關(guān)于鈦金屬在工業(yè)煙囪防腐中的應(yīng)用(共9頁)

1、關(guān)于(guny)鈦金屬(jnsh)在工業(yè)煙囪(yncng)防腐中的應(yīng)用單 位：河南玉和新型節(jié)能建材有限公司作 者：王紅令日 期：2015/11/11摘要(zhiyo)：在石化、冶金(yjn)、電力等行業(yè)中，煙氣污染(wrn)一直受到廣泛關(guān)注，這些重污染行業(yè)為了減少對大氣的危害，通常會對煙氣進(jìn)行脫硝脫硫處理，采用石灰石-石膏濕法進(jìn)行煙氣脫硫。此舉雖然能使大氣環(huán)境得到改善，但脫硫后的煙氣環(huán)境（低溫、高濕等）對煙囪的腐蝕狀況卻進(jìn)一步加劇，從而無法保證安全生產(chǎn)，也增加了工業(yè)生產(chǎn)成本，降低了生產(chǎn)效率。這時具有優(yōu)良工業(yè)性能的鈦金屬及其合金脫穎而出，其在工業(yè)煙囪防腐中的應(yīng)用越來越受到大家的關(guān)注。關(guān)鍵字：煙囪

2、防腐、鈦金屬、工業(yè)煙氣污染Summary：In petrochemical, metallurgy, electric power and other industries, the industrial flue gas pollution has been widely concerned, these heavy polluting industries in order to reduce the harm to the atmosphere, usually the flue gas desulfurization treatment, the use of limestone -

3、gypsum wet flue gas desulfurization. Although this can improve the atmospheric environment, but the flue gas environment (low temperature, high humidity, etc.) to the chimney corrosion conditions have been further intensified, which can not guarantee the safety of production, but also increased the

4、cost of industrial production, reduce the production efficiency. Titanium metal and its alloy which has excellent industrial performance, its application in the industrial chimney is more and more attention.Keyword：Chimney anticorrosion、Titanium meta、Industrial flue gas pollution目錄 TOC o 1-3 h z u H

5、YPERLINK l _Toc435004550 一、前言 PAGEREF _Toc435004550 h 4 HYPERLINK l _Toc435004551 二、鈦金屬簡介 PAGEREF _Toc435004551 h 4 HYPERLINK l _Toc435004552 三、工業(yè)煙囪的作用及其防腐現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc435004552 h 4 HYPERLINK l _Toc435004553 四、鈦金屬在工業(yè)煙囪中的應(yīng)用 PAGEREF _Toc435004553 h 6 HYPERLINK l _Toc435004554 五、本公司在該技術(shù)方面的工程實(shí)例 PAGERE

6、F _Toc435004554 h 6 HYPERLINK l _Toc435004556 六、總結(jié) PAGEREF _Toc435004556 h 9一、前言(qin yn)隨著全球市場經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，人民的經(jīng)濟(jì)水平逐步提高，但是伴隨而來的是越來越嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。石化、冶金、電力等重污染行業(yè)(hngy)更是深深影響著全球居民生活環(huán)境，而工業(yè)煙囪就在此時發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。這些重污染(wrn)行業(yè)為了減少對大氣的危害，通常會對煙氣進(jìn)行脫硝脫硫處理，采用石灰石-石膏濕法進(jìn)行煙氣脫硫。此舉雖然能使大氣環(huán)境得到改善，但脫硫后的煙氣環(huán)境（低溫、高濕等）對煙囪的腐蝕狀況卻進(jìn)一步加劇，從而無法保證安全

7、生產(chǎn)，也增加了工業(yè)生產(chǎn)成本，降低了生產(chǎn)效率。這時具有優(yōu)良工業(yè)性能的鈦金屬及其合金脫穎而出，其在工業(yè)煙囪防腐中的應(yīng)用越來越受到大家的關(guān)注。二、鈦金屬簡介鈦，化學(xué)符號Ti，外觀似鋼，具有銀灰光譯，是一種 HYPERLINK /view/135469.htm t _blank 過渡金屬，在地殼中約占總重量的0.42%，是 銅、鎳、鉛、鋅的總量的16倍。在金屬世界里排行第七，含鈦的礦物多達(dá)70多種。鈦的強(qiáng)度大，密度小，硬度大，熔點(diǎn)高，抗腐蝕性很強(qiáng)；高純度鈦具有良好的可塑性。在潮濕的 HYPERLINK /subview/2759/6076399.htm t _blank 大氣和海水介質(zhì)中工作，其抗蝕性

8、遠(yuǎn)優(yōu)于不銹鋼；對點(diǎn)蝕、酸蝕、應(yīng)力腐蝕的抵抗力特別強(qiáng)；對堿、氯化物、氯的有機(jī)物品、硝酸、硫酸等有優(yōu)良的抗腐蝕能力。工業(yè)純鈦按其雜質(zhì)含量的不同，分為TA1、TA2和TA3三個牌號。這三種 HYPERLINK /subview/1570004/1570004.htm t _blank 工業(yè)純鈦的間隙雜質(zhì)元素是逐漸增加的，故其 HYPERLINK /subview/1540432/1540432.htm t _blank 機(jī)械強(qiáng)度和硬度也隨之逐級增加，但塑性、韌性相應(yīng)下降。工業(yè)上常用的工業(yè)純鈦是TA2，因其耐蝕性能和綜合力學(xué)性能適中。公司在煙囪防腐工程中也用的是該牌號的純鈦。三、工業(yè)(gngy)煙囪的

9、作用及其防腐(fngf)現(xiàn)狀煙囪是最古老(glo)、最重要的防污染裝置之一。煙囪是一種排除工具，用來排除由火引起的氣體或煙塵。是一種把煙氣排入高空的 HYPERLINK /view/1293002.htm t _blank 高聳結(jié)構(gòu)。能改善燃燒條件，減輕煙氣對環(huán)境的污染。工業(yè)用煙囪多為圓柱體，上細(xì)下粗，一般用在工業(yè)的大廠房，如大鍋爐、冶煉廠、電廠等。工業(yè)煙氣在排放前通常會進(jìn)行煙氣脫硫處理，由于濕法脫硫工藝的特點(diǎn)，其對煙氣中的SO2脫除效率很高，但對煙氣中造成腐蝕的主要成分SO3脫除效率并不高，約20%左右。脫硫處理后的煙氣一般還含有氟化氫和氯化物等，它們是腐蝕強(qiáng)度高、滲透性強(qiáng)、且較難防范的低溫

10、高濕稀酸型物質(zhì)。脫硫后煙氣環(huán)境變得低溫、高濕，煙氣密度增加，煙囪自拔力減小，煙囪內(nèi)的煙氣壓力升高，加重了煙氣和含酸液水分向外筒壁方向的滲透。煙囪出口處流速降低，煙囪頂部容易發(fā)生煙流下洗，煙流下洗不僅會腐蝕煙囪的組件材料，而且減弱了煙氣的擴(kuò)散，影響周圍環(huán)境。在低于0的氣溫下還會導(dǎo)致煙囪上口結(jié)冰。外煙囪的直徑過大，會在其下風(fēng)側(cè)產(chǎn)生較大的低壓區(qū)。脫硫后的煙氣溫度降低，當(dāng)系統(tǒng)不設(shè)置GGH時，煙氣溫度一般在4050之間，水份含量高，濕度大，多處于飽和狀態(tài)，在煙囪內(nèi)壁會出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象，使煙囪內(nèi)壁長期處于浸泡狀態(tài)，通常稱在這種工作狀態(tài)下的煙囪為濕煙囪。煙氣溫度低，煙囪內(nèi)的煙氣上抽力就降低，它影響著煙氣的流速和

11、煙氣抬升高度及煙氣擴(kuò)散效果，這對排放的煙氣滿足環(huán)保要求（特別是氮氧化物NOX指標(biāo)）帶來不利的因素。濕煙囪的另一個問題是煙囪“降雨”，其起因是煙氣夾帶的液滴，這種降雨通常發(fā)生在煙囪下風(fēng)側(cè)幾百米內(nèi)。雖然系統(tǒng)設(shè)置（GGH）加熱煙氣的濕法煙氣脫硫系統(tǒng)（FGD）也可能發(fā)生煙囪降雨，但濕煙囪出現(xiàn)的幾率更大。濕煙囪排放的低溫?zé)煔馓。怪睌U(kuò)散速度低，出現(xiàn)煙流下洗的可能性更大。因此，往往需要設(shè)置GGH來提升煙氣溫度。系統(tǒng)設(shè)置GGH可升高脫硫處理后排放的煙氣溫度，一般在80左右，可以減緩煙氣冷凝結(jié)露產(chǎn)生的腐蝕性水液液體（稀酸），煙囪自拔力增加，從理論上講，采用GGH時能有利于減緩煙氣的腐蝕（即提高煙氣溫度，減

12、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(yùn)行有時不能滿足設(shè)計運(yùn)行溫度值的要求，尤其是在發(fā)電機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行、機(jī)組開啟及其它不利工況時。因此，煙氣脫硫后，雖然能使大氣環(huán)境得到改善，但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）使腐蝕狀況進(jìn)一步加劇，因此煙囪的抗腐蝕性能需要提高，尤其脫硫系統(tǒng)不設(shè)置GGH時煙囪的抗腐蝕性能要求更高。目前(mqin)，中國最高的單筒式 HYPERLINK /view/3827038.htm t _blank 鋼筋(gngjn)混凝土煙囪為210米。最高的多筒式鋼筋(gngjn)混凝土煙囪是 HYPERLINK /view/

13、32665.htm t _blank 秦嶺電廠 212米高的四筒式煙囪?，F(xiàn)在世界上已建成的高度超過 300米的煙囪達(dá)數(shù)十座，例如 HYPERLINK /view/59699.htm t _blank 米切爾電站的單筒式鋼筋混凝土煙囪高達(dá)368米。四、鈦金屬在工業(yè)煙囪中的應(yīng)用鈦材的密度小、強(qiáng)度高、比強(qiáng)度大，耐蝕性能優(yōu)異，耐熱性能好，低溫性能好。鈦具有良好的抗腐蝕性能：抗海水及氯化物點(diǎn)蝕；良好的抗縫隙腐蝕性能；焊接接頭耐蝕性好，不會發(fā)生晶間腐蝕；耐腐蝕疲勞強(qiáng)度高；抗應(yīng)力腐蝕破裂。鈦的耐腐蝕，結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)度使鈦/鋼復(fù)合板已廣泛適用于耐蝕壓力容器、貯槽及真空制鹽等多種化工設(shè)備制造中，煙囪鋼內(nèi)筒設(shè)計使用1

14、.2mm厚鈦板和厚度不同的鋼板配比是一種非常合適的組合材料，鈦鋼復(fù)合板抗?jié)B密閉性好，整體性強(qiáng)，自重輕是煙囪排煙筒優(yōu)異的防腐材料，并且能夠抵御多種工況下煙氣的腐蝕作用，煙氣流速穩(wěn)定，煙氣擴(kuò)散效果好，防腐蝕性能耐熱性能方面是完全可以滿足鋼內(nèi)筒濕煙囪的長期運(yùn)行要求的，可以確保煙囪結(jié)構(gòu)的使用壽命。因?yàn)殁伣饘倨湓诠I(yè)煙囪防腐中的優(yōu)越性能，現(xiàn)在越來越多的工業(yè)煙囪都逐步改造使用鈦鋼內(nèi)筒。五、本公司在該技術(shù)方面的工程實(shí)例中國鋁業(yè)股份有限公司蘭州分公司自備電廠煙囪純鈦板防腐改造工程。本工程全廠容量3300MW，#1、#2、#3機(jī)組于2008年陸續(xù)投產(chǎn)。鍋爐為亞臨界、中間再熱、固態(tài)排渣、自然循環(huán)汽包爐。汽輪機(jī)為亞

15、臨界、高中壓合缸、中間一次再熱、雙缸、雙排汽、單軸、直接空冷凝汽式。發(fā)電機(jī)為水氫氫冷卻、自并激靜態(tài)勵磁。同期建設(shè)石灰石石膏濕法煙氣脫硫設(shè)施。2012年開始進(jìn)行脫硝改造，目前已完成2、3號爐、1號爐的脫硝改造正在進(jìn)行。機(jī)組日利用小時數(shù)22h，年利用小時數(shù)7200h。本工程原有煙囪為三管式煙囪（即鋼筋混凝土外筒，三管鋼內(nèi)筒，內(nèi)筒耐酸(nai sun)防護(hù)層采用特種防腐涂料），鋼內(nèi)筒直徑5.1m，高210m。本工程(gngchng)經(jīng)煙氣(yn q)脫硫改造后，采用石灰石-石膏法進(jìn)行煙氣脫硫，雖然能使大氣環(huán)境得到改善，但脫硫后的煙氣環(huán)境（低溫、高濕等）對煙囪的腐蝕狀況卻進(jìn)一步加劇。因此煙囪的抗腐蝕性

16、能需要提高，這對排煙內(nèi)筒內(nèi)壁的防腐要求更高。而原有鋼內(nèi)筒特種防腐涂料不能滿足改造后的要求，所以煙囪內(nèi)筒必須改造。經(jīng)過研究考察及綜合分析，最后本工程煙囪防腐采用純鈦板防腐方案。鋼煙囪鈦板防腐是指在煙囪內(nèi)筒上將原防腐層拆除后，用鈦復(fù)合板制作成龍骨，按照鋼對鋼、鈦對鈦的原則，在鋼內(nèi)筒上，沿圓周方向（水平方向）焊接整圈龍骨，兩圈龍骨間均勻設(shè)置豎向龍骨；在龍骨間填充酚醛耐酸泡沫板材；在龍骨的鈦材面采用搭接形式用氬弧焊整體焊接厚度為1.6mm的純鈦板（TA2）防腐層。相鄰鈦板間采用手工鎢極氬弧焊搭接焊接，最終形成一個無縫的整體鈦板防腐內(nèi)襯。施工工藝流程：施工準(zhǔn)備架設(shè)大梁安裝操作平臺驗(yàn)收合格鋼內(nèi)筒原防腐層的

17、拆除、垃圾清運(yùn)鋼筒內(nèi)壁噴砂除銹鋼筒內(nèi)壁焊接鈦鋼復(fù)合板龍骨龍骨間粘貼酚醛泡沫板純鈦板掛板定位、焊接相鄰兩塊鈦板間搭接焊接所有鈦板焊接部位著色檢測積會平臺、導(dǎo)流板鈦鋼復(fù)合板防腐煙道與煙囪接口連接部分修復(fù)處理和防腐平臺樓梯的除銹、油漆防腐酸液排水裝置煙囪航標(biāo)燈缺陷消除施工結(jié)束工程驗(yàn)收設(shè)備拆除煙囪用鈦板特點(diǎn)：板幅大，減少煙囪制作焊縫；板形平整、尺寸精度高、便于加工；整體性強(qiáng)、密閉性好、抗?jié)B透性強(qiáng)；設(shè)計加工制作，焊接安裝都有相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)；本次工程擬選用1.6mm的純鈦板和12+1.2mm復(fù)合鈦鋼；和其他防腐材料相比，性價比較高。以下照片是我公司240米鋼內(nèi)筒煙囪純鈦板施工部分照片筒首竣工(jngng)圖整體(zhngt)竣工圖六、總結(jié)(zngji)提高(t go)煙囪的使用壽命，關(guān)鍵在于做好煙囪的防腐蝕設(shè)計。而煙氣的腐蝕,與煙氣的成份、溫度、濕度、流速