煙囪是火力發(fā)電廠主要的建（構(gòu)）筑物之一，是電廠最醒目的建筑，也是一個(gè)比較特殊的特種結(jié)構(gòu)。作為火力發(fā)電廠的設(shè)計(jì)人員，特別是擔(dān)任注射人員，我們都應(yīng)該了解和熟悉煙囪設(shè)計(jì)的內(nèi)容。

火力發(fā)電廠常見煙囪結(jié)構(gòu)形式及特點(diǎn)

煙囪分為單筒式煙囪和套筒式煙囪兩大類。

套筒式煙囪又分為磚內(nèi)筒套筒式煙囪和鋼內(nèi)筒套筒式煙囪，也可以分為單管式套筒式煙囪、雙管式套筒式煙囪、三管、四管式套筒式煙囪，磚內(nèi)筒套筒式煙囪一般為單管式，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)也有人設(shè)計(jì)過雙管式的套筒式煙囪，但是，磚內(nèi)筒雙管式套筒煙囪，在設(shè)計(jì)和施工上都非常困難，很難推廣。鋼內(nèi)筒套筒式煙囪單管、雙管、多管都有，目前國(guó)內(nèi)****的有四管。

單筒式煙囪

磚單筒式煙囪只能用于高度小于60米的小型工廠的煙囪。

混凝土單筒式煙囪用于早期對(duì)環(huán)保要求不高的煙囪和現(xiàn)在一些較小型的工廠，如生物質(zhì)電廠、燃?xì)怆姀S等。

鋼筋混凝土單筒式煙囪是在火力發(fā)電廠未設(shè)置煙氣脫硫裝置（其煙氣溫度在130℃以上）時(shí)普遍采用的一種結(jié)構(gòu)形式。其內(nèi)襯多采用普通耐酸磚，支撐在筒身牛腿上，內(nèi)襯和筒身之間的隔熱層有膨脹珍珠巖或巖棉板等。這種形式的煙囪結(jié)構(gòu)安全、構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便，造價(jià)相對(duì)較低，工期也易保證。在我國(guó)從設(shè)計(jì)到施工都積累了比較豐富的經(jīng)驗(yàn)。

鋼筋混凝土套筒式煙囪

套筒式煙囪一般用于設(shè)置了煙氣濕法脫硫系統(tǒng)FGD的煙囪，根據(jù)工藝是否設(shè)置煙氣加熱系統(tǒng)GGH采用不同的內(nèi)筒防腐方案。一般在工藝設(shè)置GGH時(shí)采用磚內(nèi)筒套筒式煙囪，在工藝不設(shè)置GGH時(shí)采用鋼內(nèi)筒套筒式煙囪。

脫硫后煙氣的特點(diǎn)和腐蝕性

煙氣采用濕法脫硫工藝，可使煙氣中SO2的含量大大減少（脫除效率≥95%），但對(duì)造成煙氣腐蝕主要成分的SO3脫除效率并不高，僅20-30%左右。因此，煙氣脫硫后，雖然能使大氣環(huán)境得到改善，但對(duì)煙囪的腐蝕隱患并未完全消除，而且對(duì)煙囪抗腐蝕性能提出了更高要求。脫硫后的煙氣環(huán)境變得低溫、高濕，煙氣的含水量增大，此時(shí)煙氣在上升過程中，在煙囪內(nèi)壁會(huì)出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象；同時(shí)，煙氣密度增加，煙囪自拔力減小，煙囪內(nèi)的煙氣壓力升高，加劇煙氣外滲。脫硫后的煙氣中單位體積的稀釋硫酸含量相應(yīng)增加。且脫硫處理后的煙氣中還含有氟化氫和氯化物等強(qiáng)腐蝕性物質(zhì)，形成腐蝕強(qiáng)度高、滲透性較強(qiáng)、且較難防范的低溫高濕稀酸型腐蝕狀況。

由于國(guó)內(nèi)脫硫煙囪歷史較短，專項(xiàng)的腐蝕調(diào)查研究資料很少，經(jīng)驗(yàn)也不多，并且國(guó)內(nèi)煙囪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)脫硫處理的煙囪防腐設(shè)計(jì)尚無明確說明。因此，對(duì)于脫硫后煙氣對(duì)煙囪結(jié)構(gòu)的腐蝕性分析我們主要是借鑒國(guó)外的資料和做法。國(guó)際工業(yè)煙囪協(xié)會(huì)對(duì)脫硫后的煙氣腐蝕性能的說明：
（1）煙氣冷凝物中氯化物或氟化物的存在將很大提高腐蝕程度。
（2）處于煙氣脫硫系統(tǒng)下游的濃縮或飽和煙氣條件通常被視為高腐蝕等級(jí)。
（3）確定含有硫磺氧化物的煙氣腐蝕等級(jí)是按SO3的含量值為依據(jù)。
（4）煙氣中的氯離子遇水蒸氣形成氯酸，它的化合溫度約為60℃，低于氯酸露點(diǎn)溫度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕，即使是化合中很少量的氯化物也會(huì)造成嚴(yán)重腐蝕。

煙氣濕法脫硫處理中采用加設(shè)煙氣加熱系統(tǒng)（GGH）來提高脫硫處理后排放的煙氣溫度，可以將煙氣溫度提高到80℃及以上，煙氣冷凝結(jié)露溫度約為65℃，通過GGH的煙氣溫度高于煙氣的冷凝結(jié)露溫度，有效減緩了煙氣冷凝結(jié)露產(chǎn)生的腐蝕性液體，同時(shí)煙氣溫度較高，煙囪自拔力提高，煙囪內(nèi)的煙氣壓力不高，減少了煙氣外滲。從理論上講，采用煙氣加熱系統(tǒng)（GGH）能有利于減緩煙氣的腐蝕（即提高煙氣溫度，減少結(jié)露），但煙氣濕度、水分這些誘發(fā)腐蝕的因素依然存在，這些也是值得關(guān)注和重視的。通過對(duì)設(shè)置脫硫系統(tǒng)加設(shè)GGH電廠的調(diào)查，煙囪煙氣的溫度均能夠達(dá)到80℃以上，煙氣在煙囪排煙筒內(nèi)部處于微結(jié)露狀態(tài)，結(jié)露形成的酸液較少對(duì)排煙筒的腐蝕不大。以下為煙氣濕法脫硫加設(shè)煙氣加熱系統(tǒng)（GGH）的煙囪腐蝕情況的調(diào)查，煙囪為磚內(nèi)筒套筒式煙囪。

在系統(tǒng)不設(shè)置GGH（煙氣加熱系統(tǒng)）時(shí)，脫硫后的煙氣溫度為40-50℃，均低于煙氣冷凝露點(diǎn)溫度65℃，且水分含量高、濕度很大并處于飽和狀態(tài)，煙氣處于全結(jié)露現(xiàn)象。煙氣易于冷凝結(jié)露并在潮濕環(huán)境下產(chǎn)生腐蝕性的水液液體，酸液順著排煙筒留下，匯聚于積灰平臺(tái)上，使煙囪內(nèi)壁長(zhǎng)期處于浸泡狀態(tài)。對(duì)一臺(tái)300MW機(jī)組來說，煙氣中水氣結(jié)露后形成的具腐蝕性水液理論計(jì)算量約10-15噸/每小時(shí)（實(shí)際運(yùn)行小于此值），它主要依附于煙囪內(nèi)側(cè)壁流下來至專設(shè)的排液口排到脫硫系統(tǒng)的廢液池中。脫硫處理后的煙氣一般還含有氟化氫和氯化物等強(qiáng)腐蝕性物質(zhì)，是一種腐蝕強(qiáng)度高、滲透性強(qiáng)、且較難防范的低溫高濕稀酸型腐蝕狀況。同時(shí)煙氣溫度很低，煙氣形成正壓，加劇煙氣外滲。根據(jù)在實(shí)地調(diào)查的結(jié)果，濕法脫硫煙囪冷凝結(jié)露液的PH值約在2.0-3.0，煙氣腐蝕性應(yīng)被視為“高”化學(xué)腐蝕等級(jí)，即強(qiáng)腐蝕性等級(jí)，煙囪應(yīng)按強(qiáng)腐蝕性煙氣來進(jìn)行煙囪的結(jié)構(gòu)安全性設(shè)計(jì)。