煙囪無此程序)，涂刷煙氣防腐涂料3-10遍，總厚度0.5-2mm。b、施工周期：10天(210-240M煙囪煙道)。
2、鋼煙囪煙道內(nèi)側(cè)防腐處理方案：除銹后涂刷煙氣防腐涂料3-5遍，總干膜厚度0.5-1.0mm。
煙氣防腐涂料涂刷厚度的選擇一般要根據(jù)工況具體情況來定，無法計(jì)算，一般需要考慮的因素是：a、腐蝕介質(zhì)：一般分為氫離子腐蝕、氫氧根離子腐蝕、強(qiáng)氧化腐蝕以及特殊離子腐蝕（比如氯離子、硫離子等），以及它們的含量、濃度和交替性；b、溫度：一般在200℃以上不會(huì)產(chǎn)生冷凝水，這時(shí)可不考慮冷凝酸的腐蝕，但氣壓較大，要求涂層抗熱沖擊性要好；c、煙氣流速及粉塵顆粒大小：這關(guān)系著粉塵對(duì)煙道撞擊的強(qiáng)度大小以及摩擦力大小。綜上所述，選擇涂刷的厚度時(shí)要仔細(xì)了解工況的各種情況，并要實(shí)地觀察，或者進(jìn)行試驗(yàn)，以達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)壽命。
煙囪煙道涂刷防腐涂料時(shí)要注意管道的通風(fēng)干燥。如果需要隔熱保溫的話，需要先涂刷耐高溫隔熱保溫涂料（玻璃網(wǎng)格布或陶瓷繩加固）后再涂刷煙氣防腐涂料。
燃煤鍋爐煙道防腐案例：
使用前：鍋爐使用含有大量的硫、磷等成分的煤作為燃料，燃料經(jīng)高溫燃燒并與煙氣中的水分結(jié)合后生成硫酸、磷酸等物質(zhì)，對(duì)煙道造成極大的腐蝕。使煙道的內(nèi)壁金屬板在短短幾個(gè)月內(nèi)就要更換。
施工工藝：將煙道內(nèi)壁金屬板表面除油除銹，噴砂處理，然后涂上1mm厚的ZS-1041煙氣防腐涂料。常溫下固化1天時(shí)間。
使用后：煙道內(nèi)壁板正常工作14個(gè)月后，無明顯腐蝕現(xiàn)象。
