一种火电厂烟囱内筒或内衬用耐腐蚀砖及其制备方法

摘要

一种火电厂烟囱排烟内筒或内衬用耐腐蚀砖：在砖体基材表面有致密的防腐耐磨涂层，涂层其断面孔隙率为1～2级，涂层固化度≥98﹪；防腐耐磨涂层具体为熔融结合环氧粉末涂料或无溶剂环氧液体涂料制作的涂层；涂层厚度为0.2～6㎜；耐腐蚀砖基本性能指标达到相应特定要求。一种火电厂烟囱排烟内筒或内衬用耐腐蚀砖的制备方法：其一，先用熔融结合环氧粉末涂料制备；其二，用无溶剂环氧液体涂料在砖体基材表面制备致密的防腐耐磨涂层。耐腐蚀砖的砖体表面形成致密的防腐耐磨涂层，耐腐蚀效果良好。具有相对重量轻、结构强度高、防腐性能好及经济实用等优点。所述耐腐蚀砖的制备方法工艺简单、技术效果优良、经济实用。

说明书

技术领域

本发明涉及耐腐蚀砖的结构设计、制备工艺及其应用技术领域，具体提出了一种火电厂烟囱排烟内筒或内衬用耐腐蚀砖及其制备方法。

背景技术

火电厂湿法烟气脱硫环保技术因其脱硫效率高、煤质适用面广、工艺技术成熟、稳定运转周期长、负荷变动影响小、烟气处理能力大等特点，被广泛应用在各大、中型火电厂，成为国内外火电厂烟气脱硫的主导工艺技术。该工艺是利用烟气通过脱硫装置时与碱性洗涤剂相遇，使酸性物质发生化学反应，生成盐类，来脱除烟气中SO₂等物质的。最后，经湿法脱硫工艺处理后的烟气经烟囱进行排放。早期主要为了提升烟气的抬升高度，安装了烟气换热器GGH，把吸收管排出的净烟气50℃左右加热到80℃左右利于排放。但为了减少加热烟气的副作用及节能方面考虑，在后来建造的脱硫装置都取消GGH，这样使50℃左右的湿汽和烟气直接在烟囱排放，使得该温度下的湿烟气对烟囱的腐蚀更为严重。

当湿法脱硫系统因故停止运行时，此时烟囱排放的烟气可达180℃，烟气干湿交替与温度交替运行对烟囱防护材料破坏作用也很大，同时，强大湿烟气排放气流对烟囱壁也有一定的磨损破坏。

现有技术中存在着难以解决的技术问题：由于脱硫后的净烟气温度较低，湿度较大，烟气在烟囱中随着高度的增加，当烟气温度低于露点时，烟气中的水汽在烟囱内壁凝结，同时烟气中的SO₃、HCl、HF、HNO₃等凝结于凝结水中，生成具有极强腐蚀性的酸液，通常PH值为1.5～2.5。由于含湿较大烟气结露生成腐蚀性的酸液对烟囱内衬腐蚀破坏，烟气会通过内衬裂缝渗入到烟囱内筒表面，导致烟囱筒壁腐蚀穿孔，严重时影响烟囱结构强度。

目前国内外烟囱资料来看，火电厂烟囱排烟内筒的结构材料一般有二种：钢内筒型结构和砖砌内筒或内衬型结构。其中：钢内筒结构采用防护涂料进行防腐，如玻璃鳞片、玻璃钢、聚脲防护等，但应用不久即存在大面积空鼓和脱落现象。此外还有采用内衬钛板，但造价极其昂贵。对于砖砌内筒或内衬结构采用耐腐蚀砖，如泡沫玻璃砖、发泡陶瓷砖、耐酸砖等材料，但在使用中受干湿交变及温度交变影响经常发现有开裂和剥落的现象。

人们迫切希望获得一种经济实用、技术效果优良的火电厂烟囱排烟内筒用耐腐蚀砖及其制备方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种经济实用、技术效果优良的火电厂烟囱排烟内筒或内衬用耐腐蚀砖及其制备方法。

本发明一种火电厂烟囱排烟内筒或内衬用耐腐蚀砖，其特征在于：在砖体基材1表面设置有致密的防腐耐磨涂层2，防腐耐磨涂层2的断面孔隙率为1～2级，涂层固化度≥98﹪；防腐耐磨涂层具体为熔融结合环氧粉末涂料或无溶剂环氧液体涂料制作的涂层；涂层厚度为0.2～6mm；

耐腐蚀砖基本性能指标要求如下：抗压强度≥2MPa；空气中耐160℃温度差急变性循环≥30次；水中耐75℃温度差急变性循环≥40次；耐80℃，20％的硫酸浸泡7d：抗压强度保留率≥95％；耐磨性：Cs10，1Kg，1000r≤50mg。参见表1：

表1耐腐蚀砖基本性能指标要求

所述火电厂烟囱排烟内筒用耐腐蚀砖，其特征在于：砖体基材具体是下述几种之一：泡沫砖、烧结砖、水泥砖或复合砖。

本发明还涉及一种火电厂烟囱排烟内筒或内衬用耐腐蚀砖的制备方法，可采用自动化连续生产和手工操作生产方式进行，其特征在于：在砖体基材表面制备致密的高性能环氧防腐耐磨涂层；所述火电厂烟囱内筒或内衬用耐腐蚀砖的二种制备方法具体要求如下：

(1)用熔融结合环氧粉末涂料制备：

首先进行砖体预热：把待涂装砖体置入烘箱内预热，预热温度控制在220±40℃，然后保温20～60分钟；

之后进行涂装：把预热砖浸入盛有粉末涂料的流化床内，根据实际情况调节流化时间和浸入次数，以达到要求厚度0.2～6㎜；流化时间要求为1～10秒，浸入次数为1～10次；

然后再进行涂层固化：把涂敷好的砖送入烘箱内进一步固化，达到涂层最佳性能，固化温度为200±40℃；

(2)用无溶剂环氧液体涂料在砖体基材表面制备致密的防腐耐磨涂层：采用高压无气喷涂设备直接对砖体进行喷涂涂层操作，涂层厚度根据需要为0.2～6mm。

所述火电厂烟囱排烟内筒用耐腐蚀砖的制备方法，其特征在于：进行砖体预热时，预热温度控制在220±40℃，到指定温度然后保温20～60分钟；进行涂层固化时，固化温度为200±40℃。

在砖体涂装之前优选操作要对砖体基材进行表面前处理，具体要求如下：基体砖需要充分干燥，采用喷砂的方式毛化砖体待涂装表面，锚纹深度在50～200微米之间，之后用高压空气把表面吹扫干净。

为进一步保证技术效果，待制备涂层的基体砖选材要求表面平整，无明显凸凹不平、及裂缝、空洞等明显缺陷。

采用熔融结合环氧粉末涂料以流化床涂装方式，或采用无溶剂液体环氧涂料以高压无气喷涂方式(与现有技术中使用液体涂料的类似制备操作工艺类似，在此不再赘述)，经固化后在砖体表面形成致密的防腐耐磨涂层，以便达到耐腐蚀效果。

本发明基于高性能环氧涂层所具有的良好的耐化学腐蚀性能和机械性能，所述火电厂烟囱排烟内筒或内衬用耐腐蚀砖完全可以抵御湿法脱硫后烟气结露酸性液体的腐蚀工况环境，如果在普通砖表面制作一层该类涂层，可保证这种复合砖基体在烟气结露酸性液体的腐蚀工况环境条件下免受腐蚀。

基于目前国内外火电厂烟囱排烟内筒或内衬采用的结构材料及存在的问题，本发明提出了一种腐蚀防护性能更好的表面涂覆高性能环氧涂层的耐腐蚀砖(本质是一种复合砖)，其可以替代目前使用的泡沫玻璃砖、发泡陶瓷砖、耐酸砖等材料，具有相对重量轻、结构强度高、防腐性能好及经济实用等优点。

附图说明

下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为火电厂烟囱排烟内筒用耐腐蚀砖结构示意简图剖视图。

具体实施方式

图1中附图标记1表示的含义为砖体基材，附图标记2含义为表面涂层(熔融结合环氧粉末涂料或无溶剂环氧液体涂料制作，图1中附图标记2所指处为剖面，剖面线省略未画出——特此说明)。

实施例1

一种火电厂烟囱排烟内筒或内衬用耐腐蚀砖，参见图1，在砖体基材1表面设置有致密的防腐耐磨涂层2，防腐耐磨涂层2的断面孔隙率为1～2级，涂层固化度≥98﹪；防腐耐磨涂层具体为熔融结合环氧粉末涂料或无溶剂环氧液体涂料制作的涂层；涂层厚度为0.2～6mm；

耐腐蚀砖基本性能指标要求如下：抗压强度≥2MPa；空气中耐160℃温度差急变性循环≥30次；水中耐75℃温度差急变性循环≥40次；耐80℃，20％的硫酸浸泡7d：抗压强度保留率≥95％；耐磨性：Cs10，1Kg，1000r≤50mg。具体指标可参见表1：

表1耐腐蚀砖基本性能指标要求

所述火电厂烟囱排烟内筒用耐腐蚀砖中，砖体基材具体是下述几种之一：泡沫砖、烧结砖、水泥砖或复合砖。

本实施例还涉及一种火电厂烟囱排烟内筒或内衬用耐腐蚀砖的制备方法，可采用自动化连续生产和手工操作生产方式进行，其重点要求是：

在砖体基材表面制备致密的高性能环氧防腐耐磨涂层；所述火电厂烟囱内筒或内衬用耐腐蚀砖的二种制备方法具体要求如下：

(1)用熔融结合环氧粉末涂料制备：

首先进行砖体预热：把待涂装砖体置入烘箱内预热，预热温度控制在220±40℃，然后保温20～60分钟；

之后进行涂装：把预热砖浸入盛有粉末涂料的流化床内，根据实际情况调节流化时间和浸入次数，以达到要求厚度0.2～6㎜；流化时间要求为1～10秒，浸入次数为1～10次；

然后再进行涂层固化：把涂敷好的砖送入烘箱内进一步固化，达到涂层最佳性能，固化温度为200±40℃；

(2)用无溶剂环氧液体涂料在砖体基材表面制备致密的防腐耐磨涂层：采用高压无气喷涂设备直接对砖体进行喷涂涂层操作，涂层厚度根据需要为0.2～6mm。

所述火电厂烟囱排烟内筒用耐腐蚀砖的制备方法，要求：进行砖体预热时，预热温度控制在220±40℃，到指定温度然后保温20～60分钟；进行涂层固化时，固化温度为200±40℃。

在砖体涂装之前优选操作要对砖体基材进行表面前处理，具体要求如下：基体砖需要充分干燥，采用喷砂的方式毛化砖体待涂装表面，锚纹深度在50～200微米之间，之后用高压空气把表面吹扫干净。

为进一步保证技术效果，待制备涂层的基体砖选材要求表面平整，无明显凸凹不平、及裂缝、空洞等明显缺陷。

采用熔融结合环氧粉末涂料以流化床涂装方式，或采用无溶剂液体环氧涂料以高压无气喷涂方式(与现有技术中使用液体涂料的类似制备操作工艺类似，在此不再赘述)，经固化后在砖体表面形成致密的防腐耐磨涂层，以便达到耐腐蚀效果。

本实施例基于高性能环氧涂层所具有的良好的耐化学腐蚀性能和机械性能，所述火电厂烟囱排烟内筒或内衬用耐腐蚀砖完全可以抵御湿法脱硫后烟气结露酸性液体的腐蚀工况环境，如果在普通砖表面制作一层该类涂层，可保证这种复合砖基体在烟气结露酸性液体的腐蚀工况环境条件下免受腐蚀。

基于目前国内外火电厂烟囱排烟内筒或内衬采用的结构材料及存在的问题，本实施例提出了一种腐蚀防护性能更好的表面涂覆高性能环氧涂层的耐腐蚀砖(本质是一种复合砖)，其可以替代目前使用的泡沫玻璃砖、发泡陶瓷砖、耐酸砖等材料，具有相对重量轻、结构强度高、防腐性能好及经济实用等优点。

实施例2

一种火电厂烟囱排烟内筒用耐腐蚀砖，在砖体基材表面有致密的防腐耐磨涂层；防腐耐磨涂层具体为熔融结合环氧粉末涂料或无溶剂环氧液体涂料制作的涂层；涂层厚度为0.2～6㎜。

所述火电厂烟囱排烟内筒或内衬用耐腐蚀砖，其特征在于：砖体基材具体是下述几种之一：泡沫砖、烧结砖、水泥砖或复合砖。

为进一步保证技术效果，待涂装高性能环氧涂层的基体砖选材要求表面平整，无明显凸凹不平、及裂缝、空洞等明显缺陷。

采用熔融结合环氧粉末涂料以流化床涂装方式或用无溶剂环氧液体涂料以高压无气喷涂的方式，经固化后在砖体表面形成致密的防腐耐磨涂层，以便达到防腐蚀耐磨损效果。

本实施例基于高性能环氧涂层所具有的良好的耐化学腐蚀性能和机械性能，所述火电厂烟囱排烟内筒或内衬用耐腐蚀砖完全可以抵御湿法脱硫后烟气结露酸性液体的腐蚀工况环境，如果在普通砖表面制作一层高性能环氧涂层，可保证这种复合砖基体在烟气结露酸性液体的腐蚀工况环境条件下免受腐蚀。

基于目前国内外火电厂烟囱排烟内筒采用的结构材料及存在的问题，本实施例提出了一种腐蚀防护性能更好的表面涂覆高性能环氧涂层的耐腐蚀砖(本质是一种复合砖)，其可以替代目前使用的泡沫玻璃砖、发泡陶瓷砖、耐酸砖等材料，具有相对重量轻、结构强度高、防腐性能好及经济实用等优点。

实施例2

实施例1所述火电厂烟囱排烟内筒或内衬用耐腐蚀砖的制备方法：在砖体基材表面有致密的高性能环氧防腐耐磨涂层；所述火电厂烟囱排烟内筒用耐腐蚀砖采用熔结环氧粉末涂料制备的方法如下：

首先进行砖体预热：把待涂装砖体置入烘箱内预热，预热温度控制在220±40℃，到指定温度然后保温20～60分钟；

之后进行涂装：把预热砖浸入盛有粉末涂料的流化床内，根据实际情况调节流化时间和浸入次数，以达到要求厚度0.2～6㎜；

然后再进行涂层固化：把涂敷好的砖送入烘箱内进一步固化，达到涂层最佳性能，固化温度为200±40℃。

最优参数要求：进行砖体预热时，预热温度控制在220±40℃，到指定温度然后保温20～60分钟；进行涂层固化时，固化温度约为200±40℃。

在砖体涂装之前优选还可以对砖体基材进行表面前处理，具体要求如下：基体砖需要充分干燥，采用喷砂的方式毛化砖体待涂装表面，锚纹深度在50～200微米之间，之后用高压空气把表面吹扫干净。

为进一步保证技术效果，待涂装高性能环氧涂层的基体砖选材要求表面平整，无明显凸凹不平、及裂缝、空洞等明显缺陷。

采用熔融结合环氧粉末涂料以流化床涂装方式或用无溶剂环氧液体涂料以高压无气喷涂的方式，经固化后在砖体表面形成致密的高性能环氧防腐耐磨涂层，以便达到耐腐蚀效果。

本实施例基于高性能环氧涂层所具有的良好的耐化学腐蚀性能和机械性能，所述火电厂烟囱排烟内筒用耐腐蚀砖完全可以抵御湿法脱硫后烟气结露酸性液体的腐蚀工况环境，如果在普通砖表面制作一层高性能环氧涂层，可保证这种复合砖基体在烟气结露酸性液体的腐蚀工况环境条件下免受腐蚀。

基于目前国内外火电厂烟囱排烟内筒采用的结构材料及存在的问题，本实施例提出了一种腐蚀防护性能更好的表面涂覆高性能环氧涂层的耐腐蚀砖(本质是一种复合砖)，其可以替代目前使用的泡沫玻璃砖、发泡陶瓷砖、耐酸砖等材料，具有相对重量轻、结构强度高、防腐性能好及经济实用等优点。