近年來，隨著國家環保標準的逐步提高和大眾環境意識的增強，國內新建火力發電廠工程都要求進行煙氣脫硫處理以杜絕大氣污染。但在我國，煙氣脫硫處理還屬于起步階段。因此，在國家電力行業的煙囪現行設計標準中，均未對煙氣進行脫硫處理做出具體規定，只是依據煙氣的腐蝕性等級對煙囪的防腐設計作出了要求。對電廠煙囪使用鈦鋼復合板作防腐蝕設計，以制造試用尚處于初試階段設計單位還處在不斷的摸索和探求之中，以期達到即安全、可靠、耐久，又可行適用、經濟的效果，以初見曙光。

　　一、煙氣脫硫的特點和腐蝕性

　　1、 煙氣脫硫的特點（現狀）

　　目前，國內采用的煙氣脫硫處理通常是選用石灰石濕法脫硫處理方案；依據各個工程環境條件的不同，有的設置了煙氣加熱系統GGH，有的不設。

　　通常進行濕法脫硫處理后的煙氣，水氣含量都很高，濕度大，溫度低，易于出現煙氣結露現象。煙氣中的水氣結露后形成的水滴水霧。同時煙氣中還含有氟化氫和氯化物等強腐蝕性物質，溶解于水霧之中形成腐蝕強度高、滲透性強、且較難防范的低溫高濕稀酸型煙氣，對煙囪腐蝕嚴重。

　　濕法脫硫工藝對煙氣中的SO2脫除效率很高，但對造成煙氣腐蝕主要成分的SO3脫除效率不高，約20%左右，因此，又增加了硫酸氣蝕介質，故煙氣脫硫后，對煙囪的腐蝕隱患并未消除；相反，脫硫后的煙氣狀況（低溫、高濕等）可能使腐蝕狀況進一步加劇，而對不設煙氣加熱系統GGH的脫硫系統，煙囪內的腐蝕環境則更加惡劣。

　　2、 脫硫煙氣的腐蝕性

　　由于國內脫硫煙囪歷史較短，專項的腐蝕調查研究資料很少，經驗也不多，并且國內煙囪設計標準中對脫硫處理的煙囪防腐設計尚無明確說明。因此，對于脫硫后煙氣對煙囪結構的腐蝕性分析我們主要是借鑒國外的資料。

　　(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，在20℃和1個標準大氣壓下，氟化氫（300mg/m3）、氯元素（1300mg/m3）和氯化氫（1300mg/m3）的重量濃度超過0.025%、0.1%和0.1%時，腐蝕等級（化學荷載）為高級。

　　(2)處于煙氣脫硫系統下游的濃縮或飽和煙氣條件通常被視為高腐蝕等級（化學荷載）。

　　(3)含有硫磺氧化物的煙氣腐蝕等級（化學荷載）按SO3的含量值確定；凝結過程中SO3離子與水蒸氣結合成為硫酸，對煙囪進行腐蝕。

　　(4) 亞硫酸的露點溫度取決于煙氣中SO3濃度，一般約為65℃，稍高于水的露點。燃煤中如含有污染，則在同樣的溫度下還會有像鹽酸、硝酸等其它酸液。

　　(5)盡管在煙氣脫硫效應（FGD）過程中已除去了大部分的氧化硫，但在凈化裝置下游，隨著氧化硫含量的減少，煙氣的濕度會增大，且溫度會降低，當溫度低于80℃時，煙氣濃縮成酸液。

　　(6)煙氣中的氯離子遇到水蒸汽便形成氯酸，它的化合溫度約為60℃，當低于氯酸露點溫度時，就會產生嚴重的腐蝕，即使是氯化物很少也會造成嚴重腐蝕。

　　燃煤電廠排出的煙氣雖然在脫硫過程中能除去大部分的氧化硫，但經脫硫后，煙氣濕度增大，溫度降低，使煙氣中單位體積的稀釋硫酸含量相應增加，其煙氣通常被視為“高”化學腐蝕等級，即強腐蝕性煙氣等級，因而煙囪應按強腐蝕性煙氣等級來考慮煙囪結構的安全性設計。

　　二、 脫硫煙囪設計方案考慮的因素

　　1、國內煙囪設計標準要求

　　按照國家標準《煙囪設計規范》GB50051-2002第10.2.2條和電力行業標準《火力發電廠土建結構設計技術規定》DL5022-93第7.4.4條的要求：當排放強腐蝕性煙氣時，宜采用套筒式或多管式煙囪結構型式，且以鋼內筒多管式煙囪為主。鋼內筒煙囪從材料的抗滲密閉性來看，優于磚砌內筒材料。即把承重的鋼筋混凝土外筒和排煙內筒分開，使外筒受力結構不與強腐蝕性煙氣相接觸。濕法脫硫煙囪屬強腐蝕性煙氣等級，其結構型式宜采用套筒或多管型式。

　　對于鋼內筒結構，在煙氣濕法脫硫（無GGH裝置）的情況下，國際工業煙囪協會（CICIND）在其發布的《鋼煙囪標準規程 Model Code For Steel Chimneys》（1999年第1版）中建議采用普通碳鋼板在其內側（與煙氣接觸側）增加一層非常薄的合金板或鈦板的方法進行處理。

　　2、 煙囪設計工程實例

　　浙江國華寧海電廠新建工程4*600MW國產燃煤機組，無煙氣加熱系統（GGH）方案，用直徑6米鋼筋混凝土煙囪，鋼內筒采用普通Q235B鋼板（10 mm 、12 mm 、15 mm）與1.2 mm厚鈦板復合而成的復合板方案。通過施工招標，整個一座210米高復合鋼內筒三管煙囪的費用（42127594萬）與省下的三套GGH設備費用相當；而節省下來的GGH運行費用、每年的檢修維護費用和爐后場地節約費用等，經濟效益可觀。

　　臺塑集團在福建省漳州后石電廠投資建設的6臺660MW級燃煤發電機組，共建有兩座240米高三管式煙囪。采用海水脫硫，不設煙氣加熱系統GGH，煙囪的鋼內筒內表面，都掛貼了1.6毫米的鈦鈑或鎳鈑用于抗稀酸液腐蝕，單座煙囪投資達8000余萬元，運行情況良好。

　　江蘇省常熟市華潤電力常熟第二發電廠（西北電力設計院設計）3*600MW超臨界燃煤發電機組脫硫島招標中，由于GGH運行的溫度要求在發電機組低負荷運行、機組開啟和關停狀況下難以保證，最后業主舍棄煙氣加熱系統（GGH）方案，而改用三管煙囪的鋼內筒采用普通Q235B鋼板與1.2 mm厚鈦板復合而成的復合板方案。通過施工招標，整個一座240米高復合鋼內筒三管煙囪的費用與省下的三套GGH設備費用相當；

　　同時還有江蘇沙洲發電廠一期工程2*600MW燃煤機組；廣東國華奧電臺山發電有限公司一期工程600MW燃煤機組等。

　　3、 脫硫煙囪防腐設計的學術交流

　　2000年年初，電力規劃設計總院組織部分電力設計院的設計人員與專程從意大利趕來的哈蒙公司煙囪設計專家、國際工業煙囪學會理事史密斯先生進行了煙囪設計技術交流，史密斯先生也認為濕法煙氣脫硫系統取消煙氣加熱系統（GGH）后采用這種價格較高的脫硫煙囪煙氣防腐蝕措施在國際上早有先例，并寫入國際煙囪設計標準中。

　　三、 取消煙氣加熱系統（GGH）

　　在滿足環保要求的條件下，對不設煙氣加熱系統裝置（GGH）的煙囪排煙筒宜選用抗滲密閉性好，整體性強，自重輕的鈦鋼復合板材料。

　　鈦鋼復合板（1.2毫米厚鈦板）是一種較合適的組合材料，也是國際煙囪設計標準推薦的防腐材料。它真正做到了結構強度（鋼）、防腐（鈦）雙重效果。

　　四、 鈦鋼復合板在煙囪中的的展望

　　按照前面的說明，鈦鋼復合板材料在煙氣濕法脫硫處理、且不設煙氣加熱系統的條件下使用是較為理想的防腐處理方案。

　　而目前國內大部分火力發電廠工程，由于工程優化和降低成本的原因，都希望在滿足環保要求的情況下濕法脫硫系統不設煙氣加熱系統GGH，這就為鈦鋼復合板材料在煙囪鋼內筒中的應用提供了機會。

　　另外，下面三種情況也使鈦鋼復合板材料在煙囪鋼內筒中的應用更具有優勢。

　　五、我廠材料、生產、制作和安裝標準的配套支持

　　國內有配套完整的系列鈦鋼復合板材料生產、制作和安裝標準，為其在脫硫煙囪中的使用打下了堅實的基礎。

　　這些標準主要是：

　　鈦制焊接容器 JB/T 4745-2002

　　鈦-鋼復合板 GB 8547-87

　　鈦及鈦合金復合鋼板焊接技術條件GB/T 13149-91

　　鈦及鈦合金板材 GB/T 3621-1994

　　鈦及鈦合金牌號和化學成分 GB/T 3620.1

　　鈦及鈦合金加工產品超聲波探傷方法 GB/T 5193

　　鈦及鈦合金加工產品的包裝、運輸和儲GB/T 8180

　　六、 技術經濟綜合效果好

　　關于技術經濟的優勢，我們認為應從以下幾個方面綜合進行比較：

　　a．采用鈦鋼復合板材料后的煙囪造價應與原有的煙囪造價及煙氣加熱系統GGH的造價之和進行比較，單純地比較鈦鋼復合板材料煙囪造價和其它材料的煙囪造價是不能完全反映實踐情況的。因為，不設煙氣加熱系統GGH后，煙囪的腐蝕性更加惡劣，鋼質材料不能滿足要求。

　　b．從目前幾個火電廠煙囪工程的技術經濟比較看：采用鈦鋼復合板材料后的煙囪綜合造價都比原有的煙囪造價及煙氣加熱系統GGH的造價之和要小，機組數量越多、單機容量越大，則采用鈦鋼復合板材料后節省的煙囪造價就越大。前述的浙江國華寧海電廠新建工程；臺塑集團在福建省漳州后石電廠。