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烟囱的腐蚀机理探讨

火电厂烟囱的腐蚀随运行工况的变化主要表现为以下 4类:化学腐蚀、电化学腐蚀、结晶腐蚀和磨损腐蚀。在脱硫后潮湿的烟气环境中,钢烟囱腐蚀主要是电化学腐蚀,而混凝土烟囱主要是结晶腐蚀和磨损腐蚀。 化学腐蚀:烟气中的腐蚀性介质(SO2、SO3、HF、HCl、O2)在一定的温度和湿度下与金属材料发生化学反应,生成可溶性盐类化合物,使金属表面逐渐被腐蚀,这主要发生在烟囱内防腐涂料受烟气冲刷或应力变化而脱落时。电化学腐蚀:烟气中的残余电解质及水在钢烟囱表面,尤其是在焊接处,由于热处理不当等原因,使得碳与铬化合形成碳的铬化物,导致电极电位显著降低,当受到腐蚀介质作用时,在金属表面形成原电池,使设备逐渐被腐蚀。结晶腐蚀:吸收塔中,用石灰石浆液吸收烟气中的硫氧化物后生成可溶性的硫酸盐或亚硫酸盐,正常运行时,从吸收塔出口到尾部烟道及烟道与烟囱的连接处均处于与高速流体接触的环境中。在这些流速较高的烟气中,仍然夹带有大量的未经除尘或未被除净的粉尘及脱硫产物,这些颗粒由于惯性作用将附着于烟囱与烟道连接处的对面,部分液相渗透到防腐层表面的毛细孔内。当设备停用时,在自然干燥下生成结晶型盐,同时体积膨胀,使防腐材料自身产生内应力,而使其脱皮、疏松或裂缝损坏。特别是在脱硫设备开停频繁时,带结晶水的盐类体积可以增加几倍或几十倍,腐蚀更加严重。 磨损腐蚀:主要是指高速流动的烟气及其携带的颗粒物的腐蚀。它的腐蚀介质主要是指气体、水溶液及其包含的固体微粒,这种腐蚀不同于纯机械力的破坏,它是一种包括机械、化学和电化学联合作用的过程,一方面高速流动的烟气加速防腐层表面的磨损,另一方面使已形成的腐蚀产物剥离并让流体带走,从而加剧了腐蚀的进程。腐蚀性指数越大,表明对物体的腐蚀性越强,通计算腐蚀性指数的大小,可以用来判断脱硫后烟气的腐蚀性强弱,指导 FGD 系统再热温度的选定以及防腐材料的铺设。 对新建或老烟囱的防腐,必然要合理选择防腐材料,要求防腐材料不易脱落,寿命长,耐高温,热震稳定性好,可抵御温度急冷、急热变化所带来的热疲劳,防水抗渗性能优良,强度高,可经受气流中介质的长期冲刷。 另外影响烟囱腐蚀的主要因素是烟气的露点,对已投运的机组而言,烟囱的防腐除了选用适当的防腐材料外,还要认识到烟气露点影响因素,合理组织运行工况,减少 SO3的生成量。

 
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