简析投入运行的火电厂烟囱的积灰和腐蚀

郭春芳

（山西省电力公司电力建设保温材料厂，山西 太原 030024）

阳泉二电厂因为局部改造两座运行9年的240 m烟囱暂停运行，此烟囱为单筒型钢筋混凝土烟囱，隔热层采用岩棉材料，内衬为用耐酸胶泥砌筑的漂珠耐火砖砌体。脱硫方式为干法脱硫，烟气温度为120℃。为了考察已运行烟囱的实际情况，该厂施工技术人员进入此烟道和烟囱内部仔细查看了烟道、烟囱积灰和腐蚀情况。

此烟囱从烟道打开，烟道和烟囱积灰都保持了原来的情况，每侧烟道有两个进烟气口，把靠近烟囱一侧烟道口叫做2号烟道口，另一个叫做1号烟道口。从烟道口积灰情况看，1，2号烟道口的烟气倒流片上有6~15 cm厚度的积灰见图1。

图1 烟气倒流片上的积灰

在烟道口地面上有30 cm厚积灰，在烟道转角和大部分烟道地面上没有什么积灰，只有2~3 cm的浮灰，烟道地面唯一一处较大面积积灰的位置在1，2号烟道口中间靠烟道口一侧，呈圆弧状布置，厚度有60~80 cm，见图2。

图2 烟道口地面的积灰

在烟道侧壁的积灰也较为明显，分布情况是，在烟道口一侧的侧壁积灰厚度为3~8 cm，在另一侧积灰厚度为1~4 cm，积灰较厚的地方也是在1，2号烟道口之间靠烟道口一侧的侧壁上，侧壁积灰情况见图3。

图3 侧壁积灰情况

在烟道里较厚积灰的形成原因，笔者认为是1号烟道的烟气垂直于烟道进入，气流经烟道变相，所以在远离烟道口一侧的烟气流速较快，在烟气到达2号烟道口时，2号烟道烟气对流经的1号烟道烟气有一定阻力，气流受到干扰，所以，气流在1，2号烟道口之间呈圆弧状区域，烟气流速慢，形成积灰条件，造成较厚积灰，此区域烟道侧壁上积灰也比其他地方厚。在烟道转角区域烟气流速快，对侧壁冲刷强，积灰较少。

经请教山西省电力设计院有关设计人员得知，烟囱积灰平台的实际积灰情况和设计厚度差异较大，设计考虑的积灰平台的积灰荷载为2~3 m，而实际查看中积灰是很少的，平均只有2 cm左右，具体见图4。

图4 烟囱积灰平台的实际积灰情况

烟囱筒壁的积灰情况为：在40 m以下的高度区域积灰厚度约1 cm，能明显看出砖缝形状，见图5。

图5 40 m以下的烟囱筒壁积灰情况

50 m往上到150 m高度的筒壁积灰较多，约5~8 cm，看不出砖缝形状，见图6。

图6 50~150 m的烟囱筒壁积灰情况

图7 150 m以上的烟囱筒壁积灰情况

150 m高度以上积灰明显减少，分布情况是往上在逐渐减少，能明显看到砖体，见图7。

通过观察还可以发现，在筒壁牛腿位置已看不出明显突出，滴水板已经看不出来，及在筒壁内侧有突出和较大曲率的地方已被积灰填平。经分析：在筒壁内侧形成烟囱下侧和上侧积灰较少而在筒壁中间较多的原因是，在筒壁下侧，烟气垂直进入烟囱，需经筒壁导流变向，烟气对筒壁冲刷较强烈，所以挂灰较少。在烟囱上侧烟囱筒壁坡度变小，基本形成了直段，内径比下侧明显变小，其内烟气流速比下侧变大，对筒壁冲刷也变强，所以挂灰也变少。

经过实际考察，此烟囱没有被明显腐蚀，把积灰剥落后烟道和烟囱内衬基本保持了原样，没有颜色变化，表面也没有明显腐蚀，可见，漂珠耐火砖完全可以满足单筒型烟囱耐久性的要求。

通过这次考察了解到以下情况：①烟道侧壁上会形成积灰；②积灰平台基本没有积灰；③烟道的两个进烟口中间区域靠进烟口一侧有较厚积灰；④烟囱侧壁会形成积灰。烟道口以上几十米筒壁和烟囱上部坡度变小的竖直段筒壁积灰厚度没有烟囱中间区域厚；⑤烟囱内壁有突出的地方基本被积灰填平。

得出以下结论：①烟气流速慢，烟气有扰动的区域能形成较厚积灰。烟气流速快的地方积灰很少。②烟道侧壁和烟囱内衬上也有积灰。③在烟囱运行较长时间后滴水板会被积灰填埋。④耐酸胶泥砌筑的漂珠耐火砖内衬可以保障较强的耐久性。⑤烟囱内壁形成的积灰对内壁有一定保护作用。

在烟囱改造及新建中应该注意以下问题：

（1）改造时，滴水板不必伸出过长，伸出过长后在滴水板位置会有更厚的积灰。

（2）新建时，建议设计人员进行以下变更：①在烟道和烟囱设计计算上要考虑内壁上的积灰荷载（据了解：烟囱设计计算上并没有考虑此部分荷载）；②积灰平台可以考虑减少设计积灰荷载。