火电厂脱硫烟囱防腐涂料的应用解析及性能鉴定

    在环保政策推动下，燃煤电站均加装了烟气脱硫设施，因石灰石/石膏湿法脱硫工艺因其技术成熟、脱硫效率高、煤种适应面广、运行稳定等特点，已成为国内外火电厂主导的烟气脱硫技术之一，而国内95%脱硫设施均采用了此工艺。

    长期现场跟踪了解，志盛威华烟囱防腐涂料专家加装脱硫设施后，烟气特性也相应发生变化，主要有如下特点：

        (1)湿法脱硫工艺的SO2脱除率很高，但对造成烟气腐蚀的主要成分SO3的脱除率仅为20%左右。SO3重新溶解，会在烟囱内壁上形成腐蚀性很强的硫酸酸液。

        (2)烟气冷凝物中氯化物或氟化物易形成腐蚀强度高、渗透性较强的低温高湿稀酸腐蚀液。

        (3)烟气中含有酸性氧化物，使烟气的酸露点降低。

        (4)脱硫后烟气温度低、上抽力小、流速低，易产生烟气聚集，从而导致烟囱内壁局部出现正压，同时增加了烟气向烟囱内壁方向的渗透压力，加快腐蚀进程。志盛威华烟气防腐涂料有效解决脱硫防腐难题。

        (5)另外，冷凝酸液的温度在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3~4倍。

    湿法脱硫后设GGH（烟气加热装置）时，电厂烟囱主要在下面三种工况下运行：

        (1)脱硫系统全撤出（旁路全开），排放未经脱硫的烟气，此时进入烟囱的烟气温度多在120℃以上。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或腐蚀性很小。

        (2)脱硫系统全部投入（旁路全关），排放经湿法脱硫后的烟气。通过

GGH后，进入烟囱的烟气温度在约80℃左右，但仍低于酸露点温度，有轻微结露现象，烟囱被腐蚀。

       (3)脱硫系统部分撤出（旁路部分开启），未脱硫的高温干烟气与脱硫后的低温湿烟气在烟囱入口相混合，在烟囱内形成更为复杂的腐蚀环境。

    由上述分析可知，无论湿法脱硫系统后是否设GGH，烟囱在三种实际工况下交替运行时均会被腐蚀，这就对烟囱防腐提出了更高的要求。防腐材料不仅要适应温度的变化，还要适应酸性条件的变化，以及高温-低温、干-湿交替变化的环境。有关研究表明，湿法脱硫系统无论加装气气换热器（GGH）与否，脱硫后烟囱烟气温度都在烟气酸露点以下，根据脱硫后烟气相关特点，烟气都会结露形成腐蚀性很强的酸液，对烟囱内壁产生腐蚀，故应对烟囱内壁进行防腐处理。

    为了解决湿烟囱的防腐问题 ,必须寻求一种耐酸防腐、耐温变强、耐高温同时耐磨附着力又好的材料，北京志盛威华公司生产的ZS-1041烟气防腐涂料为我们提供了一种较好的选择.至少到目前为止这应该是解决这一问题的最好方法了。在烟囱烟道内壁腐蚀涂层研发实践中，志盛威华涂料研发人员根据上百家烟气烟道现场情况，采用新技术，结合高新技术，北京志盛威华公司研发生产出的ZS-1041志盛威华烟气防腐涂料涂层的研发成功应用。志盛威华烟气防腐涂料成膜物质：该涂料以无机聚合物为主的互穿网络聚合物作为成膜物质，成膜性好，附着力高。涂料颜料主要成分采用无机抗腐蚀材料，纳米硅微粉、碳化硅、氮化硼、细晶氧化铝、石墨、超细氧化锌、氧化钛等，制成金属陶瓷功能填料提高涂层的耐磨，防蚀性能。并且使用无机纤维，增强涂层的抗冲击性。配以适当的颜料、溶剂、助剂和加入耐磨增强剂。涂层有着惊人的抗高温烟气、抗烟囱烟道冷凝水腐蚀效果，耐高低温、硬度高耐磨、耐酸耐碱、防焦油粘附、膨胀系数好，使用可达10年以上。

    目前，采用防腐方式主要有防腐涂料、合金内衬和砖内衬3种形式。由于涂料防腐具有费用低、容易施工等特点，因而在烟囱防腐中大量采用。但迄今，尚无针对烟囱防腐涂料的检测评价方法和配套评价体系，以指导电厂进行烟囱防腐涂料的性能检测和选材分析，对此北京志盛威华在比较、借鉴现有其它相关标准方法的基础上，结合脱硫烟囱防腐实际，确定了ZS-1041烟气防腐涂料的几项关键性能的检测标准及性能特点，分别为：

    ⑴涂层长效防腐：ZS-1041志盛威华烟囱烟道内壁烟气防腐涂料含硅无机聚合物对有机聚合物改性后，涂层中能得到交替排列组成的多嵌段共聚物，在涂层空间形成二维网状结构状态，也就形成了点状迷宫形式，而且涂层中的超细微粉稀土氧化物体在涂层形成一个致密的界面过渡层，在共同的作用下有效的阻止了酸碱液对基体的侵袭。志盛烟气防腐涂料极好的耐蚀性，能同时耐酸耐碱的多种腐蚀，抗烟气中H2S、氯离子、二氧化硫、三氧化硫、氯化氢高温水汽等介质腐蚀，防止冷凝水点腐蚀、应力腐蚀、化学腐蚀、电位腐蚀等。超强的附着力。

    ⑵线膨胀系数高：ZS-1041志盛威华烟气防腐涂料采用志盛威华特制的涂料成膜物，无机颜料作为填充物，涂料组成物中含有的化学键---羟基（OH）等，与金属离子能形成化学键结合，而且在涂料偶联剂帮助下，能很好的和金属材质形成共价链结合，涂层与基体材质结合力好，附着力达到一级。ZS-1041志盛威华烟气防腐涂料涂层与基体结合力极强，烟气防腐涂料组合物中含有的金属氧化物纳米材料和稀土氧化物超微粉体，帮助涂层形成一个致密的界面过渡层，使其综合热力学性质与基体相匹配，志盛威华公司的ZS-1041烟囱烟气防腐涂料，涂层还有较高的抗挠曲性及热膨胀抗变性，能抵抗钢烟囱虽经加固但仍不可避免的运行中振动。

    ⑶涂层耐高温：志盛威华烟囱烟内壁气防腐涂料的基料和填料均有耐高温的无机物组成，长期耐热可以达到600℃，短时间温度可以达到750℃。

    ⑷耐磨性光滑性：志盛威华烟囱烟内壁气防腐涂料多种组分组成的陶瓷功能填料，使涂层表面呈现低的表面能和超低的摩擦系数，可以使焦油与表面之间处于不润湿状态，从而有效防止烟囱烟道黏性异物粘附上。不同材质的相互协同赋予了涂层优异的耐磨、光滑防腐性能，能抗住烟气粉尘的高速冲击和气流冲刷。

    ⑸抗热震性能好：志盛威华烟囱烟气内壁防腐涂料在始终变化烟气温度中，涂层的抗热震性能高，在烟气温度高低变化时，涂层不脱落，没有裂纹产生。

    ⑹涂料使用寿命长：志盛威华烟囱烟内壁气防腐涂料采用物质纳米材料，涂层使用寿命长，耐久性好，损坏的涂层可以方便地进行修补，在制备、涂装和形成涂层过程中对环境无污染。

    由此可见，ZS-1041烟气防腐涂料特别适用于火电厂烟囱防腐工程项目的使用。运行实践证明它能够为烟气系统提供长而可靠的保护，该涂料具有超强的结晶渗透性，各种防腐性能更优秀。自重低，不会对已建烟囱的负重能力产生新的要求。产品性价比高，施工简单，不需要特殊试工设备及防污措施，材料环保无毒无污染。