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电厂烟囱防腐工程是保障烟囱长期安全运行的关键,尤其是针对燃煤电厂排放的湿烟气(含SO₃、HCl、NOx等腐蚀性介质)和干湿交替工况。以下是针对电厂烟囱防腐的系统性方案及注意事项:
一、烟囱腐蚀环境特点
介质特性
- 湿烟囱:烟气温度低(50~80℃),冷凝酸液(pH 1~2)腐蚀性强。
- 干湿交替:烟气温度波动大(80~180℃),易形成热应力腐蚀。
- 固体颗粒:飞灰冲刷加剧内衬磨损。
主要腐蚀类型
- 化学腐蚀(硫酸、盐酸渗透)、电化学腐蚀(钢内筒与介质接触)、冲刷磨损。
二、防腐方案选择
1. 主流防腐技术对比
防腐方案 | 适用场景 | 优点 | 缺点 |
---|---|---|---|
钛钢复合板 | 湿烟囱(脱硫后) | 耐腐蚀性强,寿命≥20年 | 成本高(约2000元/㎡) |
玻璃钢(FRP) | 中低温湿烟囱 | 轻质、整体无缝 | 耐温≤120℃,抗冲击差 |
耐酸砖+胶泥 | 干湿交替烟囱 | 耐温高(≤300℃) | 施工周期长,需定期维护 |
泡沫玻璃砖 | 酸性冷凝液环境 | 隔热防腐一体 | 抗压强度较低 |
2. 推荐方案:耐酸砖+胶泥内衬(适用于钢内筒或混凝土烟囱)
- 结构设计:
- 基层 → 隔离层(玻璃钢或耐酸胶泥) → 耐酸砖(50~100mm厚) → 砖缝胶泥。
- 伸缩缝:每5米设10mm宽缝,填充硅橡胶或氟橡胶。
- 材料选型:
- 耐酸砖:耐酸度≥98%,吸水率≤1%,抗压强度≥100MPa(推荐锆英石砖或耐酸陶砖)。
- 胶泥:高温段用钾水玻璃胶泥(耐温≤400℃),低温段用呋喃树脂胶泥(耐温≤180℃)。
三、施工关键技术
1. 基体处理
- 钢内筒:
- 喷砂除锈至Sa2.5级,涂刷环氧富锌底漆(干膜厚≥80μm)。
- 焊缝打磨平整,避免尖角应力集中。
- 混凝土烟囱:
- 表面凿毛处理,裂缝用环氧砂浆修补,含水率≤6%。
2. 隔离层施工
- 玻璃钢隔离层(适用于强腐蚀区):
- 采用“三布五油”工艺(3层玻璃纤维布+5层环氧树脂),厚度≥3mm。
- 搭接宽度≥50mm,固化后无气泡、分层。
3. 耐酸砖砌筑
- 胶泥调配:
- 钾水玻璃胶泥:模数2.8~3.0,氟硅酸钠掺量12%~15%,现配现用(适用期≤30分钟)。
- 呋喃胶泥:树脂与固化剂比例10:1,搅拌至无气泡。
- 砌筑要点:
- 错缝砌筑(错缝长度≥1/3砖长),砖缝胶泥饱满度≥95%。
- 烟囱顶部高温区预留膨胀缝,填充耐高温胶泥。
4. 养护与后处理
- 钾水玻璃胶泥:
- 自然养护7天(温度≥15℃)。
- 酸化处理:40%硫酸涂刷3遍,间隔8小时,中和游离碱(pH试纸检测至中性)。
- 树脂胶泥:常温固化48小时,禁止提前负载。
四、质量控制与验收
关键检测指标
- 粘结强度:拉拔试验≥1.2MPa(钢基体)或≥0.8MPa(混凝土基体)。
- 渗透性:酚酞试剂检测砖缝无碱性残留(水玻璃胶泥酸化后pH≤7)。
- 厚度偏差:内衬总厚度误差≤±3mm,砖缝宽度2~5mm。
常见问题处理
- 砖缝渗酸:高压注胶修补或涂刷耐酸渗透剂(如硅烷浸渍剂)。
- 胶泥粉化:剔除失效层,重新砌筑并增加隔离层。
五、成本与维护
工程造价
- 耐酸砖内衬:800~1200元/㎡(含材料、人工)。
- 钛钢复合板:1800~2500元/㎡。
维护周期
- 常规检查:每年1次,重点检查烟囱顶部和拐角处。
- 大修周期:10~15年(耐酸砖内衬),20年以上(钛钢复合板)。
六、安全与环保
施工安全
- 高空作业需搭设脚手架或吊篮,风速≥6级时停止作业。
- 树脂胶泥施工时强制通风,检测VOC浓度(≤100mg/m³)。
环保要求
- 废弃胶泥、酸液按危废标准处理,禁止直接排放。
七、工程案例参考
- 某600MW机组钢内筒烟囱:
- 方案:钛钢复合板(标高80m以上)+ 耐酸砖内衬(标高80m以下)。
- 效果:投运8年无渗漏,维护成本降低60%。
总结
电厂烟囱防腐需根据烟气特性(温度、湿度、介质浓度)选择经济耐用的方案。耐酸砖内衬适合干湿交替工况,但需注重胶泥耐温性及伸缩缝设计;钛钢复合板适用于高腐蚀湿烟囱,但成本较高。施工中需严格把控基面处理、胶泥配比和养护工艺,并建立定期检查机制,以延长烟囱使用寿命。