CN202610334U - 湿法脱硫烟囱的阴极保护系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种湿法脱硫烟囱的阴极保护系统，用于治理火电厂中湿法脱硫烟囱的腐蚀，湿法脱硫烟囱包括围成烟道的基体，基体具有内壁和外壁，基体的端部形成湿法脱硫烟囱的出口，湿法脱硫烟囱的阴极保护系统包括沿内壁设置的耐酸层、敷设于耐酸层中的阳极网、埋设于耐酸层中的参比电极、设置于湿法脱硫烟囱的外壁上的测量接地装置和阴极、恒电位仪，参比电极、测量接地装置、阴极、阳极网分别由电缆引出并与恒电位仪相连接。由于本实用新型在耐酸层的基础上结合了阴极保护，能够有效抗腐蚀，耐酸性能优异；同时，其采用的耐酸层较为致密、不易产生裂缝，抗渗性能佳，施加阴极保护后可降低烟囱的载荷，使用寿命长，经济性优越。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于火电厂湿法脱硫烟囱腐蚀治理的阴极保护系统。
背景技术
湿法脱硫烟囱的腐蚀治理是影响火电厂运行安全的重大难题之一，不加装烟气换热器装置的湿法脱硫烟囱内有大量冷凝酸液，具有极强的腐蚀性。导致湿法脱硫烟囱腐蚀严重的主要原因是烟气温度低于硫酸露点温度，烟囱内壁有大量酸液凝结，对钢内筒或钢筋混凝土筒有严重腐蚀。目前国内有近十几种腐蚀治理方案，主要包括涂料类、内衬材料类以及新型聚合材料几种，这些方案均未做到耐久性和经济性的良好统一。
涂料类主要是采用OM涂料、聚脲涂料、VEGF鳞片胶泥等材料，其虽然施工简单、造价低廉，但一般使用寿命只有2-5年，满足不了电厂50年的使用寿命，且有开裂、剥落现象，耐温、耐磨特性不好。
内衬类包括使用砖内衬或套筒内衬两种。砖内衬采用泡沫玻化砖、泡沫陶瓷砖结合耐酸胶泥粘贴在烟囱内壁，该方案目前国产材料性能不合格，开裂、剥落情况较多，进口材料成本过高，不适合大批量使用，且施工复杂。套筒主要采用FRP玻璃钢内筒或复合钛、哈氏合金等金属内筒，套筒类防腐效果优异，但工程造价昂贵，不适合在国内推广应用，FRP内筒还存在老化与耐温防火性能不足等问题。
APC杂化聚合结构层是近年兴起的新防腐材料，其防腐性能类似涂料，具有耐磨、耐热、耐蚀、柔韧等优点，但其含有机分子，老化问题不可避免，且APC为多层结构，需要分层施工，较为复杂，材料成本也较高，防腐效果还有待检验。
火电厂烟囱常有旁路烟气通过，烟囱内烟气瞬间温度又可能达到180℃以上。由于强腐蚀性残液和高低温交替的恶劣工况，导致目前的多数防腐涂层存在老化、开裂，剥落，胶泥类、内衬类材料存在大量裂缝或剥落，FRP玻璃钢存在耐火性能差，钛合金存在耐稀酸性能差价格高等诸多问题。
传统的耐酸胶泥（浇注料）作为防酸腐蚀内衬最常用的方法，比涂料类、内衬套筒类和其他复合材料类烟囱防腐法相比，具有耐酸性能优异，使用寿命长，不易老化，耐火，价格低廉等优点，但其也存在一定的缺点，其厚度较厚（约为8-10cm），且抗温度冲击效果差，容易产生裂缝，且不够致密，抗渗性能不良，导致冷凝酸液渗透，腐蚀烟囱基材。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种耐腐蚀效果好、使用寿命长、抗冲击、不易老化的湿法脱硫烟囱的阴极保护系统。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种湿法脱硫烟囱的阴极保护系统，用于治理火电厂中湿法脱硫烟囱的腐蚀，所述的湿法脱硫烟囱包括围成烟道的基体，所述的基体具有内壁和外壁，所述的基体的端部形成所述的湿法脱硫烟囱的出口，所述的湿法脱硫烟囱的阴极保护系统包括沿所述的内壁设置的耐酸层、敷设于所述的耐酸层中的阳极网、埋设于所述的耐酸层中的参比电极、设置于所述的湿法脱硫烟囱的外壁上的测量接地装置和阴极、恒电位仪，所述的参比电极、所述的测量接地装置、所述的阴极、所述的阳极网分别由电缆引出并与所述的恒电位仪相连接，所述的阳极网覆盖所述的湿法脱硫烟囱的整个所述的内壁。
优选的，所述的耐酸层为耐酸胶泥层或耐酸浇注料层。
优选的，由所述的阳极网引出的所述的电缆的引出点位于所述的湿法脱硫烟囱的出口处。
优选的，所述的参比电极埋设于阳极网与所述的内壁之间的所述的耐酸层中，与所述的参比电极相连接的电缆由所述的湿法脱硫烟囱的出口处引出。
优选的，所述的恒电位仪采用恒电位输出控制形式或恒电流输出控制形式。
优选的，所述耐酸层的厚度大于或等于30mm。
优选的，所述的阳极网由多块保护网组件焊接组成。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
1、由于本实用新型在耐酸层的基础上结合了阴极保护，能够有效抗腐蚀，耐酸性能优异；
2、由于本实用新型采用的耐酸层较为致密、不易产生裂缝，抗渗性能佳，施加阴极保护后，可降低烟囱的载荷，使用寿命长，经济性优越。
附图说明
附图1为本实用新型的湿法脱硫烟囱的阴极保护系统的示意图。
以上附图中：1、基体；2、耐酸层；3、阳极网；4、参比电极；5、测量接地装置；6、阴极；7、第一耐酸层；8、第二耐酸层；9、直流电源；10、电缆。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本实用新型作进一步描述。
实施例一：参见附图1所示。
一种湿法脱硫烟囱的阴极保护系统，用于治理火电厂中湿法脱硫烟囱的腐蚀。湿法脱硫烟囱包括围成烟道的基体1，该基体1由混凝土筒筑成或在混凝土筒的基础上设置一钢内筒。基体1具有内壁和外壁，基体1的端部形成湿法脱硫烟囱的出口。
该湿法脱硫烟囱的阴极保护系统包括沿内壁设置的耐酸层2、敷设于耐酸层2中的阳极网3、埋设于耐酸层2中的参比电极4、设置于湿法脱硫烟囱的外壁上的测量接地装置5和阴极6、恒电位仪。阳极网3覆盖湿法脱硫烟囱的整个内壁。参比电极4、测量接地装置5、阴极6、阳极网3分别由电缆10引出并与恒电位仪相连接。
具体地说，耐酸层2的厚度大于或等于30mm，定义阳极网3与湿法脱硫烟囱的内壁之间的耐酸层为第一耐酸层7，定义其余部分的耐酸层为第二耐酸层8。参比电极4埋设于阳极网3与内壁之间的耐酸层2中，即埋设于第一耐酸层7中。阳极网3由多块保护网组件焊接组成。阳极网3上焊接有电缆10，该电缆10的引出点位于湿法脱硫烟囱的出口处。与参比电极4相连接的电缆10也由湿法脱硫烟囱的出口处引出。恒电位仪既可采用恒电位输出控制形式，也可恒电流输出控制形式，在本实施例中，采用直流电源9。恒电位仪采集参比电极4的电位并通过其输出控制参比电极4的电位相对恒定。
耐酸层2为耐酸胶泥层或耐酸浇注料层或其他耐酸材料。耐酸胶泥层由耐酸胶泥砌筑或浇注而成，耐酸胶泥由水玻璃和耐酸水泥调配而成，以使用钾水玻璃耐酸胶泥为佳，其具有无毒、耐稀酸性优异等优点。耐酸浇注料层由耐酸浇注料整体浇注而成，耐酸浇注料由耐酸轻集料、耐酸粉料、粘结剂、固化剂、外加剂、减水剂按适当比例及工艺调配而成，常用的有BSJ-Y型和MS型。
耐酸层2的施工参照相关国家标准。主要施工步骤包括：（1）对湿法脱硫烟囱的内壁进行预处理；（2）砌筑或浇注耐酸层2并敷设阳极网3；（3）安装电气设备。在施工过程中，必须注意阳极网3与钢内筒或混凝土筒的钢筋的有效绝缘，严禁短路。
在施工时，现场温度应介于15℃-35℃之间，环境湿度应低于80%。若湿度大于80%，应设置排风除湿设备。露天施工应大件防雨暴晒棚。
在施工前，需对湿法脱硫烟囱的内壁进行预处理。若湿法脱硫烟囱具有钢内筒，用对其表面进行喷砂除锈；而混凝土筒则应将表面灰尘清扫干净并修整不平部位。在预处理后24h内应进行耐酸层2施工。
当采用耐酸胶泥时，可采用砌筑或浇注两种形式；而当采用耐酸浇注料时，采用整体浇注形式。
耐酸胶泥应现场配置，搅拌耐酸胶泥的容器、用具应清洁干燥。按照配料比称取硅酸钾加入搅拌机或搅拌容器内，再加入称好的耐酸水泥，充分搅拌均匀。耐酸胶泥的每次搅拌量应在30min内用完，耐酸胶泥在施工过程中严禁补加硅酸钾或耐酸水泥粉。若发现耐酸胶泥硬化则应弃之不用。
采用砌筑方式时，首先砌筑第一耐酸层7。涂抹胶泥应饱满，并用板压实，第一耐酸层7的厚度为10-15mm。第一耐酸层7砌筑好12h后，进行阳极网3的敷设，其敷设形式可根据相关设计文件确定。由于受到材料规格的限制，敷设时可采用多块保护网组件拼接的形式，各保护网组件之间采用钛导电条现场氩弧焊接。阳极网3通过橡胶钉固定在第一耐酸层7的表面上。然后再砌筑第二耐酸层8。
采用浇注方式时，应先将阳极网3敷设好。阳极网3通过绝缘胶钉或其他绝缘骨架支撑在湿法脱硫烟囱的内壁上，其与内壁的距离不小于15mm。为防止阳极网3在浇注或振捣时变形而与烟囱内壁或钢筋短路，应布制一定数量的绝缘支撑件。敷设好阳极网3后，即可采用浇注方式一次成型第一耐酸层7和第二耐酸层8，由浇注的第一耐酸层7和第二耐酸层8形成的耐酸层2的厚度不小于30mm。
砌筑或浇注时应预留电气安装接口，并埋设好参比电极4。阳极网3的接出点选在湿法脱硫烟囱的出口处。阳极网3用钛导电片焊接电缆10引出，该接头部分应做耐热耐蚀加强处理，而电缆10应采用高温电缆10。为增加电气连接的可靠性，每个湿法脱硫烟囱至少应选择4个阳极网3的接出点。参比电极4应埋设在阳极网3与湿法脱硫烟囱的内壁之间，即埋设在第一耐酸层7中并通过耐酸高温电缆10引出。由阳极网3和参比电极4引出的电缆10通过接线箱汇接后接入直流电源9处。阴极6和测量接地装置5通过不锈钢导电片焊接在混凝土筒的外壁的钢筋上。为保证电气连接性良好，可根据烟囱的高度各选择3-4个点焊接。阴极6与测量接地装置5也通过电缆10引至直流电源9处。直流电源9采用恒电流设计，其可以采集参比电极4的电位大小并根据采集到的数据适时调整输出电流的大小，以使参比电极4的电位大小保持相对恒定。
砌筑或浇注完工后，应对耐酸层2进行干燥养护，严防水分进入。若自然固化，室温在10℃-20℃时需要两周左右，室温在20℃-30℃时需一周左右。若温度低于10℃，则应加热养护。养护结束后还应用浓度为40-50%的硫酸或专用处理液进行处理，每隔4小时处理一次，共计处理4次即可。施工完成后，进行调试后即可投入使用。
该阴极保护系统的阳极网3埋设在耐酸层2中，硫酸根离子吸附在阳极网3附近，减弱了硫铝酸钙的形成，从而降低了膨胀腐蚀。同时其能够改善耐酸胶泥的pH值，抑制了分解性腐蚀。
由于增加了阴极保护，可以减小耐酸层2的厚度（大于或等于30mm），并可实施监测参比电极4的电位，评估保护效果。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种湿法脱硫烟囱的阴极保护系统，用于治理火电厂中湿法脱硫烟囱的腐蚀，所述的湿法脱硫烟囱包括围成烟道的基体，所述的基体具有内壁和外壁，所述的基体的端部形成所述的湿法脱硫烟囱的出口，其特征在于：所述的湿法脱硫烟囱的阴极保护系统包括沿所述的内壁设置的耐酸层、敷设于所述的耐酸层中的阳极网、埋设于所述的耐酸层中的参比电极、设置于所述的湿法脱硫烟囱的外壁上的测量接地装置和阴极、恒电位仪，所述的参比电极、所述的测量接地装置、所述的阴极、所述的阳极网分别由电缆引出并与所述的恒电位仪相连接，所述的阳极网覆盖所述的湿法脱硫烟囱的整个所述的内壁。
2.根据权利要求1所述的湿法脱硫烟囱的阴极保护系统，其特征在于：所述的耐酸层为耐酸胶泥层或耐酸浇注料层。
3.根据权利要求1所述的湿法脱硫烟囱的阴极保护系统，其特征在于：由所述的阳极网引出的所述的电缆的引出点位于所述的湿法脱硫烟囱的出口处。
4.根据权利要求1所述的湿法脱硫烟囱的阴极保护系统，其特征在于：所述的参比电极埋设于阳极网与所述的内壁之间的所述的耐酸层中，与所述的参比电极相连接的电缆由所述的湿法脱硫烟囱的出口处引出。
5.根据权利要求1所述的湿法脱硫烟囱的阴极保护系统，其特征在于：所述的恒电位仪采用恒电位输出控制形式或恒电流输出控制形式。
6.根据权利要求1所述的湿法脱硫烟囱的阴极保护系统，其特征在于：所述耐酸层的厚度大于或等于30mm。
7.根据权利要求1所述的湿法脱硫烟囱的阴极保护系统，其特征在于：所述的阳极网由多块保护网组件焊接组成。
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| CN 201220201899 Expired - Fee Related CN202610334U (zh) | 2012-05-08 | 2012-05-08 | 湿法脱硫烟囱的阴极保护系统 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN103469212A (zh) * | 2013-08-05 | 2013-12-25 | 青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司 | 用于钢筋混凝土阴极保护系统的阳极导电填充物 |
| RU2650551C2 (ru) * | 2016-05-31 | 2018-04-16 | Александр Алексеевич Буслаев | Способ защиты промышленных объектов сгорания углеводородного топлива от грозовых разрядов и электрохимической коррозии подводящих стальных подземных сооружений для углеводородного топлива на промышленных объектах |
-
2012
- 2012-05-08 CN CN 201220201899 patent/CN202610334U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN103469212B (zh) * | 2013-08-05 | 2015-11-25 | 青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司 | 用于钢筋混凝土阴极保护系统的阳极导电填充物 |
| RU2650551C2 (ru) * | 2016-05-31 | 2018-04-16 | Александр Алексеевич Буслаев | Способ защиты промышленных объектов сгорания углеводородного топлива от грозовых разрядов и электрохимической коррозии подводящих стальных подземных сооружений для углеводородного топлива на промышленных объектах |
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