煙囪、冷卻塔防腐蝕存在的部分主要問題及建議

1.前言

大氣污染防治工作的開展離不開國(guó)家政策的支持，2018-2019年，我國(guó)環(huán)保政策密集出臺(tái)，環(huán)保力度進(jìn)一步加大，環(huán)保政策措施由行政手段向法律的、行政的和經(jīng)濟(jì)的手段延伸。   

由于國(guó)家對(duì)環(huán)保政策的推進(jìn)力度不斷加大，電力行業(yè)燃煤發(fā)電機(jī)組必須限期加裝濕法脫硫裝置。目前,各大火電集團(tuán)均積極響應(yīng)國(guó)家的環(huán)保政策,加大煙氣脫硫力度,力爭(zhēng)在規(guī)定期限內(nèi),使得各自電廠的排煙濃度達(dá)到國(guó)家規(guī)定的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

 但是,由于我國(guó)火電行業(yè)以前均是排放高溫?zé)煔?這時(shí)煙氣對(duì)煙道、煙囪的腐蝕較輕,再加上當(dāng)時(shí)中國(guó)處于計(jì)劃國(guó)內(nèi)電力行業(yè)(電廠、電力設(shè)計(jì)院)基本上不設(shè)置材料專業(yè),更不必說防腐蝕材現(xiàn)在面臨著全行業(yè)的大規(guī)模脫硫工程,整個(gè)電力行業(yè)在隨之而來的嚴(yán)重腐蝕面前,還缺乏對(duì)腐蝕危害的足夠認(rèn)識(shí)。在加裝濕法脫硫裝置的過程中,特別是在涉及到脫硫塔、煙道及煙囪防腐蝕材料及防腐蝕方案時(shí),受種種原因的影響,往往不能正確地選擇防腐蝕材料品種和生產(chǎn)廠商,僅僅聽從一些上門推銷的防腐蝕材料廠商的建議,然后從低價(jià)中標(biāo)的角度選擇一些不具備足夠的防腐蝕技術(shù)力量及生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)作為供貨商,結(jié)果導(dǎo)致大量的煙囪防腐蝕項(xiàng)目出現(xiàn)質(zhì)量問題,給電力行業(yè)帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,并給電廠的安全生產(chǎn)留下嚴(yán)重的潛在危害。

2.煙囪防腐中存在的部分主要問題

2.1.重視程度不足

目前國(guó)內(nèi)火電站的煙囪防腐中，普遍存在重視程度不足的問題，主要是某些人員在工作中并未認(rèn)識(shí)到煙囪防腐在火電站是非常重要的一項(xiàng)工作，在管理工作中，由于煙氣換熱器中出現(xiàn)了結(jié)垢或者積灰等現(xiàn)象，讓脫硫裝置的運(yùn)行受到影響，無法達(dá)到正常的運(yùn)行效率，使生產(chǎn)成本無謂增加。另外就是煙囪的主體若是出現(xiàn)腐蝕，對(duì)火電站的安全運(yùn)行會(huì)造成一定的影響，這些危害若沒有得到管理人員的高度重視，會(huì)導(dǎo)致一些安全隱患未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除，使正常運(yùn)行受到影響。因此很多時(shí)候，火電站的煙囪防腐未能達(dá)到理想的狀態(tài)，所以一定要對(duì)煙囪防腐給予足夠的重視，根據(jù)《建筑防腐蝕工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》GB50224-95對(duì)煙囪防腐工作的及時(shí)完善，保證煙囪處于良好的運(yùn)行中，這樣才能保證火電站的正常運(yùn)行。

2.2.防腐施工單位技術(shù)水平

在火電站的煙囪防腐工作中，因部分人員的理論知識(shí)有限，對(duì)煙囪防腐的認(rèn)知存在一定問題。因?yàn)橐粋€(gè)合格的施工單位，應(yīng)該懂得本行業(yè)的材料性能和相關(guān)設(shè)計(jì)要求，在施工過程中如發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案存在問題，應(yīng)及時(shí)通知監(jiān)理單位、業(yè)主和設(shè)計(jì)院，及時(shí)予以修改、糾正。例如，管理人員在日常工作中缺乏責(zé)任性，未能重視煙囪腐蝕會(huì)對(duì)電站造成嚴(yán)重的損失，很多安全隱患并未及時(shí)進(jìn)行識(shí)別和處理。而技術(shù)人員若是水平不足或者態(tài)度上存在問題，防腐處理中也會(huì)留下諸多隱患，讓煙囪防腐無法達(dá)到理想水平。因此防腐工作人員的整體素質(zhì)對(duì)火電站的日常管理會(huì)造成直接影響，對(duì)煙囪防腐也會(huì)造成一定影響，很多時(shí)候在防腐方案的確定上并不是從實(shí)際需求以及客觀分析的角度出發(fā)，未能依據(jù)安全、環(huán)保以及經(jīng)濟(jì)的要求對(duì)方案進(jìn)行確定，最終使煙囪的防腐工作存在很多缺陷，使防腐的效果也未能呈現(xiàn)出來。

2.3.防腐體系不合理

某些企業(yè)出于成本上的考慮，很多時(shí)候?yàn)榱俗尦杀颈M可能降低，在防腐體系的確定上存在一些問題，在技術(shù)選擇以及材料選擇上也比較落后，表面上看煙囪受到了防腐體系的嚴(yán)格保護(hù)，實(shí)際上防腐體系并未發(fā)揮出應(yīng)有的作用。近年來國(guó)內(nèi)的相關(guān)報(bào)道中有關(guān)煙囪防腐體系失效的內(nèi)容比較多，如國(guó)產(chǎn)的磚膠防腐體系等都存在一定的失效現(xiàn)象，甚至?xí)霈F(xiàn)煙囪滲漏的問題?？梢娙羰欠栏w系不當(dāng)，也會(huì)讓煙囪防腐的最終效果受到嚴(yán)重影響。

2.4.煙囪本身設(shè)計(jì)有問題

煙囪防腐也與本身設(shè)計(jì)直接相關(guān)，在對(duì)煙囪進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，石膏的攜帶、內(nèi)部酸液的形成等，其實(shí)都與煙囪的設(shè)計(jì)是否合理有關(guān)，在對(duì)煙囪進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，不同專業(yè)的考慮角度是不同的，選擇的參數(shù)也可能留下一定的疏漏，因此煙囪設(shè)計(jì)是非常復(fù)雜的工作。而防腐設(shè)計(jì)是煙囪設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的內(nèi)容，除了本身防腐措施的設(shè)計(jì)外，煙囪的各方面結(jié)構(gòu)是否合理也是影響防腐效果的重要因素，所以在煙囪設(shè)計(jì)時(shí)需要從整體的角度考慮防腐效果，同時(shí)要注重細(xì)節(jié)參數(shù)的選擇。

3.煙囪防腐蝕中出現(xiàn)的實(shí)質(zhì)性問題

援引一位國(guó)內(nèi)從事防腐蝕材料及工程技術(shù)研究的的中央直屬研實(shí)院的高級(jí)技術(shù)人的調(diào)查結(jié)果,早在10年前即參與火電行業(yè)防腐蝕材料的仲裁檢驗(yàn),最5年來更是多次應(yīng)邀參加電力行業(yè)的設(shè)計(jì)方案、防腐蝕產(chǎn)品及防腐蝕工程招標(biāo)等評(píng)審會(huì),對(duì)火電行業(yè)防腐蝕現(xiàn)狀有著深刻的體會(huì),同時(shí)在心中也逐步積累起深深的憂慮本文的目的,是基于一個(gè)國(guó)有研究院防腐蝕技術(shù)人員的職業(yè)責(zé)任感,為降低火電廠的運(yùn)行成本、提高安全性,向電力行業(yè)及相關(guān)機(jī)構(gòu)提出個(gè)人建議,供電力行業(yè)有關(guān)人士參考。

3.1.濕法脫硫前

燃煤杋組排放的是未經(jīng)脫硫的煙氣,進(jìn)入煙囪的煙氣溫度在125℃左右(出現(xiàn)事故時(shí)的短期煙氣溫度則可達(dá)150-180℃)。在此條件下,煙囪內(nèi)壁處于干燥狀態(tài),煙氣對(duì)煙囪內(nèi)壁材料不直接產(chǎn)生腐蝕。加裝濕法脫硫裝置后,排放的煙氣是經(jīng)過處理后濕煙氣。如果未經(jīng)煙氣換熱器加熱升溫,進(jìn)入煙囪的煙氣溫度在50±5℃,煙囪內(nèi)壁有嚴(yán)重結(jié)露,沿筒壁有結(jié)露所產(chǎn)生的酸液流淌。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)的腐蝕速度比在高溫度時(shí)高出約3-8倍。

3.2.濕法脫硫后

3.2.1.當(dāng)脫硫效率達(dá)到理論設(shè)計(jì)值95%時(shí)，煙囪內(nèi)壁的酸性冷凝液的ph值為1.9-2.2屬于強(qiáng)酢性狀態(tài)。此時(shí)濕煙氣對(duì)于不同材質(zhì)的腐蝕速率為q235a鋼的腐蝕速率高達(dá)159.54mm年-2000mm年；10 crmncuti不銹鋼的腐蝕速率也高達(dá)23.9268mm/年。這一實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)充分說明了此凝結(jié)液具有很強(qiáng)的腐蝕能力。對(duì)于混凝土煙囪在濕煙氣狀態(tài)下,當(dāng)煙囪內(nèi)壁稀硫酸的濃縮在中等狀態(tài)時(shí)(此時(shí)硫酸的濃度為15%,最大濃縮濃度可達(dá)40%)對(duì)混凝土的腐蝕速率為對(duì)于c25混凝土的腐蝕速率為8mm/10天；對(duì)于c30混凝土的腐蝕速率為2.4mm/10天；對(duì)于c50混凝土的腐蝕速率為2.4mm/10天。

3.2.2.雖然在加裝濕法煙氣脫硫裝置后,煙氣中大約90%-95%的so被從煙氣中脫除,但是由于在脫硫后的煙氣中引入了大量的水并且將煙氣溫度降至50±5℃左右(國(guó)內(nèi)電廠為了節(jié)省投資,基本上不加裝ggh),因而使得脫硫后的煙氣具有了很強(qiáng)的腐蝕性。

3.2.3.另外,根據(jù)從事防腐蝕材料及工程技術(shù)研究的專業(yè)技術(shù)人員透露，電廠在加裝濕法脫硫裝置時(shí),由于未對(duì)煙囪內(nèi)壁進(jìn)行防腐蝕改造,結(jié)果只運(yùn)行了大約不到5年時(shí)間,煙囪內(nèi)壁即岀現(xiàn)了嚴(yán)重腐蝕,影響到發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行。最后不得不花費(fèi)近重金重新進(jìn)行煙囪結(jié)構(gòu)加固處理,然后再進(jìn)行內(nèi)防腐施工。由此可見,排放濕法煙氣煙囪防腐蝕的重要性以及不采取合適防腐蝕措施所帶來的嚴(yán)重后果。

4.煙囪防腐中存在的部分主要問題的建議

基于目前電力行業(yè)防腐脫硫的規(guī)模，以及目前電力行業(yè)防腐蝕材料選材、招標(biāo)的現(xiàn)狀，建議采取如下措施:技術(shù)咨詢mcyzff@163.com；網(wǎng)址www.mc-yzff.com

4.1.進(jìn)一步完善煙囪防腐蝕設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

由電監(jiān)會(huì)、中電聯(lián)或者其他電力主管部門牽頭，委托國(guó)內(nèi)知名防腐蝕研究單位對(duì)濕法脫硫后煙囪的防腐蝕問題進(jìn)行綜合研究,確認(rèn)加裝濕法煙氣脫硫裝置后煙囪的腐蝕現(xiàn)狀，并編制相關(guān)煙囪防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)程(目前已有的煙囪防腐蝕規(guī)程不能滿足實(shí)際需要)，為今后的煙囪防腐蝕設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

4.2.打破低價(jià)中標(biāo)的惡性循環(huán)

由電監(jiān)會(huì)、中電聯(lián)或者其他電力主管部門牽頭，改變目前電力行業(yè)多頭進(jìn)行防腐蝕材料評(píng)審的現(xiàn)狀，委托國(guó)內(nèi)知名防腐蝕研究單位對(duì)目前國(guó)內(nèi)煙囪防腐蝕材料進(jìn)行綜合測(cè)試，對(duì)于性能合格的企業(yè)，由電監(jiān)會(huì)、中電聯(lián)或者其他電力主管部門統(tǒng)一頒發(fā)進(jìn)入電力行業(yè)的行銷許可證，無證企業(yè)將失去投標(biāo)資格。

4.3.合理底價(jià)的原則

眾所周知，一分錢一分貨?；诤侠硇阅軆r(jià)格比的原則，由電監(jiān)會(huì)、中電聯(lián)或者其他電力主管部門牽頭，將目前電力行業(yè)在防腐蝕招標(biāo)過程中一貫采用的低價(jià)中標(biāo)的評(píng)標(biāo)辦法，改為在確保工程質(zhì)量的前提下，采納合理低價(jià)的投標(biāo)方案。

4.4.補(bǔ)救措施

對(duì)于目前已出現(xiàn)滲漏、嚴(yán)重腐蝕的脫硫煙囪，建議委托有資格的檢測(cè)單位進(jìn)行煙囪結(jié)構(gòu)的安全性檢測(cè)、評(píng)估，并提出結(jié)構(gòu)加固處理方案；然后委托有實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)的防腐蝕研究單位提供設(shè)計(jì)方案，然后交由相關(guān)電廠執(zhí)行。