陈 飞
（华东电力设计院，上海，200063）
摘 要

本文为即将颁布的新版国家标准《烟囱工程技术标准 GB50051-202x》的排烟筒型式及防腐材料选用条文编制情况介绍。本文试图结合在烟囱防腐蚀方面若干年来烟囱腐蚀工程案例、处理经验和研究成果，着重介绍根据防腐材料的工程实际使用效果、按烟气类型(湿烟气、潮湿烟气和干烟气)和烟囱排烟筒型式(砖烟囱、钢烟囱、单筒式钢筋混凝土烟囱、砖套筒及钢套筒或多管式烟囱)，如何选择防腐性能相适用的防腐材料，使得既保证烟囱外筒受力结构的安全可靠又完成排烟筒在规定使用年限内的功能要求。

关键词 烟囱规范 排烟筒选型 湿烟囱 潮湿烟囱 防腐 

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6）钢烟囱或钢排烟内筒的防腐涂层

钢或钢内筒烟囱的防腐涂层工程实际有多种种类。防腐涂层选用中，注意到
烟气类别及腐蚀性、检查维修条件、实际使用年限与其耐腐性能的协调匹配。目前应用较多的玻璃鳞片涂层等在湿烟气条件下使用期间维护工作量大，见图
5.6-1，其对用于实际使用时间少于 10 年的湿烟气烟囱，其经济性或有一定优势；两台及多台炉共用一个排烟筒时注意谨慎采用。

烟囱防腐调研显示，在设置加热装置（GGH）的潮湿烟气条件下，在施工中
得到可靠实施的优质钢内筒玻璃鳞片防腐涂层使用效果较好，如图 5.6-2。某涂料在江西某电厂湿烟气条件下钢内筒腐蚀照片图 5.6-3，后更改其它防腐内衬。

7）钠水玻璃耐酸胶泥和耐酸砖构成的砖套筒 

采用钠水玻璃耐酸胶泥和耐酸砖构成的砖排烟内筒，工程案例证明其防腐和抗渗性能不满足在湿法脱硫无GGH 的湿烟气运行工况条件。在湿烟囱运行工况下，套筒式砖内筒烟囱均存在冷凝液渗漏，渗透出的大量冷凝液进而对平台结构（甚至外筒）产生腐蚀，影响正常的运行并并威胁平台及其支承结构对平台结构乃至整个烟囱结构的安全。

钠水玻璃耐酸砖套筒投运早期渗出结晶体如图 5.7-1，耐酸砖排烟内筒外侧渗漏如图 5.7-2，耐酸砖排烟内筒支撑及环梁腐蚀如图 5.7-3、图 5.7-4。耐酸砖排烟套筒拆除如图 5.7-5，改用其它防腐排烟筒；拆除时，耐酸砖内筒壁胶泥湿软，手工工具即可拆除。

8）调研中关注到的其它情况

（1）烟道和烟囱的积灰情况

实地调研中，实行超净排放后的烟道和烟囱几乎没有积灰，如图 5.8-2；明显区别于 2010 年左右未实行超净排放时的烟道和烟囱积灰情况，如图 5.8-1。

（2）排烟筒处烟气温度压力情况

  利港电厂设GGH 的排烟筒处烟气温度压力截屏图可以看到，排烟筒内烟气温度在 80℃左右，烟气压力在约 100~ -200Pa 正压负压间波动。

9） 华东院设计的百万机组火电厂项目烟囱排烟筒防腐情况

  截至 2018 年底，国内大陆已投产的单机容量 1000MW 超超临界火电机组共有 117 台，其中有 38 台机组由华东院设计。华东院设计的百万机组火电厂项目 烟囱排烟筒防腐情况如下表 5-9。

6.  湿法脱硫烟囱防腐设计建议

6.1 排放湿法脱硫烟气的烟囱比排放普通未脱硫或干法脱硫烟气的烟囱对 防腐蚀设计要求要高得多。不同烟气类型(湿烟气、潮湿烟气和干烟气)的腐蚀性 差别极大，烟囱防腐材料应结合烟囱排烟筒型式（砖烟囱、钢烟囱、单筒式钢筋 混凝土烟囱、砖套筒及钢套筒或多管式烟囱）合理选用。

6.2  排放湿烟气的烟囱防腐设计建议：

6.2.1 湿烟气(湿烟囱)，相当于排放湿法脱硫处理无 GGH 系统的烟气，烟气 温度为 50℃左右。其含有腐蚀介质的饱和水蒸气遇到温度低的筒壁时快速冷凝， 形成腐蚀性很高、渗透性很强的低温高湿稀酸型腐蚀环境，对钢质、砼质烟囱及排烟筒的腐蚀性极强，烟囱的腐蚀问题突出，须特别慎重选择排烟筒防腐方案。

6.2.2 烟囱排烟筒型式应结合防腐材料，按新烟囱标准烟囱防腐材料选用表 (表 2.1-2，即新烟囱标准表 12.2.1)确定采用单筒式钢筋混凝土烟囱、钢套筒烟囱 或多管式烟囱。

6.2.3 湿烟囱排烟筒防腐材料其材质须具有良好的耐化学腐蚀性和必要的抗 渗透、耐热及机械性能。缠绕纤维增强塑料排烟筒、硼硅酸盐泡沫玻璃砖（进口 宾高德）排烟筒防腐内衬、钛基复合金属内衬排烟筒防腐内衬基本能满足湿法脱 硫系统湿烟气的防腐防渗要求。当排烟筒与烟囱结构脱开布置、要求的实际使用 时间较短时，可谨慎选择相匹配的排烟内筒防腐涂层。

6.2.4 两台及多台炉共用一个排烟筒时，对烟囱防腐材料的检查相对一台炉 用一个排烟筒更加困难，其维修或二次防腐改造对机组的正常运行影响更加大些， 建议按更加可靠的防腐材料选用。、

    单筒式钢筋混凝土烟囱，一般用于中小型锅炉，多为两台及多台炉共用一个 排烟筒，内衬防腐检查维修或二次防腐改造困难，湿烟囱防腐内衬材料失效会直 接影响烟囱结构的安全性，建议应按更加可靠的防腐材料选用。按目前的实际应 用情况看，兼有可靠防腐防渗和保温功能的宾高德硼硅酸盐泡沫玻璃砖排烟筒防 腐内衬是一个现实的选择。

6.2.5 新型防腐材料应用于排放湿烟气排烟筒时，建议先进行个别的实际湿 烟气排烟筒工程应用，有不少于 2~3 年跟踪检查，能取得充分反映材料实际防腐 性能资料，有可靠工程经验或成功工程业绩时再工程推广应用。防腐材料在潮湿 烟气(潮湿烟囱)中成功业绩，尚不能作为应用于湿烟囱的成功业绩证明。

6.3  排放潮湿烟气的烟囱防腐设计建议：

6.3.1 潮湿烟气(潮湿烟囱)，相当于排放湿法脱硫处理设有 GGH 系统的烟气， 排烟筒内无冷凝液积聚，基本处于干燥状态，烟气温度一般在 80℃左右。

6.3.2 结合排烟筒防腐蚀材料按新烟囱标准烟囱防腐材料选用表(表 2.1-2， 即新烟囱标准表 12.2.1)，选择适用的烟囱排烟筒型式(单筒式钢筋混凝土烟囱、 砖套筒、钢套筒烟囱或多管式烟囱)。

烟囱排烟筒型式宜采用套筒式或多管式烟囱，可采用单筒式烟囱。根据国内 实际情况可首要选择钢内筒防腐涂层内衬，或砖内套筒排烟筒烟囱。

6.3.3 确认是否兼顾考虑湿法脱硫不设 GGH 的湿烟气运行条件。如需考虑， 则同时按湿烟囱要求确定其排烟筒型式。

6.3.4 潮湿烟囱排烟筒设计中，应采取可靠的保温措施。防止烟气在排烟筒 段整体温度下降过大形成结露冷凝；避免保温薄弱环节点形成冷桥，局部冷凝而 产生腐蚀。

6.4 每个排烟筒接入锅炉台数应结合排烟筒的防腐措施确定，大机组湿法脱 硫烟囱应优先采用“一炉配一管”的配置方案。1000MW 级及其以上机组每个排 烟筒接入锅炉台数应为一台；600MW 级机组每个排烟筒接入锅炉台数宜为一台； 200、300MW 级机组每个排烟筒接入锅炉台数不宜超过 2 台、125MW 级及下列 机组每个排烟筒接入锅炉台数不宜超过 4 台。

6.5 建议湿烟囱排烟筒设计中，控制排烟筒内烟气流速，排烟筒内部设置冷 凝液收集装置，以减轻湿烟囱运行时烟囱雨现象；北方寒冷地区宜采取如排烟内 筒顶部加设电加热、冷凝液收集管设置保温等防冻措施。

6.6 结合排烟筒布置型式，根据烟气的类别和腐蚀等级，选择合适的烟囱防 腐材料，并在施工中得以可靠实施，是烟囱防腐的基本要求。防腐材料和防腐施 工质量对烟囱排烟筒防腐方案实施成功与否有举足轻重的作用。在招标采购和施 工过程中须对生产安装厂家的原材料、现场施工环境和产品质量控制等严格要求 和监管。

参考文献：

[1] GB51-83,烟囱设计规范[S].北京: 冶金工业出版社,1984.

[2] GB50051-2002,烟囱设计规范[S].北京:中国计划出社,2003. 

[3] GB50051-2013,烟囱设计规范[S].北京:中国计划出版社,2013. 

[4] 烟囱工程技术标准 GB50051-202x (报批稿) [S]

[5]“火力发电厂烟囱设计技术交流会”会议资料[R].上海: 电力规划设计总院,2005.9. 

[6]“火力发电厂脱硫烟囱防腐技术研讨会”会议资料[R].上海:中国电力工程顾问集团,2009.8. 

[7]“火力发电厂脱硫烟囱防腐技术研讨会”会议资料[R].  北京:电力规划设计总院,2013.12

[8]  “湿烟囱防腐蚀技术专题研讨会”会议资料[R].  河北邯郸:《烟囱设计规范》国家标准

管理组,2015. 6

作者简介：陈飞（1962- ），男，汉族，上海市人，大学本科，教高，从事火电厂和核电厂常 规岛的土建结构设计。

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