專利名稱：濕法脫硫煙囪的陰極保護系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于火電廠濕法脫硫煙囪腐蝕治理的陰極保護系統。
背景技術：
濕法脫硫煙囪的腐蝕治理是影響火電廠運行安全的重大難題之一，不加裝煙氣換熱器裝置的濕法脫硫畑 內有大量冷凝酸液，具有極強的腐蝕性。導致濕法脫硫畑 腐蝕嚴重的主要原因是煙氣溫度低于硫酸露點溫度，煙囪內壁有大量酸液凝結，對鋼內筒或鋼筋混凝土筒有嚴重腐蝕。目前國內有近十幾種腐蝕治理方案，主要包括涂料類、內襯材料類 以及新型聚合材料幾種，這些方案均未做到耐久性和經濟性的良好統一。涂料類主要是采用OM涂料、聚脲涂料、VEGF鱗片膠泥等材料，其雖然施工簡單、造價低廉，但一般使用壽命只有2-5年，滿足不了電廠50年的使用壽命，且有開裂、剝落現象，耐溫、耐磨特性不好。內襯類包括使用磚內襯或套筒內襯兩種。磚內襯采用泡沫玻化磚、泡沫陶瓷磚結合耐酸膠泥粘貼在畑 內壁，該方案目前國產材料性能不合格，開裂、剝落情況較多，進ロ材料成本過高，不適合大批量使用，且施工復雜。套筒主要采用FRP玻璃鋼內筒或復合鈦、哈氏合金等金屬內筒，套筒類防腐效果優異，但工程造價昂貴，不適合在國內推廣應用，FRP內筒還存在老化與耐溫防火性能不足等問題。APC雜化聚合結構層是近年興起的新防腐材料，其防腐性能類似涂料，具有耐磨、耐熱、耐蝕、柔韌等優點，但其含有機分子，老化問題不可避免，且APC為多層結構，需要分層施工，較為復雜，材料成本也較高，防腐效果還有待檢驗。火電廠煙囪常有旁路煙氣通過，煙囪內煙氣瞬間溫度又可能達到180°C以上。由于強腐蝕性殘液和高低溫交替的惡劣エ況，導致目前的多數防腐涂層存在老化、開裂，剝落，膠泥類、內襯類材料存在大量裂縫或剝落，FRP玻璃鋼存在耐火性能差，鈦合金存在耐稀酸性能差價格高等諸多問題。傳統的耐酸膠泥(澆注料)作為防酸腐蝕內襯最常用的方法，比涂料類、內襯套筒類和其他復合材料類煙 防腐法相比，具有耐酸性能優異，使用壽命長，不易老化，耐火，價格低廉等優點，但其也存在一定的缺點，其厚度較厚(約為8-lOcm)，且抗溫度沖擊效果差，容易產生裂縫，且不夠致密，抗滲性能不良，導致冷凝酸液滲透，腐蝕煙 基材。
發明內容
本發明的目的是提供一種耐腐蝕效果好、使用壽命長、抗沖擊、不易老化的濕法脫硫煙囪的陰極保護系統。為達到上述目的，本發明采用的技術方案是
一種濕法脫硫煙囪的陰極保護系統，用于治理火電廠中濕法脫硫煙囪的腐蝕，所述的濕法脫硫畑 包括圍成煙道的基體，所述的基體具有內壁和外壁，所述的基體的端部形成所述的濕法脫硫煙囪的出口，所述的濕法脫硫煙囪的陰極保護系統包括沿所述的內壁設置的耐酸層、敷設于所述的耐酸層中的陽極網、埋設于所述的耐酸層中的參比電扱、設置于所述的濕法脫硫煙囪的外壁上的測量接地裝置和陰極、恒電位儀，所述的參比電極、所述的測量接地裝置、所述的陰極、所述的陽極網分別由電纜引出并與所述的恒電位儀相連接，所述的陽極網覆蓋所述的濕法脫硫煙囪的整個所述的內壁，所述的恒電位儀采集所述的參比電極的電位并通過其輸出控制所述的參比電極的電位相對恒定。
優選的，所述的耐酸層為耐酸膠泥層或耐酸澆注料層。優選的，由所述的陽極網引出的所述的電纜的引出點位于所述的濕法脫硫煙囪的出口處。優選的，所述的參比電極埋設于陽極網與所述的內壁之間的所述的耐酸層中，與所述的參比電極相連接的電纜由所述的濕法脫硫煙囪的出口處引出。優選的，所述的恒電位儀采用恒電位輸出控制形式或恒電流輸出控制形式。優選的，所述耐酸層的厚度大于或等于30_。優選的，所述的陽極網由多塊保護網組件焊接組成。優選的，所述的耐酸膠泥層由耐酸膠泥砌筑或澆注而成，所述的耐酸膠泥由水玻璃和耐酸水泥調配而成；所述的耐酸澆注料層由耐酸澆注料整體澆注而成，所述的耐酸澆注料由耐酸輕集料、耐酸粉料、粘結劑、固化劑、外加劑、減水劑調配而成。由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點
1、由于本發明在耐酸層的基礎上結合了陰極保護，能夠有效抗腐蝕，耐酸性能優異；
2、由于本發明采用的耐酸層較為致密、不易產生裂縫，抗滲性能佳，施加陰極保護后，可降低煙囪的載荷，使用壽命長，經濟性優越。
附圖I為本發明的濕法脫硫煙囪的陰極保護系統的示意圖。以上附圖中1、基體；2、耐酸層；3、陽極網；4、參比電極；5、測量接地裝置；6、明極；7、第一耐酸層；8、第二耐酸層；9、直流電源；10、電纜。
具體實施例方式下面結合附圖所示的實施例對本發明作進ー步描述。實施例一參見附圖I所示。一種濕法脫硫煙囪的陰極保護系統，用于治理火電廠中濕法脫硫煙囪的腐蝕。濕法脫硫畑 包括圍成煙道的基體1，該基體I由混凝土筒筑成或在混凝土筒的基礎上設置ー鋼內筒。基體I具有內壁和外壁，基體I的端部形成濕法脫硫煙囪的出口。該濕法脫硫煙囪的陰極保護系統包括沿內壁設置的耐酸層2、敷設于耐酸層2中的陽極網3、埋設于耐酸層2中的參比電極4、設置于濕法脫硫煙囪的外壁上的測量接地裝置5和陰極6、恒電位儀。陽極網3覆蓋濕法脫硫煙囪的整個內壁。參比電極4、測量接地裝置5、陰極6、陽極網3分別由電纜10引出并與恒電位儀相連接。具體地說，耐酸層2的厚度大于或等于30_，定義陽極網3與濕法脫硫煙囪的內壁之間的耐酸層為第一耐酸層7，定義其余部分的耐酸層為第二耐酸層8。參比電極4埋設于陽極網3與內壁之間的耐酸層2中，即埋設于第一耐酸層7中。陽極網3由多塊保護網組件焊接組成。陽極網3上焊接有電纜10，該電纜10的引出點位于濕法脫硫煙囪的出口處。與參比電極4相連接的電纜10也由濕法脫硫煙囪的出口處引出。恒電位儀既可采用恒電位輸出控制形式，也可恒電流輸出控制形式，在本實施例中，采用直流電源9。恒電位儀采集參比電極4的電位并通過其輸出控制參比電極4的電位相對恒定。耐酸層2為耐酸膠泥層或耐酸澆注料層或其他耐酸材料。耐酸膠泥層由耐酸膠泥砌筑或澆注而成，耐酸膠泥由水玻璃和耐酸水泥調配而成，以使用鉀水玻璃耐酸膠泥為佳，其具有無毒、耐稀酸性優異等優點。耐酸澆注料層由耐酸澆注料整體澆注而成，耐酸澆注料由耐酸輕集料、耐酸粉料、粘結劑、固化劑、外加劑、減水劑按適當比例及エ藝調配而成，常用的有BSJ-Y型和MS型。 耐酸層2的施工參照相關國家標準。主要施工步驟包括(I)對濕法脫硫煙囪的內壁進行預處理；(2)砌筑或澆注耐酸層2并敷設陽極網3 ; (3)安裝電氣設備。在施工過程中，必須注意陽極網3與鋼內筒或混凝土筒的鋼筋的有效絕緣，嚴禁短路。在施工時,現場溫度應介于15°C _35°C之間，環境濕度應低于80%。若濕度大于80%，應設置排風除濕設備。露天施工應大件防雨暴曬棚。在施工前，需對濕法脫硫煙囪的內壁進行預處理。若濕法脫硫煙囪具有鋼內筒，用對其表面進行噴砂除銹；而混凝土筒則應將表面灰塵清掃干凈并修整不平部位。在預處理后24h內應進行耐酸層2施工。當采用耐酸膠泥時，可采用砌筑或澆注兩種形式；而當采用耐酸澆注料時，采用整體澆注形式。耐酸膠泥應現場配置，攪拌耐酸膠泥的容器、用具應清潔干燥。按照配料比稱取硅酸鉀加入攪拌機或攪拌容器內，再加入稱好的耐酸水泥，充分攪拌均勻。耐酸膠泥的每次攪拌量應在30min內用完，耐酸膠泥在施工過程中嚴禁補加硅酸鉀或耐酸水泥粉。若發現耐酸膠泥硬化則應棄之不用。采用砌筑方式吋，首先砌筑第一耐酸層7。涂抹膠泥應飽滿，并用板壓實，第一耐酸層7的厚度為10-15mm。第一耐酸層7砌筑好12h后，進行陽極網3的敷設，其敷設形式可根據相關設計文件確定。由于受到材料規格的限制，敷設時可采用多塊保護網組件拼接的形式，各保護網組件之間采用鈦導電條現場氬弧焊接。陽極網3通過橡膠釘固定在第一耐酸層7的表面上。然后再砌筑第二耐酸層8。采用澆注方式吋，應先將陽極網3敷設好。陽極網3通過絕緣膠釘或其他絕緣骨架支撐在濕法脫硫煙囪的內壁上，其與內壁的距離不小于15mm。為防止陽極網3在澆注或振搗時變形而與畑 內壁或鋼筋短路，應布制一定數量的絕緣支撐件。敷設好陽極網3后，即可采用澆注方式一次成型第一耐酸層7和第二耐酸層8，由澆注的第一耐酸層7和第二耐酸層8形成的耐酸層2的厚度不小于30mm。砌筑或澆注時應預留電氣安裝接ロ，并埋設好參比電極4。陽極網3的接出點選在濕法脫硫煙囪的出口處。陽極網3用鈦導電片焊接電纜10引出，該接頭部分應做耐熱耐蝕加強處理，而電纜10應采用高溫電纜10。為增加電氣連接的可靠性，每個濕法脫硫煙囪至少應選擇4個陽極網3的接出點。參比電極4應埋設在陽極網3與濕法脫硫煙囪的內壁之間，即埋設在第一耐酸層7中并通過耐酸高溫電纜10引出。由陽極網3和參比電極4引出的電纜10通過接線箱匯接后接入直流電源9處。陰極6和測量接地裝置5通過不銹鋼導電片焊接在混凝土筒的外壁的鋼筋上。為保證電氣連接性良好，可根據煙 的高度各選擇3-4個點焊接。陰極6與測量接地裝置5也通過電纜10引至直流電源9處。直流電源9采用恒電流設計，其可以采集參比電極4的電位大小井根據采集到的數據適時調整輸出電流的大小，以使參比電極4的電位大小保持相對恒定。砌筑或澆注完工后，應對耐酸層2進行干燥養護，嚴防水分進入。若自然固化，室溫在10°C -20°c時需要兩周左右，室溫在20°C -30°c時需一周左右。若溫度低于10°C，則應加熱養護。養護結束后還應用濃度為40-50%的硫酸或專用處理液進行處理，每隔4小時處理一次，共計處理4次即可。施工完成后， 進行調試后即可投入使用。該陰極保護系統的陽極網3埋設在耐酸層2中，硫酸根離子吸附在陽極網3附近，減弱了硫鋁酸鈣的形成，從而降低了膨脹腐蝕。同時其能夠改善耐酸膠泥的PH值，抑制了分解性腐蝕。由于增加了陰極保護，可以減小耐酸層2的厚度(大于或等于30_)，并可實施監測參比電極4的電位，評估保護效果。上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容并據以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍。凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種濕法脫硫煙囪的陰極保護系統，用于治理火電廠中濕法脫硫煙囪的腐蝕，所述的濕法脫硫煙囪包括圍成煙道的基體，所述的基體具有內壁和外壁，所述的基體的端部形成所述的濕法脫硫煙囪的出口，其特征在于所述的濕法脫硫煙囪的陰極保護系統包括沿所述的內壁設置的耐酸層、敷設于所述的耐酸層中的陽極網、埋設于所述的耐酸層中的參比電極、設置于所述的濕法脫硫煙園的外壁上的測量接地裝置和陰極、恒電位儀，所述的參比電極、所述的測量接地裝置、所述的陰極、所述的陽極網分別由電纜引出并與所述的恒電位儀相連接，所述的陽極網覆蓋所述的濕法脫硫煙囪的整個所述的內壁，所述的恒電位儀采集所述的參比電極的電位并通過其輸出控制所述的參比電極的電位相對恒定。
2.根據權利要求I所述的濕法脫硫煙囪的陰極保護系統，其特征在于所述的耐酸層為耐酸膠泥層或耐酸澆注料層。
3.根據權利要求I所述的濕法脫硫煙囪的陰極保護系統，其特征在于由所述的陽極網引出的所述的電纜的引出點位于所述的濕法脫硫煙囪的出口處。
4.根據權利要求I所述的濕法脫硫煙囪的陰極保護系統，其特征在于所述的參比電極埋設于陽極網與所述的內壁之間的所述的耐酸層中，與所述的參比電極相連接的電纜由所述的濕法脫硫煙囪的出口處引出。
5.根據權利要求I所述的濕法脫硫煙囪的陰極保護系統，其特征在于所述的恒電位儀采用恒電位輸出控制形式或恒電流輸出控制形式。
6.根據權利要求I所述的濕法脫硫煙囪的陰極保護系統，其特征在于所述耐酸層的厚度大于或等于30mm。
7.根據權利要求I所述的濕法脫硫煙囪的陰極保護系統，其特征在于所述的陽極網由多塊保護網組件焊接組成。
8.根據權利要求2所述的濕法脫硫煙囪的陰極保護系統，其特征在于所述的耐酸膠泥層由耐酸膠泥砌筑或澆注而成，所述的耐酸膠泥由水玻璃和耐酸水泥調配而成；所述的耐酸澆注料層由耐酸澆注料整體澆注而成，所述的耐酸澆注料由耐酸輕集料、耐酸粉料、粘結劑、固化劑、外加劑、減水劑調配而成。
全文摘要
本發明涉及一種濕法脫硫煙囪的陰極保護系統，用于治理火電廠中濕法脫硫煙囪的腐蝕，濕法脫硫煙囪包括圍成煙道的基體，基體具有內壁和外壁，基體的端部形成濕法脫硫煙囪的出口，濕法脫硫煙囪的陰極保護系統包括沿內壁設置的耐酸層、敷設于耐酸層中的陽極網、埋設于耐酸層中的參比電極、設置于濕法脫硫煙囪的外壁上的測量接地裝置和陰極、恒電位儀，參比電極、測量接地裝置、陰極、陽極網分別由電纜引出并與恒電位儀相連接。由于本發明在耐酸層的基礎上結合了陰極保護，能夠有效抗腐蝕，耐酸性能優異；同時，其采用的耐酸層較為致密、不易產生裂縫，抗滲性能佳，施加陰極保護后可降低煙囪的載荷，使用壽命長，經濟性優越。
文檔編號C23F15/00GK102644081SQ20121013921
公開日2012年8月22日 申請日期2012年5月8日 優先權日2012年5月8日
發明者劉爽, 張磊, 林斌, 林澤泉, 韓留紅, 高玉柱 申請人:中國廣東核電集團有限公司, 蘇州熱工研究院有限公司