濕法脫硫煙囪、特別是不設煙氣加熱系統(tǒng)GGH的煙囪內(nèi)筒防腐設計，由于材料選用標準與投資增加的緊密關系，正日益受到廣大設計人員和投資方的密切關注。結(jié)合對濕法脫硫煙囪腐蝕性的認識，我將從以下幾個方面談談看法，與大家交流，共同促進濕法脫硫煙囪內(nèi)筒的防腐設計理想方案。

　　1 有關煙囪設計標準的說明

　　近年來，隨著國家環(huán)保標準的逐步提高和大眾環(huán)境意識的增強，國內(nèi)新建火力發(fā)電廠工程都要求進行煙氣脫硫處理。但在我國，煙氣脫硫處理還屬于起步階段，已建成投運、且完全按煙氣脫硫處理運行的火力發(fā)電廠工程項目不多，且大多是新建工程，運行時間較短。因此，煙氣脫硫后煙囪腐蝕的調(diào)查和研究資料都較少，經(jīng)驗也有限。在國家和電力行業(yè)煙囪的現(xiàn)行設計標準中，均未對進行脫硫處理的煙囪防腐設計做出具體規(guī)定，只是從煙氣的腐蝕性等級對煙囪的防腐設計進行了要求。鑒于目前收集到的國內(nèi)脫硫煙囪腐蝕方面的研究和調(diào)查資料太少，難以對脫硫后煙氣的腐蝕機理和腐蝕防范措施的效果做出明確的判斷，因此在未成熟的情況下，未將脫硫處理的煙囪防腐設計要求列入規(guī)范中。國內(nèi)各電力設計院主要是依據(jù)自己的經(jīng)驗和參考資料進行設計。

　　我院在參編國家標準《煙囪設計規(guī)范》GB50051-2002（煙囪防腐蝕設計章節(jié)）和主編電力行業(yè)標準《火力發(fā)電廠土建結(jié)構(gòu)設計技術(shù)規(guī)定》DL5022-93（修）的過程中收集了一些國外煙囪設計標準和資料，其中脫硫煙囪方面的設計構(gòu)造做法作為我們進行工程實踐和在脫硫煙囪防腐設計方面的主要參考標準，這一方面是對國內(nèi)脫硫煙囪資料不足的一個補充，另一方面也為我們今后在修編國家煙囪設計標準和行業(yè)設計標準時提供了一個參考依據(jù)和工程做法。

　　2 脫硫煙氣的特點和腐蝕性

　　2.1 脫硫煙氣的特點

　　通常進行濕法脫硫處理且不設煙氣加熱系統(tǒng)GGH的煙氣，水份含量高，濕度大，溫度低，煙氣處于全結(jié)露現(xiàn)象。對一臺600MW機組來說，煙氣中水氣結(jié)露后形成的具腐蝕性水液理論計算量約40~50噸/每小時，它主要依附于煙囪內(nèi)側(cè)壁流下來至專設的排液口排到脫硫系統(tǒng)的廢液池中。脫硫處理后的煙氣一般還含有氟化氫和氯化物等強腐蝕性物質(zhì)，是一種腐蝕強度高、滲透性強、且較難防范的低溫高濕稀酸型腐蝕狀況。

　　根據(jù)與脫硫工藝設計人員的了解，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，煙氣脫硫后，對煙囪的腐蝕隱患并未消除；相反地，脫硫后的煙氣環(huán)境（低溫、高濕等）可能使腐蝕狀況進一步加劇了。

　　由于國內(nèi)脫硫煙囪歷史較短，專項的腐蝕調(diào)查研究資料很少，經(jīng)驗也不多，并且國內(nèi)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(jié)構(gòu)的腐蝕性分析我們主要是借鑒國外的資料和做法。國際工業(yè)煙囪協(xié)會（International Committee On Industrial Chimneys 縮寫CICIND）在其發(fā)布的《鋼煙囪標準規(guī)程 Model Code For Steel Chimneys》（1999年第1版）中對脫硫后的煙氣腐蝕性能（煙氣腐蝕性能對其它類型煙囪同樣適用）有這樣的說明：（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。（2）處于煙氣脫硫系統(tǒng)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）確定含有硫磺氧化物的煙氣腐蝕等級（化學荷載）是按SO3的含量值為依據(jù)。（4）煙氣中的氯離子遇水蒸氣形成氯酸，它的化合溫度約為60℃，低于氯酸露點溫度時，就會產(chǎn)生嚴重的腐蝕，即使是化合中很少量的氯化物也會造成嚴重腐蝕。

　　2.2 脫硫煙氣的腐蝕性

　　按照“國際工業(yè)煙囪協(xié)會（CICIND）”的設計標準要求，燃煤電廠脫硫煙囪雖然在脫硫過程中已除去了大部分的氧化硫，但在脫硫后，煙氣濕度通常較大，溫度很低，且煙氣中單位體積的稀釋硫酸含量相應增加。因而，處于脫硫系統(tǒng)下游的煙囪，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來考慮煙囪結(jié)構(gòu)的安全性設計。

　　2.3 脫硫煙氣的腐蝕性對煙囪設計方案的影響

　　2.3.1 國內(nèi)煙囪設計標準關于腐蝕性煙氣對煙囪設計方案的說明

　　按照國家標準《煙囪設計規(guī)范》GB50051-2002第10.2.2條和電力行業(yè)標準《火力發(fā)電廠土建結(jié)構(gòu)設計技術(shù)規(guī)定》DL5022-93第7.4.4條的要求：當排放強腐蝕性煙氣時，宜采用多管式或套筒式煙囪結(jié)構(gòu)型式，即把承重的鋼筋混凝土外筒和排煙內(nèi)筒分開，使外筒受力結(jié)構(gòu)不與強腐蝕性煙氣相接觸。

　　電力行業(yè)標準《火力發(fā)電廠土建結(jié)構(gòu)設計技術(shù)規(guī)定》DL5022-93第7.1.2條還要求：600MW機組宜采用一臺爐配一座煙囪（一根排煙管）方案。

　　2.3.2 國外煙囪設計資料說明

　　從目前了解的國外煙囪資料看，火電廠煙囪基本上都是套筒式或多管式煙囪，且以鋼內(nèi)筒多管式煙囪為主，單筒式煙囪很少看到。我們認為這可能是套筒式或多管式煙囪具有檢修和維護空間，一旦需要，可立即對排煙內(nèi)筒實施維護和補強；而單筒式煙囪（包括改進型單筒式煙囪）一旦建成投運，便很難再對它進行內(nèi)部的檢修和維護。

　　對套筒式或多管式煙囪，排煙內(nèi)筒的結(jié)構(gòu)材料選擇一般有兩種：鋼內(nèi)筒型結(jié)構(gòu)和磚砌內(nèi)筒型結(jié)構(gòu)；從材料的抗?jié)B密閉性來看，鋼內(nèi)筒優(yōu)于磚砌內(nèi)筒，但經(jīng)濟性差些（限于國內(nèi)條件）。對于鋼內(nèi)筒結(jié)構(gòu)，在煙氣濕法脫硫（無GGH裝置）的情況下，國際工業(yè)煙囪協(xié)會（CICIND）在其發(fā)布的《鋼煙囪標準規(guī)程 Model Code For Steel Chimneys》（1999年第1版）中建議采用普通碳鋼板在其內(nèi)側(cè)（與煙氣接觸側(cè)）增加一層非常薄的合金板或鈦板的方法進行處理。對于磚砌內(nèi)筒結(jié)構(gòu)（加設GGH裝置），從美國薩金倫迪（SARGENT & LUNDY）公司設計資料和英國公司為廣東沙角C廠設計的240米高煙囪圖紙看，都對磚和膠泥提出了很高要求，即特殊的耐酸缸磚用硅酸鉀耐酸膠泥砌筑，一般分兩層錯縫布置，并設封閉層。磚的抗?jié)B性能要求高，主要目的是防止煙氣滲透形成冷凝腐蝕和對排煙筒外包裹的保溫隔熱材料性能帶來不利影響。

　　2.3.3 煙氣溫（濕）度和運行壓力與腐蝕性的說明

　　2.3.3.1 煙氣溫（濕）度與腐蝕性

　　脫硫后的煙氣溫度一般在40℃～50℃之間，且濕度很大并處于飽和狀態(tài)。根據(jù)前述的煙氣特點，它是低于煙氣結(jié)露的溫度，煙氣易于冷凝結(jié)露并在潮濕環(huán)境下產(chǎn)生腐蝕性的水液液體。一般的煙氣濕法脫硫處理中是采用加設煙氣加熱系統(tǒng)（GGH）來提高脫硫處理后排放的煙氣溫度（約80℃及以上），以減緩煙氣冷凝結(jié)露產(chǎn)生的腐蝕性水液液體。從理論上講，采用煙氣加熱系統(tǒng)（GGH）能有利于減緩煙氣的腐蝕（即提高煙氣溫度，減少結(jié)露），但煙氣濕度、水分這些誘發(fā)腐蝕的因素依然存在，況且GGH的運行能否滿足運行溫度值的要求，尤其是在發(fā)電機組低負荷運行、機組開啟和關停期間及其它不利工況時能否滿足運行溫度值的要求值得關注和重視。