寧東煙囪防腐調(diào)研報告Y

1、寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司 脫硫煙囪防腐技術(shù)調(diào)研報告apc雜化聚合結(jié)構(gòu)層防腐技術(shù)調(diào)研報告一、前言火力發(fā)電廠在采用濕法脫硫工藝（石灰石石膏法脫硫、海水脫硫等）后，煙氣對煙囪的腐蝕問題明顯突出，特別是在不裝ggh設(shè)備和有脫硫旁路的濕法脫硫機組中，無論采用泡沫玻璃磚、泡沫玻化磚等磚砌體類防腐還是采用合金鋼類的鈦鋼板防腐，均出現(xiàn)了腐蝕問題。在大唐發(fā)電集團對本集團內(nèi)的各電廠煙囪腐蝕情況做的調(diào)查中，采用砌體防腐工藝的某些電廠投運一年多就出現(xiàn)了酸液從混凝土外殼滲出的現(xiàn)象。華能集團大連發(fā)電廠、上海石洞口第二電廠等采用的發(fā)泡玻璃磚在6個月內(nèi)就出現(xiàn)了煙囪腐蝕問題，最終被迫停機檢修。采用鈦鋼板防腐的福建后石電廠的

2、煙囪內(nèi)筒已被腐蝕穿孔；普遍采用鈦鋼板煙囪防腐的華潤集團的某些電廠，也已發(fā)現(xiàn)鈦板出現(xiàn)了輕微點腐蝕。 煙囪被腐蝕的問題愈來愈突出，全國各發(fā)電集團開始重新審視傳統(tǒng)的煙囪防腐技術(shù)方案。中國電力工程顧問集團公司對此在2009年8月專門召開研討會，并下發(fā)了關(guān)于印發(fā)火力發(fā)電廠脫硫煙囪防腐技術(shù)研討會議紀要的通知，華電集團在鐵嶺發(fā)電廠召開1#、2#煙囪防腐方案研討會、華能集團對鈦板防腐性能委托蘭州化學(xué)工業(yè)非金屬材料和設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心進行了檢測。無論煙囪是何種結(jié)構(gòu)，一旦出現(xiàn)問題，勢必造成停機檢查或檢修。在以上背景之下，我們通過暗訪、咨詢等形式針對國內(nèi)電廠脫硫煙囪的防腐現(xiàn)狀進行了了解，并重點對apc雜化聚合體脫

3、硫煙囪防腐技術(shù)進行了考查，現(xiàn)將本次調(diào)研工作取得的成果匯報如下。二、apc雜化聚合結(jié)構(gòu)層防腐技術(shù)介紹通過apc雜化聚合結(jié)構(gòu)層防腐技術(shù)推廣單位大連顧德防腐工程有限公司的技術(shù)人員介紹和在生產(chǎn)現(xiàn)場的試驗，現(xiàn)將apc雜化聚合結(jié)構(gòu)層防腐技術(shù)介紹如下：（一）技術(shù)來源apc雜化聚合結(jié)構(gòu)層是大連顧德防腐工程有限公司吸取美國聚合結(jié)構(gòu)層材料（polymer coatings）技術(shù),并與我國材料權(quán)威部門（中科院國家金屬腐蝕控制工程技術(shù)研究中心）合作，研發(fā)的一種能滿足目前國內(nèi)煙囪防腐的新型gd-apc®雜化聚合結(jié)構(gòu)層技術(shù)。該材料已經(jīng)通過了中國玻璃鋼質(zhì)量檢測中心、中國塑料質(zhì)量檢測中心的性能檢測（檢測報告見附件）

4、，且該材料已通過中國知識產(chǎn)權(quán)局的發(fā)明專利審查，進入通知書發(fā)文階段，專利號為201010110089.9。下圖1、圖2、圖3、圖4為該公司apc雜化聚合結(jié)構(gòu)層防腐工藝示意圖：圖1:高速煙區(qū)耐磨抗沖刷防腐apc雜化聚合結(jié)構(gòu)層示意圖圖2:煙囪主體及頂部apc雜化聚合結(jié)構(gòu)層示意圖圖3:煙道與煙囪連接部位apc雜化聚合結(jié)構(gòu)層示意圖圖4:牛腿伸縮縫apc雜化聚合結(jié)構(gòu)層示意圖（二）技術(shù)特點和現(xiàn)場考證情況1、強耐腐蝕性和柔韌性 apc雜化聚合材料是由不含羥基、酯基等薄弱基團，通過醚鍵連接的有機高分子化合物與無機材料雜化形成700多個交聯(lián)環(huán)狀立體空間結(jié)構(gòu)材料。因此該材料具有很強的抗腐蝕特點和柔韌性。 現(xiàn)場有一酸

5、罐內(nèi)長期浸泡著apc雜化聚合材料樣品，酸罐內(nèi)存放著鹽酸、硝酸和硫酸的混合液。2、低吸水、高抗?jié)B透性采用致密的雜化交聯(lián)和表面封孔，以及由非親水性材料合成，因此該材料具有斥水性和抗?jié)B透性，可以抵制酸液的滲透破壞。 我們在現(xiàn)場將水灑在材料面上，水自然形成水珠，具有明顯的不相容特點。3、強度高、抗沖刷由于結(jié)構(gòu)層內(nèi)使用了玻璃纖維和碳纖維等材料，增強了結(jié)構(gòu)強度和柔韌性。同時高分子有機材料的使用，使其具有鋼化玻璃般的耐磨性。 我們對材料進行踩踏，使其來回彎曲，未發(fā)現(xiàn)任何破損之處。用刀具等利器試圖從結(jié)合面處刨開，均未成功。說明該材料與鋼基體有很強的粘結(jié)強度，自身具有很強柔韌性和硬度。4、耐高溫和抗溫變apc雜

6、化聚合結(jié)構(gòu)層的玻璃化溫度高達200，在該溫度下粘結(jié)強度仍能達10mpa，這與醚鍵連接有關(guān)。耐200的高溫和抗劇烈溫變能滿足不同溫度環(huán)境下的安全使用。apc雜化聚合結(jié)構(gòu)層及其他材料的熱膨脹系數(shù)：結(jié)構(gòu)材料熱膨脹系數(shù)（1/-1）備注apc雜化聚合結(jié)構(gòu)層1.1×10-5鋼結(jié)構(gòu)1.0×10-51.2×10-5砼結(jié)構(gòu)1.0×10-51.5×10-5磚砌體0.5×10-51.1×10-5鱗片（膠泥）2.0×10-5在現(xiàn)場，我們使用電加熱干燥爐加熱至200多次，該材料沒有出現(xiàn)軟化現(xiàn)象，每次加熱至200后馬上取出又放入常溫水中冷卻，

7、檢查未發(fā)現(xiàn)碳鋼基體與該材料的結(jié)合面有裂痕的跡象，并用刀具從結(jié)合層處用力切，未能切開。表面灑水，依然能夠保持斥水的特點。經(jīng)過該實驗，說明該材料在極熱極冷的環(huán)境下與鋼基體具有相近的線性膨脹特點，具有在200的高溫下保持性能不變的特點。5、阻燃性好該材料中含有硼和硅元素，使其具有很好的抗燃性。在現(xiàn)場，我們使用打火機燒炙該材料，添加阻燃劑的材料，在燒烤約7秒后，該材料只能顯現(xiàn)有火星，火機移開后，火星馬上能夠熄滅。對沒有添加阻燃劑的材料，約4秒后出現(xiàn)火苗并開始燃燒，火機移開，火苗燃燒6秒后逐漸熄滅。6、抗老化性高該材料可以長期在酸汽及液的狀態(tài)下保持性能不變，使用壽命可達25年以上。7、整體性該材料可以在

8、鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、磚砌體等上一次澆注成型，無接縫、無支撐。8、施工和檢修方便、可靠施工是采用機械化一次噴鑄，效率高，可常溫固化。可進行局部檢修，無搭接縫。（三）權(quán)威機構(gòu)檢測大連顧德防腐工程有限公司委托中國玻璃鋼制品質(zhì)量檢測中心站和中國塑料制品質(zhì)量檢測中心站對apc雜化聚合結(jié)構(gòu)材料進行了26項性能測試，部分試驗報告見附件性能試驗報告復(fù)印件。（四）應(yīng)用情況根據(jù)大連顧德公司人員介紹，apc雜化聚合結(jié)構(gòu)層的同類產(chǎn)品在美國沙索電廠、美國elkraft電力系統(tǒng)公司等國外17家企業(yè)的脫硫煙囪與煙道上使用。在國內(nèi)，目前在國華綏中發(fā)電廠、中電投撫順熱電有限公司（施家溝電廠）、遼電東方電廠有應(yīng)用，類似產(chǎn)品在中石

9、油撫順石化有限公司洗滌劑廠、盤錦中際特種管材制造有限公司、沈陽鼓風(fēng)機廠等8家石油化工企業(yè)有應(yīng)用。下表為apc雜化聚合結(jié)構(gòu)層及其同類產(chǎn)品在國內(nèi)的部分應(yīng)用業(yè)績。序號應(yīng)用企業(yè)安裝部位/應(yīng)用環(huán)境使用時間備注1神華集團國華綏中發(fā)電廠脫硫煙囪2009年已經(jīng)通過高溫?zé)煔庠囼灐?中電投撫順熱電有限公司（施家溝電廠）脫硫凈煙道2009年已投入使用。3遼電東方電廠脫硫原煙道2009年已投入使用。4中石油撫順石化有限公司洗滌劑廠反應(yīng)釜、管道、容器2007年5盤錦中際特種管材制造有限公司采油管，介質(zhì)壓力10mpa，溫度120-1802007年6沈陽鼓風(fēng)機廠密封環(huán)，應(yīng)用于石化行業(yè)的風(fēng)機上，介質(zhì)溫度150-200，有5%

10、的強氧化性酸汽和水汽，含so2、hs。2006年7鏈花山釬具公司礦山開采釬具，介質(zhì)溫度70-220，有高濃度氯離子、so2酸汽和礦物質(zhì)。2007年高振動、高應(yīng)力工況8中海油燃料油公司減壓蒸餾裝置，介質(zhì)為高濃度油汽，溫度80-200，含環(huán)烷酸、so2等酸液與酸汽2005年強腐蝕介質(zhì)（五）對部分使用企業(yè)的咨詢我們先后到撫順熱電廠、綏中發(fā)電廠、盤錦中際特種管材制造有限公司向技術(shù)人員咨詢apc防腐材料的使用情況，現(xiàn)將咨詢的情況說明如下：1、撫順熱電廠撫順熱電廠（施家溝電廠）2臺30萬供熱機組脫硫出口水平凈煙道上使用了apc雜化聚合結(jié)構(gòu)層防腐，據(jù)負責(zé)脫硫的技術(shù)人員講解，使用已快半年，未發(fā)現(xiàn)任何問題。到生

11、產(chǎn)現(xiàn)場查看，在1#機水平主煙道進入煙囪段的伸縮器法蘭連接處有滴水現(xiàn)象，該處保溫板已破損，地面上積有20cm左右的冰臺，是由于煙道內(nèi)部的水流出冰凍形成，冰臺呈透明、無色狀態(tài)，沒有鐵的腐蝕產(chǎn)物渾濁銹紅顏色，說明煙道內(nèi)部尚未發(fā)生腐蝕。2、綏中發(fā)電廠神華集團國華綏中發(fā)電廠#4機組為1000mw容量，脫硫為帶旁路無ggh的海水脫硫工藝，煙囪為混凝土外筒套懸掛式雙內(nèi)鋼筒。據(jù)該公司工程部主任介紹，防腐層的施工質(zhì)量也非常重要。該廠#1機組、#2機組、#3機組的煙囪均為發(fā)泡?；u粘附防腐層，由大連顧德施工安裝。#1機組、#2機組已運行近2年，#3機組運行了1個多月，均未發(fā)生酸液滲流等腐蝕問題。簽于大連顧德在煙囪

12、施工中不盲目搶進度，對每人每天的施工量進行嚴格控制，并使用實時視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行全過程監(jiān)控，全部視頻資料均可追溯，有效保證了施工質(zhì)量和進度，獲得業(yè)主、監(jiān)理的好評,因此，通過國華集團專家的評審，電廠試用了大連顧德推薦的apc雜化聚合結(jié)構(gòu)層防腐，對4#機煙囪水平主煙道入口至鋼內(nèi)筒的第一個膨脹節(jié)（約39米長）進行了apc雜化聚合結(jié)構(gòu)層防腐。如果使用效果良好，將在集團公司內(nèi)推廣使用。根據(jù)該主任介紹，該段防腐目前已完成通煙氣試驗，試驗后業(yè)主單位、監(jiān)理單位進行了詳細檢查，確認高溫?zé)煔馔ㄟ^后apc防腐層外觀完好，無表面缺陷。3、盤錦中際特種管材制造有限公司據(jù)該公司人員介紹，遼河油田油井中使用的輸油管道防腐，都

13、采用了從中科院購進apc雜化聚合體同類產(chǎn)品，設(shè)計壽命為15年以上，目前已使用了3年多，未發(fā)現(xiàn)任何問題。該公司的高工王某還介紹說，apc的同類材料在石油系統(tǒng)上使用的環(huán)境更為惡劣，并說鈦鋼類材料不具備防腐的功能，他們以前在石化上用過，后經(jīng)證明容易被腐蝕，根據(jù)經(jīng)驗，主要原因為特別不耐還原性的弱酸，而且在120以上高溫時，對硫酸溶液和高氟離子溶液耐腐蝕性能降低。三、帶脫硫旁路的濕法脫硫工藝運行環(huán)境分析目前的濕法脫硫工藝一般分為加ggh和不加ggh兩種，不加ggh時“濕煙囪”腐蝕問題較明顯，但加ggh時也存在煙氣腐蝕問題。因煙氣中殘余的三氧化硫、二氧化硫、nox和hf、hcl等在流通過程中遇冷凝結(jié)，在煙

14、囪內(nèi)壁結(jié)露成腐蝕性的酸液，同時濕煙氣排放時大多數(shù)在排煙筒內(nèi)形成正壓，加劇了腐蝕滲透，對煙囪造成腐蝕性危害。煙囪的運行工況概述如下。（一） 濕煙氣工況1、不加ggh時不加ggh時，4050的濕煙氣在流通過程中，煙氣當中的水蒸汽遇冷凝結(jié)，以及煙氣攜帶的霧滴（煙氣攜帶的霧滴量最大可達75mg/m3），流經(jīng)煙囪內(nèi)表面結(jié)露成凝滴和凝結(jié)酸液。凝結(jié)酸液沿筒壁流淌，其酸性較強，一般為ph1.5ph3.0的混合酸液。但由于局部的濃縮以及正壓環(huán)境，長期停留在煙道內(nèi)的酸液，充分溶解了酸性氣體，使其ph更低，完全能達到強酸狀態(tài)。由于煙氣溫度的降低，與外界溫差較小，煙氣的自拔力下降，這樣煙囪內(nèi)就形成了正壓運行環(huán)境，使得

15、含酸的水溶液緩慢滲透到防腐材料內(nèi)，破壞了防腐材料的理化性能的穩(wěn)定性。這就是過去在沒有安裝脫硫設(shè)備或者脫硫設(shè)備有g(shù)gh時，采用泡沫玻璃磚防腐還能安全運行，一旦安裝了脫硫設(shè)備不裝ggh設(shè)備時，泡沫玻璃磚防腐問題突出的原因，當然也與泡沫玻璃磚防腐使用的材料，特別是安裝質(zhì)量有很大關(guān)系。2、加ggh時加ggh時，煙溫一般在80左右，煙囪內(nèi)壁一般有輕微結(jié)露，根據(jù)排放煙氣成分等條件的不同，結(jié)露狀況有一定變化。經(jīng)ggh加熱升溫后煙氣中大部分冷凝物蒸發(fā)，而小部分的侵蝕性冷凝物保留了下來；這部分冷凝物的硫酸含量非常高，80左右的溫度與高硫酸含量相結(jié)合，結(jié)果是冷凝液析出量少而侵蝕性強。據(jù)資料，經(jīng)過脫硫裝置的氣體中主

16、要物質(zhì)so3的露點溫度為150左右，這表明煙氣在與煙囪內(nèi)壁接觸時極易結(jié)露，加ggh后雖然明顯減少了酸液的析出量，但仍然不能避免煙囪的腐蝕。（二） 干煙氣工況（走旁路工況）未經(jīng)脫硫的煙氣，進入煙囪的煙氣溫度在120160左右。在此條件下，煙囪內(nèi)壁處于干燥狀態(tài)，煙氣中酸性氣體對煙囪內(nèi)壁材料僅產(chǎn)生氣態(tài)腐蝕，腐蝕相當輕微，但對煙囪的防腐層產(chǎn)生明顯的溫度場突變，適成較大的熱應(yīng)力與熱應(yīng)變。（三） 混合工況 兩爐（或多爐）共用排煙筒時，有一個爐排放干煙氣，使進入煙囪的混合煙氣溫度分布不均勻，處于半濕狀態(tài)，結(jié)露液酸性較強、濃度高，溫度又較煙氣中水氣的飽和溫度高，腐蝕性更強。（四） 過渡工況（或突變工況）脫硫運

17、行中旁路擋板開啟、關(guān)閉時，排放煙氣溫度由低到高發(fā)生突變或者由高到低發(fā)生突變。（五） 事故工況在鍋爐空氣預(yù)熱器事故等短時異常狀態(tài)下，煙溫在250左右，持續(xù)時間較短（約2-3分鐘）。四、我公司煙囪設(shè)計狀況水洞溝電廠脫硫煙囪防腐設(shè)計情況表序號項 目填寫內(nèi)容2煙囪的結(jié)構(gòu)形式2.1煙囪設(shè)計主要參數(shù)基本風(fēng)壓50年一遇基本風(fēng)壓370pa抗震設(shè)防烈7建筑場地土類別ii類2.2煙囪高度210m2.3煙囪內(nèi)筒的直徑9.6m2.4煙囪數(shù)量1內(nèi)筒材料2.5煙囪結(jié)構(gòu)形式單筒式 套筒式 多管式q235b2.6每根煙囪對應(yīng)的幾臺鍋爐2臺3煙氣的運行工況和煙囪防腐材料選擇3.1煙氣主要參數(shù)指標項目單位設(shè)計煤種煤質(zhì)含硫量%1.

18、2fgd入口煙氣量(標態(tài)濕煙氣)nm3/s713.15 fgd入口煙氣量(標態(tài)干煙氣)nm3/s658.06 煙囪入口煙氣量(標態(tài)濕煙氣)nm3/s747.36 fgd入口so2濃度(干煙氣)mg/nm33027fgd入口so3濃度(干煙氣)mg/nm350fgd出口so2濃度(干煙氣)mg/nm3151電除塵器入口煙氣溫度130fgd工藝設(shè)計溫度120fgd最大溫度(正常運行)160fgd最大溫度(溫度波動)180fgd入口設(shè)計溫度120fgd出口煙氣溫度50.4煙囪入口溫度50煙囪出口溫度40煙囪內(nèi)最高溫度（直接走旁路時）160此溫度持續(xù)的時間0.5h3.2ggh 沒有設(shè)置3.3脫硫塔出口

19、煙氣酸露點溫度803.4煙囪內(nèi)煙氣流速20.66m/s3.5煙囪每日集液量360t3.6脫硫塔到煙囪入口的煙道長度20m3.7其它影響腐蝕的因素和數(shù)值低溫?zé)煔庵泻兴嵝砸后w3.8影響磨蝕的因素和數(shù)值低溫?zé)煔?.9煙囪內(nèi)壓力參數(shù)0-50pa3.10 其它3.11設(shè)計防腐蝕材料選擇鈦合金 鎳基合金 防腐涂料 玻璃鱗片 發(fā)泡玻璃磚 耐酸磚 其他（ ）3.12防腐蝕方案的設(shè)計壽命在定期維護的條件設(shè)計使用50年3.13防腐蝕設(shè)計特點1、鋼內(nèi)筒和鋼內(nèi)煙道內(nèi)側(cè)面均采用貼置一層泡沫防腐隔熱玻璃磚方案。2、玻璃磚厚50毫米,由與之配套的粘膠膜粘貼在鋼內(nèi)筒和鋼內(nèi)煙道內(nèi)側(cè)壁上,各層玻璃磚的接縫錯位布置,磚縫及施工粘

20、貼時的基層處理和涂刷要求按玻璃磚的產(chǎn)品使用說明書執(zhí)行。3、內(nèi)襯玻璃磚考慮抗溫度高低變化引起的炸裂和抗煙氣氣流沖刷性能,具體的技術(shù)要求是：密度0.35g/cm3,線性膨脹系數(shù)6.5×10-6/,導(dǎo)熱系數(shù)0.084w/mk(38);0.15w/mk(204)，抗壓強度1380kpa,抗折強度621kpa，吸濕0.2(限于表面潮濕),最高使用溫度104。4、膠粘劑的技術(shù)要求：彈性（14天時）350%，粘接強度0.93mpa；剪切強度0.54mpa，拉伸強度1.0mpa，運行中硬化（抗老化）3540年5、玻璃磚底漆的技術(shù)要求：粘稠度50（鋼基表面），最高使用溫度104。3.14防腐蝕材料供應(yīng)

21、商國內(nèi)品牌供應(yīng)商3.15防腐材料單件(元/平米)800(預(yù)算值)3.16防腐蝕方案施工單位待定3.17 防腐蝕材料主要技術(shù)指標1、玻璃磚：密度0.35g/cm3,線性膨脹系數(shù)6.5×10-6/,導(dǎo)熱系數(shù)0.084w/mk(38);0.15w/mk(204)，抗壓強度1380kpa,抗折強度621kpa，吸濕0.2(限于表面潮濕),最高使用溫度104。2、膠粘劑：彈性（14天時）350%，粘接強度0.93mpa；剪切強度0.54mpa，拉伸強度1.0mpa，運行中硬化（抗老化）3540年3、玻璃磚底漆：粘稠度50（鋼基表面），最高使用溫度104。4防腐蝕方案的一次性工程造價：預(yù)算額93

22、8萬元，包括保溫和油漆費用。五、磚砌類煙囪防腐存在問題分析華能大連電廠采用海水脫硫工藝，煙囪為傳統(tǒng)的單筒鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，煙囪防腐采用了發(fā)泡玻璃磚粘附工藝，但投入運行后僅2個月即發(fā)生了煙囪腐蝕問題，已進行了1次停機搶修。目前該廠正進行第二次改造性搶修，預(yù)計搶修面積達3000米2，搶修工期約50天?，F(xiàn)在全國類似華能大連電廠煙囪磚砌類防腐問題的電廠已出現(xiàn)了很多家，通過多方了解，歸咎其原因有以下方面：1泡沫玻璃磚、泡沫?；u不適用于濕煙囪防腐，這是產(chǎn)生問題的根本原因。正壓運行的濕煙囪使泡沫玻璃磚、泡沫?；u具有較高的吸水率，這樣滲透到粘結(jié)層的酸液加劇了粘接劑的老化速度，并進一步破壞了粘結(jié)層基體，使其粘

23、結(jié)強度降低，造成磚體脫落。并且由于磚體吸水，造成自重加大，也增加了脫落的可能性。2泡沫玻璃磚、泡沫?；u等磚體及其粘結(jié)劑質(zhì)量良莠不齊。從吸水率指標看，玻璃磚吸水率不高，但我們將口碑較好的國產(chǎn)振申磚放入水中，不到1小時，自重明顯增加，并且磚的強度不夠，用手一劃或掰，均出現(xiàn)劃痕和斷裂。進口賓高德德磚也存在類似問題。在實際應(yīng)用中，泡沫玻璃磚已出現(xiàn)開裂、脫落等情況。據(jù)分析，開裂是由于極冷極熱時，熱脹冷縮所致。3施工質(zhì)量要求高，質(zhì)量把關(guān)難度大。許多電廠發(fā)現(xiàn)煙囪防腐出現(xiàn)質(zhì)量問題后，都或多或少將原因歸咎到施工單位，這是由于磚砌體施工工藝決定的。上萬平米的涂膠面積和數(shù)不清的磚縫，均需要均勻、嚴密、一絲不茍的去

24、施工，任何一條磚縫未填膠或膠的密實度不足，都會埋下整片煙囪防腐被破壞的隱患，這就叫“千里之堤，毀于蟻穴”。六、鈦板防腐存在問題分析福建后石電廠鈦板防腐的煙囪出現(xiàn)了腐蝕穿孔問題，華潤集團最早采用鈦板防腐的電廠也出現(xiàn)了點蝕問題。以上出現(xiàn)問題的部位主要在焊縫處和劃痕處?，F(xiàn)將金屬鈦的化合反應(yīng)介紹如下： hf和氟化物 氟化氫氣體在加熱時與鈦發(fā)生反應(yīng)生成tif4， 反應(yīng)式為（1）；不含水的氟化氫液體可在鈦表面上生成一層致密的四氟化鈦膜，可防止hf浸入鈦的內(nèi)部。氫氟酸是鈦的最強溶劑。即使是濃度為1%的氫氟酸，也能與鈦發(fā)生激烈反應(yīng)，見式（2）；無水的氟化物及其水溶液在低溫下不與鈦發(fā)生反應(yīng)，僅在高溫下熔融的氟化

25、物與鈦發(fā)生顯著反應(yīng)。 ti4hftif42h2135.0千卡 （1）2ti6hf2tif33h2 （2） hcl和氯化物 氯化氫氣體能腐蝕金屬鈦，干燥的氯化氫在>300時與鈦反應(yīng)生成ticl4，見 式(3)；濃度<5%的鹽酸 在室溫下不與鈦反應(yīng)，20%的鹽酸在常溫下與鈦發(fā)生反應(yīng)生成紫色的ticl3，見式(4)；當溫度升高時，即使稀鹽酸也會腐蝕鈦。各種無水的氯化物，如鎂、錳、鐵、鎳、銅、鋅、汞、錫、鈣、鈉、鋇和nh4離子及其水溶液，都不與鈦發(fā)生反應(yīng)，鈦在這些氯化物中具有很好的穩(wěn)定性。 ti4hclticl42h294.75千卡 (3)2ti6hclticl33h2 (4) 硫酸和硫化

26、氫 鈦與5%的硫酸與鈦有明顯的反應(yīng)，在常溫下，約40%的硫酸對鈦的腐蝕速度最快，當濃度大于40%，達到60%時腐蝕速度反而變慢，80%又達到最快。加熱的稀酸或50%的濃硫酸可與鈦反應(yīng)生成硫酸鈦，見式（5）、（6），加熱的濃硫酸可被鈦還原，生成so2，見式（7）。常溫下鈦與硫化氫反應(yīng)，在其表面生成一層保護膜，可阻止硫化氫與鈦的進一步反應(yīng)。但在高溫下，硫化氫與鈦反應(yīng)析出氫，見式（8），粉末鈦在600開始與硫化氫反應(yīng)生成鈦的硫化物，在900時反應(yīng)產(chǎn)物主要為tis，1200時為ti2s3。 tih2so4tiso4h2 (5) 2ti3h2so4ti2(so4)33h2 (6) 2ti6h2so4ti

27、2(so4)33so26h2o202千卡 (7)tih2stish270千卡 (8) 硝酸和王水 致密的表面光滑的鈦對硝酸具有很好的穩(wěn)定性，這是由于硝酸能快速在鈦表面生成一層牢固的氧化膜，但是表面粗糙，特別是海綿鈦或粉末鈦，可與次、熱稀硝酸發(fā)生反應(yīng)，見式（9）、（10），高于70的濃硝酸也可與鈦發(fā)生反應(yīng)，見式（11）；常溫下，鈦不與王水反應(yīng)。溫度高時，鈦可與王水反應(yīng)生成ticl2。 3ti4hno34h2o3h4tio44no (9)3ti4hno3h2o3h2tio34no (10) ti8hno3ti(no3)44no24h2o (11) 綜上所述，鈦的性質(zhì)與溫度及其存在形態(tài)、純度有著極其

28、密切的關(guān)系。致密的金屬鈦在自然界中是相當穩(wěn)定的，但是，粉末鈦在空氣中可引起自燃。鈦中雜質(zhì)的存在，顯著的影響鈦的物理、化學(xué)性能、機械性能和耐腐蝕性能。特別是一些間隙雜質(zhì)，它們可以使鈦晶格發(fā)生畸變，而影響鈦的的各種性能。常溫下鈦的化學(xué)活性很小，能與氫氟酸等少數(shù)幾種物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，但溫度增加時鈦的活性迅速增加，特別是在高溫下鈦可與許多物質(zhì)發(fā)生劇烈反應(yīng)。鈦的冶煉過程一般都在800以上的高溫下進行，因此必須在真空中或在惰性氣氛保護下操作。金屬鈦的化學(xué)性質(zhì)金屬鈦在高溫環(huán)境中的還原能力極強，能與氧、碳、氮以及其他許多元素化合，還能從部分金屬氧化物（比如氧化鋁）中奪取氧。常溫下鈦與氧氣化合生成一層極薄致密的氧化

29、膜，這層氧化膜常溫下不與絕大多數(shù)強酸、強堿反應(yīng)，包括酸中之王王水。它只與氫氟酸、熱的濃鹽酸、濃硫酸反應(yīng)，因此鈦體現(xiàn)了抗腐蝕性。 從以上鈦金屬的理化性能可以看出，鈦金屬的抗腐蝕性是有條件的，與接觸介質(zhì)的化學(xué)成分、溫度以及自身氧化生成的抗腐蝕鈍化膜的致密性和鈦板的純度都有關(guān)系。在美國電力研究院_epri_濕煙囪設(shè)計導(dǎo)則中，推薦使用鈦板，鈦板防腐在美國電廠使用的好，不一定在中國就能萬無一失。美國的發(fā)電廠煙囪所處煙氣環(huán)境與我國電廠不完全一樣，美國電廠鈦板防腐安裝質(zhì)量與我國肯定也有區(qū)別。據(jù)化學(xué)工業(yè)非金屬材料和設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心負責(zé)人介紹，華能集團將國產(chǎn)的富泰品牌鈦板樣品送至該機構(gòu)進行防腐性能檢測，結(jié)果

30、表明鈦板仍存在明顯的腐蝕問題，并不適用于高含硫煤種、石灰石-石膏濕法脫硫煙囪的濕煙氣工況，而我公司的脫硫設(shè)計煤種含硫率在1.2，在配煤不均的情況下，原煤的含硫率可達2.5，煙氣的腐蝕工況會更惡劣，不適宜應(yīng)用鈦板防腐。七、幾種方案的技術(shù)經(jīng)濟對比火電廠脫硫煙囪防腐設(shè)計方案技術(shù)經(jīng)濟對比表序號煙囪防腐材料鈦鋼板泡沫玻璃磚apc雜化聚合結(jié)構(gòu)層1防腐蝕方案的設(shè)計壽命設(shè)計使用50年在定期維護的條件下設(shè)計要求使用50年設(shè)計使用50年2防腐蝕設(shè)計特點1、一般有兩種方案：現(xiàn)場掛貼與爆炸復(fù)合。2、現(xiàn)場掛貼時，鈦板與碳鋼沒有焊接聯(lián)接，但首先要在鈦板端部做一個碳鋼壓條。壓條加工有壓接和鉚接等方法。鈦板與碳鋼之間有空隙。

31、據(jù)查，臺塑福建省漳州后石電廠采用日本鈦板，到美國壓接后，才運到現(xiàn)場安裝。3、爆炸復(fù)合時，鈦板先在制造廠與碳鋼完成爆炸復(fù)合。再到現(xiàn)場進行復(fù)合板的焊接安裝。焊接時鈦板必須與碳鋼分別焊接，嚴禁一次熔融焊接，否則焊縫處容易腐蝕。1、鋼內(nèi)筒和鋼內(nèi)煙道內(nèi)側(cè)面均采用貼置一層泡沫防腐隔熱玻璃磚方案。2、玻璃磚厚50毫米,由與之配套的粘膠膜粘貼在鋼內(nèi)筒和鋼內(nèi)煙道內(nèi)側(cè)壁上,各層玻璃磚的接縫錯位布置,磚縫及施工粘貼時的基層處理和涂刷要求按玻璃磚的產(chǎn)品使用說明書執(zhí)行。3、內(nèi)襯玻璃磚考慮抗溫度高低變化引起的炸裂和抗煙氣氣流沖刷性能,具體的技術(shù)要求是：密度0.35g/cm3,線性膨脹系數(shù)6.5×10-6/,導(dǎo)熱

32、系數(shù)0.084w/mk(38);0.15w/mk(204)，抗壓強度1380kpa,抗折強度621kpa，吸濕0.2(限于表面潮濕),最高使用溫度104。1、鋼內(nèi)筒和鋼內(nèi)煙道內(nèi)側(cè)面整體噴鑄apc雜化聚合結(jié)構(gòu)層。2、apc雜化聚合結(jié)構(gòu)層厚3毫米,分為底層、雜化聚合層、面層（或耐磨層+面層），采用機械化整體噴鑄工藝。3、密度=1.23g/cm3、線性膨脹系數(shù)1.1×10-5/,剝離強度（與鋼）10.6mpa,壓縮強度41.6mpa,層間剪切強度8.57mpa吸濕0.0023,最高使用溫度200、熱變形溫度200、邵氏硬度76、水蒸汽滲透系數(shù)3.4×10-15g.cm/(cm2.s.pa)。3防腐材料單價(元/平米)3000(按1.5mm厚復(fù)合鈦板計)80016004防腐方案的一次性工程造價（萬元）228093812165首次維修時間120個月后22個月后120個月后6首次維修費用（萬元）45.6304免費維修7維修工期20天45天10天8維修頻率5年0.92年5年9維修對機組的影響機組必須雙停,在按非計劃停機時每天少發(fā)電量2640萬kwh。按0.35元/度計,每天損失924萬元,發(fā)電量累計損失1.848億元。機組必須雙停,在非計劃停機時每天少發(fā)電量2640萬kwh。按0.35元/度計,每天損失924萬元,發(fā)電量累計損失4.158億