隨著生態(tài)環(huán)境日益嚴(yán)峻以及我國(guó)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的逐步提高，火力發(fā)電廠對(duì)煙氣在排放到大氣之前都要采取一定的脫硫及脫氮措施。石灰石石膏濕法脫硫工藝以其適用煤種廣、脫硫效率高等特點(diǎn)，目前已成為國(guó)內(nèi)技術(shù)成熟、應(yīng)用廣泛、運(yùn)行可靠的脫硫方法之一。根據(jù)工藝專(zhuān)業(yè)要求，不設(shè)GGH裝置（煙氣加熱系統(tǒng)），相比設(shè)GGH裝置來(lái)講對(duì)煙囪防腐提出了更高的要求。
1脫硫后的煙氣特點(diǎn)
濕法脫硫工藝對(duì)煙氣中的SO2脫除效率很高，但對(duì)煙氣中造成腐蝕的主要成分SO3脫除效率并不高，只有約20%左右。脫硫處理后的煙氣一般還含有氟化氫和氯化物等，它們是腐蝕強(qiáng)度高、滲透性強(qiáng)、且較難防范的低溫高濕稀酸型物質(zhì)。
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消除，相反，脫硫后的煙氣環(huán)境（低溫、高濕等）使腐蝕狀況進(jìn)一步加劇，因此煙囪的抗腐蝕性能需要提高，尤其脫硫系統(tǒng)不設(shè)置GGH時(shí)煙囪的抗腐蝕性能要求更高。
2有關(guān)煙氣對(duì)煙囪腐蝕的現(xiàn)狀
2.1國(guó)際上有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
國(guó)際工業(yè)煙囪協(xié)會(huì)在《鋼煙囪標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程》中針對(duì)脫硫后的煙氣腐蝕性能（煙氣腐蝕性能對(duì)其它類(lèi)型煙囪同樣適用）作出以下說(shuō)明：
?。?）煙氣冷凝物中氯化物或氟化物的存在將使其腐蝕性大大提高。
?。?）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)（化學(xué)荷載）。
（3）確定含有硫磺氧化物的煙氣腐蝕等級(jí)（化學(xué)荷載）是按SO3的含量值為依據(jù)。
?。?）煙氣中的氯離子遇水蒸氣形成氯酸，它的化合物溫度約為60℃，低于氯酸露點(diǎn)溫度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕，即使是化合物中很少量的氯化物也會(huì)造成嚴(yán)重腐蝕。
?。?）煙氣脫硫過(guò)程能夠?qū)ρ趸蚱鸬搅己玫娜コ饔茫欢趦艋b置的下游，氧化硫濃度的降低使得煙氣的濃度變高，致使底部潮濕，這樣煙氣的溫度就會(huì)降低。當(dāng)溫度低于80℃時(shí)，煙氣中的酸性氣體凝結(jié)成酸液。同時(shí)煙氣中還常含有凈化后得到的氯化物。
2.2國(guó)內(nèi)煙囪防腐方面的現(xiàn)狀
根據(jù)環(huán)保要求，國(guó)內(nèi)新建火力發(fā)電廠都要求進(jìn)行煙氣脫硫處理。由于國(guó)內(nèi)脫硫煙囪運(yùn)行時(shí)間較短，專(zhuān)項(xiàng)的腐蝕調(diào)查研究資料相對(duì)很少，經(jīng)驗(yàn)也不多，只是從煙氣的腐蝕等級(jí)對(duì)煙囪的腐蝕設(shè)計(jì)進(jìn)行要求。從1991年至1998年，有關(guān)單位曾對(duì)國(guó)內(nèi)部分電廠的煙囪進(jìn)行過(guò)調(diào)查，得出如下結(jié)論：
?。?）煙氣處于正壓運(yùn)行的煙囪，煙囪內(nèi)部腐蝕較重，煙囪內(nèi)襯及保溫層密閉性效果差的煙囪，鋼筋混凝土外壁有不同程度的腐蝕現(xiàn)象。
?。?）一般煙囪筒壁內(nèi)表面都結(jié)露，保溫層很潮濕。不安裝GGH的FGD系統(tǒng)的煙囪中凝結(jié)水量會(huì)比較大，應(yīng)按濕煙囪設(shè)計(jì)。
?。?）采用濕法脫硫裝置的煙囪，煙氣含水量大。應(yīng)重視冷凝稀酸液的滲透和隔離，對(duì)冷凝稀酸液采取聚集和排除措施。
3煙囪的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
3.1國(guó)際工業(yè)煙囪協(xié)會(huì)（CICIND）的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
按照國(guó)際工業(yè)煙囪協(xié)會(huì)（CICIND）的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，燃煤電廠脫硫煙囪雖然在脫硫過(guò)程中已除去了大部分的氧化硫，但在脫硫后，煙氣濕度通常較大，溫度很低，且煙氣中單位體積的稀釋硫酸含量相應(yīng)增加。因而，處于脫硫系統(tǒng)下游的煙囪，其煙氣通常被視為“高”化學(xué)腐蝕等級(jí)，即強(qiáng)腐蝕性煙氣等級(jí)，因此煙囪應(yīng)按強(qiáng)腐蝕性煙氣來(lái)設(shè)計(jì)。
3.2國(guó)內(nèi)煙囪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
《煙囪設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50051-2002第10.2.2條和電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《火力發(fā)電廠土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》DL5022-93第7.4.4條的規(guī)定：當(dāng)排放強(qiáng)腐蝕性煙氣時(shí)，宜采用多管式或套筒式煙囪結(jié)構(gòu)型式，其排煙內(nèi)筒應(yīng)采用耐酸材料構(gòu)成；當(dāng)排放中等腐蝕性煙氣時(shí)，既可采用多管式或套筒式煙囪，也可采用改進(jìn)型鋼筋混凝土單筒煙囪；當(dāng)排放弱腐蝕性煙氣時(shí)，可采用改進(jìn)型鋼筋混凝土單筒煙囪。
《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》6.3.1條規(guī)定：排放的氣體中含有酸性冷凝液時(shí)，宜采用套筒式排氣筒或塔架式排氣筒。并給出了以下比較成熟的判定標(biāo)準(zhǔn)：排放氣體中含有酸性冷凝液（即溫度低、濕度大的條件下），冷凝液會(huì)順內(nèi)襯或內(nèi)筒向下流淌，并可能通過(guò)塊體砌體內(nèi)襯的灰縫滲入外筒內(nèi)表面時(shí)，推薦采用套筒式或塔架式。
2005年9月，中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)公司已就脫硫煙囪設(shè)計(jì)問(wèn)題在上海主持召開(kāi)了“火力發(fā)電廠煙囪設(shè)計(jì)技術(shù)交流會(huì)”。會(huì)議紀(jì)要指出：濕法脫硫煙囪的煙氣可按強(qiáng)腐蝕性等級(jí)考慮；煙囪結(jié)構(gòu)選型宜綜合考慮煙囪的安全耐久性、運(yùn)行維護(hù)條件和施工等方面因素，采用鋼筋混凝土外筒和排煙筒脫開(kāi)布置的套筒式或多管式煙囪。
4煙囪的結(jié)構(gòu)選型
電廠煙囪安全運(yùn)行的必要條件是承重的鋼筋混凝土外筒不被煙氣腐蝕，排煙內(nèi)筒在電廠運(yùn)行期間盡可能的抵抗煙氣腐蝕，確保煙囪的安全性。根據(jù)以上國(guó)內(nèi)及國(guó)際煙囪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)設(shè)濕法脫硫裝置的煙囪，排放強(qiáng)腐蝕煙氣，應(yīng)采用套筒式煙囪。套筒式煙囪分為單管式套筒煙囪和單管式套筒煙囪。其中，單管式煙囪更為安全可靠，滿(mǎn)足規(guī)范要求，布置合理，并方便檢修。
單管式套筒煙囪是由鋼筋混凝土承重外筒和內(nèi)部排煙筒組成的煙囪結(jié)構(gòu)形式。該類(lèi)型煙囪將承重外筒與內(nèi)部排煙筒分開(kāi)，可避免煙氣對(duì)承重的鋼筋混凝土外筒產(chǎn)生腐蝕。
根據(jù)排煙筒的材料，單管式套筒煙囪分為砌體排煙筒結(jié)構(gòu)、整體澆筑料排煙筒和鋼管排煙筒結(jié)構(gòu)，本文僅對(duì)鋼管排煙筒結(jié)構(gòu)中自立式和懸掛式煙囪進(jìn)行分析比較。
5鋼排煙筒結(jié)構(gòu)
該類(lèi)型煙囪排煙筒是鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)筒，結(jié)構(gòu)形式可以是懸掛式或自立式。
5.1懸掛式鋼排煙筒煙囪
整體懸掛式鋼排煙筒煙囪的排煙筒直接懸掛于煙囪筒身的承重平臺(tái)，而分段懸掛式鋼排煙筒煙囪則分成幾段分別懸掛在各承重平臺(tái)，各段之間設(shè)置膨脹節(jié)連接。
由于懸掛式結(jié)構(gòu)筒體以受拉為主，充分發(fā)揮鋼板受拉性能好的優(yōu)點(diǎn)，避免了鋼板的局部壓屈，節(jié)省排煙筒鋼材用量；但由于排煙筒內(nèi)的強(qiáng)腐蝕介質(zhì)，使得各段之間膨脹節(jié)設(shè)計(jì)非常復(fù)雜。鋼筒主要由平臺(tái)承重，增加了平臺(tái)用鋼量。
5.2分段懸掛式鋼排煙筒煙囪
分段懸掛式鋼排煙筒煙囪膨脹節(jié)在形式上分為內(nèi)插式和伸縮式兩種，內(nèi)插式采用雙層防腐封閉體系，內(nèi)防腐密閉材料采用可伸縮防腐金屬板封閉，外防腐材料采用有機(jī)彈性體封閉，但有機(jī)彈性體有老化問(wèn)題，須定期檢查維修。伸縮式的密閉效果要比內(nèi)插式的好，但它也有其自身弱點(diǎn)。伸縮式根據(jù)材料種類(lèi)，它可分為金屬伸縮節(jié)和非金屬伸縮節(jié)。由于煙氣為強(qiáng)腐蝕性，金屬伸縮節(jié)必須采用合金鋼材，價(jià)格昂貴；非金屬伸縮節(jié)材料又存在老化問(wèn)題，一般5～6年就要更換，增加后期運(yùn)行檢修維護(hù)成本。
5.3自立式鋼排煙筒煙囪
自立式的內(nèi)筒直接座落在煙囪基礎(chǔ)底板上，排煙筒可以不必設(shè)置支撐排煙筒的承重平臺(tái)。但是為了避免水平荷載作用使高柔排煙筒產(chǎn)生較大橫向變位，應(yīng)沿?zé)焽柝Q向間隔一定距離設(shè)置排煙筒橫向限位鋼平臺(tái)。
結(jié)論
鋼排煙筒方案可適用于不設(shè)GGH煙氣溫度較低、煙氣在煙囪高度方向不能保證全程負(fù)壓運(yùn)行的工況，安全耐久性好。從對(duì)煙氣的抗?jié)B防腐考慮，自立式鋼內(nèi)筒封閉性好，整體性強(qiáng)，自重輕和無(wú)連接接頭；懸掛式鋼內(nèi)筒節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)較復(fù)雜，對(duì)節(jié)點(diǎn)施工要求高，但工程費(fèi)用低于自立式鋼內(nèi)筒。
