火力发电厂烟囱防腐存在的问题及建议

火力发电厂烟囱防腐存在的问题及建议

0、引言

随着在电力行业落实国家环保政策力度的不断加大，燃煤发电机组必须限期加装湿法脱硫装置。

目前，各大火电集团均积极响应国家的环保政策，加大烟气脱硫力度，力争在规定期限内，使得各自电厂的排烟浓度达到国家规定的环保标准。

但是，由于我国火电行业以前均是排放高温烟气，这时烟气对烟道、烟囱的腐蚀较轻，再加上当时中国处于计划经济体制，国内电力行业（电厂、电力设计院）基本上不设置材料专业，更不必说防腐蚀材料专业了。现在面临着全行业的大规模脱硫工程，整个电力行业在随之而来的严重腐蚀面前，还缺乏对腐蚀危害的足够认识。在加装湿法脱硫装置的过程中，特别是在涉及到脱硫塔、烟道及烟囱防腐蚀材料及防腐蚀方案时，受种种原因的影响，往往不能正确地选择防腐蚀材料品种和生产厂商，仅仅听从一些上门推销的防腐蚀材料厂商的建议，然后从低价中标的角度来选择一些不具备足够的防腐蚀技术力量及生产经验的企业作为供货商，结果导致大量的烟囱防腐蚀项目出现质量问题，给电力行业带来严重的经济损失，并给电厂的安全生产留下严重的潜在危害。

笔者作为一家国内从事防腐蚀材料及工程技术研究历史最悠久的中央直属研究院的高级技术人员，早在10年前即参与火电行业防

腐蚀材料的仲裁检验，最近5年来更是多次应邀参加电力行业的设计方案、防腐蚀产品及防腐蚀工程招标等评审会，对火电行业防腐蚀现状有着深刻的体会，同时在心中也逐步积累起深深的忧虑。

本报告的目的，基于一个国有研究院防腐蚀技术人员的职业责任感，为降低火电电厂的运行成本、提高安全性，向电力主管机构提出个人建议，供电力行业主管领导参考。

一、湿法脱硫前后烟气腐蚀性的简要介绍

湿法脱硫前，燃煤机组排放的是未经脱硫的烟气，进入烟囱的烟气温度在125℃左右（出现事故时的短期烟气温度则可达150℃～180℃）。在此条件下，烟囱内壁处于干燥状态，烟气对烟囱内壁材料不直接产生腐蚀。

加装湿法脱硫装置后，排放的湿烟气。如果未经烟气换热器加热升温，进入烟囱的烟气温度在50±5℃，烟囱内壁有严重结露，沿筒壁有结露所产生的酸液流淌。酸液的温度在40℃～80℃时，对结构材料的腐蚀性特别强。以钢材为例，40℃～80℃时的腐蚀速度比在其它温度时高出约3～8倍【1】。

据北仑电厂的测试结果表明【2】，湿法脱硫后，当脱硫效率达到理论设计值95%时，烟囱内壁的酸性冷凝液的PH值为1. 9～2. 2，属于强酸性状态。此时湿烟气对于不同材质的腐蚀速率为：Q235A钢的腐蚀速率高达159.54mm/年～200.00mm/年；

10CrMnCuTi不锈钢的腐蚀速率也高达23. 9268mm/年！

这一实际测试数据充分说明了此凝结液具有很强的腐蚀能力。

对于混凝土烟囱在湿烟气状态下的腐蚀问题，东南大学、江苏苏源环保公司等的研究表明【3】，当烟囱内壁稀硫酸的浓缩在中等状态时（此时硫酸的浓度为15%，最大浓缩浓度可达40%）对混凝土的腐蚀速率为：

对于C25混凝土的腐蚀速率为8mm/10天；

对于C30混凝土的腐蚀速率为2.4mm/10天；

对于C50混凝土的腐蚀速率为2.4mm/10天。

从以上3篇关于燃煤机组烟气脱硫前后，烟气腐蚀性研究及测试论文的结论可以看出，虽然在加装湿法烟气脱硫装置后，烟气中大约90%～95%的SO2被从烟气中脱除，但是，由于在脱硫后的烟气中引入了大量的水分并且将烟气温度降至50±5℃左右（国内电厂为了节省投资，基本上不加装GGH），因而使得脱硫后的烟气具有了很强的腐蚀性。

另外，据笔者于2005年夏天在西北电力设计院的一份内部资料中看到，重庆电厂在加装湿法脱硫装置时，由于未对烟囱内壁进行防腐蚀改造，结果只运行了大约不到5年时间，烟囱内壁即出现了严重腐蚀，影响到发电机组的安全运行。最后不得不花费近600万元进行烟囱结构加固处理，然后再进行内防腐施工。由此案例可见，排放湿法烟气烟囱防腐蚀的重要性以及不采取合适防腐蚀措施所带来的严重后果。

二、目前电厂防腐蚀材料现状

如前所述，电力行业对于工程材料，尤其是防腐蚀材料方面缺乏专业人才和相关知识，再加上席卷全国的低价中标方式，使得目前电力行业所采购的大多数防腐蚀材料及防腐蚀设计方案不能满足实际需要，给电厂留下严重的安全隐患。

目前向电厂供货的大多数防腐蚀材料厂商，基本上是最近几年才从事防腐蚀材料生产的民营企业，几乎没有相关的技术人员，生产配方来自于私下购买或者道听途说，利用目前电力行业的相关管理人员、设计人员缺乏足够的防腐蚀专业知识这一弱点，仅仅靠一些个人关系，靠一些蒙骗手法及不正当手段，从与电力行业相关的机构获取一纸评审证书，然后就到各大电力集团、电厂及设计院进行密集的游说活动，获取相关的工程投标信息及投标入围资格，然后在投标过程中再采取欺骗手段，提供虚假材料，依靠超低价格来获得中标。

例如，在2007年8月华电蒲城电厂二期烟囱防腐蚀工程招标评标过程中，笔者受邀担任评标委员会主任，发现了一个极为可笑的骗局：某投标单位宣称其提供的耐酸胶泥（实际为水玻璃胶泥）能够耐30%的氢氟酸！并且在对我们提出的澄清通知书面答复以及随后的当面澄清中，均坚持这一点，并且对我说等评标结束后，要将配制好的30%氢氟酸及该厂的耐酸胶泥样品送交我亲自试验其耐腐蚀性。结果一年多过去了，未见该厂向我提供任何相关实验样品。实际上，只要稍微具备一点防腐蚀材料知识的人都知道，无机硅酸盐材料（耐酸胶泥的主要成分）对氢氟酸的最高耐蚀程度只有1%，这一点在化学工

业出版社出版的《腐蚀数据手册》中有明确的标示。这家企业的总经理（还挂着自封的防腐蚀研究所所长的头衔）如此大言不惭的在评标委员面前说如此没有防腐蚀基础知识的假话，可见该企业所提供的各类数据的可信程度是多低了！但是，由于在该项评标活动中只有笔者一人是材料专业，不能左右整个评标结果，结果该企业仍然被作为首选中标推荐单位！

另据刚刚从贵州某电厂传来的消息，该厂家又参加了该电厂的烟囱防腐蚀材料投标，结果业主发现了该厂家提交的业绩不真实，被剔除到中标推荐名单之外。

与以上的情况相反，一些具有悠久历史的知名产品，例如早在1980年即通过冶金部技术鉴定、已有26年安全应用业绩的MC烟囱防腐耐热涂料，由于生产单位坚持从用户的安全性着想，对防腐蚀设计方案的要求较高，造成单位面积成本高于这些无名企业，也不敢说假话，结果在目前的大规模脱硫工程中，只能接到很少的订单！

仅从上述两个方面的案例比较，就可以看出目前电力行业防腐蚀工程的潜在危害有多严重！

三、最近几年烟囱防腐蚀事故案例简介

在此之前，由于烟囱严重腐蚀案例较少，国内很多电厂进行烟囱防腐蚀施工前，均采纳一些推销防腐蚀材料的厂家提供的设计方案，然后由电厂组织专家评审会，对这一方案进行审议、局部修改后实施。

但是，由于这类方案在提交专家评审会之时，就已经基本明确了