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國內煙囪設計過程中需要考慮的因素

來源:鈦板,鈦棒,鈦管,鈦絲,鈦設備,鈦合金,鈦材 發布時間:2015-7-1 14:16:19
目前國內大部分火力發電廠工程,由于工程優化和降低成本的原因,都希望在滿足環保要求的情況下濕法脫硫系統不設煙氣加熱系統GGH,這就為鈦鋼復合板材料在煙囪鋼內筒中的應用提供了機會。采用鋼復合板材料后的煙囪造價應與原有的煙囪造價及煙氣加熱系統GGH的造價之和進行比較,單純地比較鈦鋼復合板材料煙囪造價和其它材料的煙囪造價是不能完全反映實踐情況的。因為,不設煙氣加熱系統GGH后,煙囪的腐蝕性更加惡劣,鋼質材料不能滿足要求。
 
國內采用的煙氣脫硫處理通常是選用石灰石濕法脫硫處理方案;依據各個工程環境條件的不同,有的設置了煙氣加熱系統GGH,有的不設。[寶雞力航鈦業]www.dtjoud.co通常進行濕法脫硫處理后的煙氣,水氣含量都很高,濕度大,溫度低,易于出現煙氣結露現象。煙氣中的水氣結露后形成的水滴水霧。同時煙氣中還含有氟化氫和氯化物等強腐蝕性物質,溶解于水霧之中形成腐蝕強度高、滲透性強、且較難防范的低溫高濕稀酸型煙氣,對煙囪腐蝕嚴重。濕法脫硫工藝對煙氣中的SO2脫除效率很高,但對造成煙氣腐蝕主要成分的SO3脫除效率不高,約20%左右,因此,又增加了硫酸氣蝕介質,故煙氣脫硫后,對煙囪的腐蝕隱患并未消除;相反,脫硫后的煙氣狀況(低溫、高濕等)可能使腐蝕狀況進一步加劇,而對不設煙氣加熱系統GGH的脫硫系統,煙囪內的腐蝕環境則更加惡劣。 
 
由于國內脫硫煙囪歷史較短,專項的腐蝕調查研究資料很少,經驗也不多,并且國內煙囪設計標準中對脫硫處理的煙囪防腐設計尚無明確說明。因此,對于脫硫后煙氣對煙囪結構的腐蝕性分析我們主要是借鑒國外的資料。
(1)煙氣冷凝物中氯化物或氟化物的存在將很大提高腐蝕程度,在20℃和1個標準大氣壓下,氟化氫(300mg/m3)、氯元素(1300mg/m3)和氯化氫(1300mg/m3)的重量濃度超過0.025%、0.1%和0.1%時,腐蝕等級(化學荷載)為高級。
(2)處于煙氣脫硫系統下游的濃縮或飽和煙氣條件通常被視為高腐蝕等級(化學荷載)。
(3)含有硫磺氧化物的煙氣腐蝕等級(化學荷載)按SO3的含量值確定;凝結過程中SO3離子與水蒸氣結合成為硫酸,對煙囪進行腐蝕。
(4)亞硫酸的露點溫度取決于煙氣中SO3濃度,一般約為65℃,稍高于水的露點。燃煤中如含有污染,則在同樣的溫度下還會有像鹽酸、硝酸等其它酸液。 
(5)盡管在煙氣脫硫效應(FGD)過程中已除去了大部分的氧化硫,但在凈化裝置下游,隨著氧化硫含量的減少,煙氣的濕度會增大,且溫度會降低,當溫度低于80℃時,煙氣濃縮成酸液。
(6)煙氣中的氯離子遇到水蒸汽便形成氯酸,它的化合溫度約為60℃,當低于氯酸露點溫度時,就會產生嚴重的腐蝕,即使是氯化物很少也會造成嚴重腐蝕。
燃煤電廠排出的煙氣雖然在脫硫過程中能除去大部分的氧化硫,但經脫硫后,煙氣濕度增大,溫度降低,使煙氣中單位體積的稀釋硫酸含量相應增加,其煙氣通常被視為“高”化學腐蝕等級,即強腐蝕性煙氣等級,因而煙囪應按強腐蝕性煙氣等級來考慮煙囪結構的安全性設計。 從目前幾個火電廠煙囪工程的技術經濟比較看:采用鈦鋼復合板材料后的煙囪綜合造價都比原有的煙囪造價及煙氣加熱系統GGH的造價之和要小,機組數量越多、單機容量越大,則采用鈦鋼復合板材料后節省的煙囪造價就越大。
 
按照國家標準《煙囪設計規范》GB50051-2002第10.2.2條和電力行業標準《火力發電廠土建結構設計技術規定》DL5022-93第7.4.4條的要求:當排放強腐蝕性煙氣時,宜采用套筒式或多管式煙囪結構型式,且以鋼內筒多管式煙囪為主。在滿足環保要求的條件下,對不設煙氣加熱系統裝置(GGH)的煙囪排煙筒宜選用抗滲密閉性好,整體性強,自重輕的鈦鋼復合板材料。鈦鋼復合板(1.2毫米厚鈦板)是一種較合適的組合材料,也是國際煙囪設計標準推薦的防腐材料。它真正做到了結構強度(鋼)、防腐(鈦)雙重效果。[寶雞力航鈦業]www.dtjoud.co鋼內筒煙囪從材料的抗滲密閉性來看,優于磚砌內筒材料。即把承重的鋼筋混凝土外筒和排煙內筒分開,使外筒受力結構不與強腐蝕性煙氣相接觸。濕法脫硫煙囪屬強腐蝕性煙氣等級,其結構型式宜采用套筒或多管型式。對于鋼內筒結構,在煙氣濕法脫硫(無GGH裝置)的情況下,國際工業煙囪協會(CICIND)在其發布的《鋼煙囪標準規程 Model Code For Steel Chimneys》(1999年第1版)中建議采用普通碳鋼板在其內側(與煙氣接觸側)增加一層非常薄的合金板或鈦板的方法進行處理。
 
我廠材料、生產、制作和安裝標準的配套支持
國內有配套完整的系列鈦鋼復合板材料生產、制作和安裝標準,為其在脫硫煙囪中的使用打下了堅實的基礎。
這些標準主要是: 
鈦制焊接容器 JB/T 4745-2002
鈦-鋼復合板 GB 8547-87
鈦及鈦合金復合鋼板焊接技術條件GB/T 13149-91
鈦及鈦合金板材 GB/T 3621-1994
鈦及鈦合金牌號和化學成分 GB/T 3620.1
鈦及鈦合金加工產品超聲波探傷方法 GB/T 5193
鈦及鈦合金加工產品的包裝、運輸和儲GB/T 8180 
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