隨著生態(tài)環(huán)境日益嚴(yán)峻以及我國環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的逐步提高，火力發(fā)電廠對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，目前已成為國內(nèi)技術(shù)成熟、應(yīng)用廣泛、運行可靠的脫硫方法之一。根據(jù)工藝專業(yè)要求，不設(shè)GGH裝置（煙氣加熱系統(tǒng)），相比設(shè)GGH裝置來講對煙囪防腐提出了更高的要求。
1脫硫后的煙氣特點
濕法脫硫工藝對煙氣中的SO2脫除效率很高，但對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，它們是腐蝕強度高、滲透性強、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時煙囪的抗腐蝕性能要求更高。
2有關(guān)煙氣對煙囪腐蝕的現(xiàn)狀
2.1國際上有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
國際工業(yè)煙囪協(xié)會在《鋼煙囪標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程》中針對脫硫后的煙氣腐蝕性能（煙氣腐蝕性能對其它類型煙囪同樣適用）作出以下說明：
（1）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（化學(xué)荷載）。
?。?）確定含有硫磺氧化物的煙氣腐蝕等級（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℃，低于氯酸露點溫度時，就會產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕，即使是化合物中很少量的氯化物也會造成嚴(yán)重腐蝕。
?。?）煙氣脫硫過程能夠?qū)ρ趸蚱鸬搅己玫娜コ饔?，然而在凈化裝置的下游，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降低。當(dāng)溫度低于80℃時，煙氣中的酸性氣體凝結(jié)成酸液。同時煙氣中還常含有凈化后得到的氯化物。
2.2國內(nèi)煙囪防腐方面的現(xiàn)狀
根據(jù)環(huán)保要求，國內(nèi)新建火力發(fā)電廠都要求進行煙氣脫硫處理。由于國內(nèi)脫硫煙囪運行時間較短，專項的腐蝕調(diào)查研究資料相對很少，經(jīng)驗也不多，只是從煙氣的腐蝕等級對煙囪的腐蝕設(shè)計進行要求。從1991年至1998年，有關(guān)單位曾對國內(nèi)部分電廠的煙囪進行過調(diào)查，得出如下結(jié)論：
?。?）煙氣處于正壓運行的煙囪，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)水量會比較大，應(yīng)按濕煙囪設(shè)計。
?。?）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，對冷凝稀酸液采取聚集和排除措施。
3煙囪的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)
3.1國際工業(yè)煙囪協(xié)會（CICIND）的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)
按照國際工業(yè)煙囪協(xié)會（CICIND）的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求，燃煤電廠脫硫煙囪雖然在脫硫過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，即強腐蝕性煙氣等級，因此煙囪應(yīng)按強腐蝕性煙氣來設(shè)計。
3.2國內(nèi)煙囪設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)
《煙囪設(shè)計規(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)計技術(shù)規(guī)定》DL5022-93第7.4.4條的規(guī)定：當(dāng)排放強腐蝕性煙氣時，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，既可采用多管式或套筒式煙囪，也可采用改進型鋼筋混凝土單筒煙囪；當(dāng)排放弱腐蝕性煙氣時，可采用改進型鋼筋混凝土單筒煙囪。
《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計規(guī)范》6.3.1條規(guī)定：排放的氣體中含有酸性冷凝液時，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），冷凝液會順內(nèi)襯或內(nèi)筒向下流淌，并可能通過塊體砌體內(nèi)襯的灰縫滲入外筒內(nèi)表面時，推薦采用套筒式或塔架式。
2005年9月，中國電力工程顧問集團公司已就脫硫煙囪設(shè)計問題在上海主持召開了“火力發(fā)電廠煙囪設(shè)計技術(shù)交流會”。會議紀(jì)要指出：濕法脫硫煙囪的煙氣可按強腐蝕性等級考慮；煙囪結(jié)構(gòu)選型宜綜合考慮煙囪的安全耐久性、運行維護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)以上國內(nèi)及國際煙囪設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，對設(shè)濕法脫硫裝置的煙囪，排放強腐蝕煙氣，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。該類型煙囪將承重外筒與內(nèi)部排煙筒分開，可避免煙氣對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)，本文僅對鋼管排煙筒結(jié)構(gòu)中自立式和懸掛式煙囪進行分析比較。
5鋼排煙筒結(jié)構(gòu)
該類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，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，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，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)的強腐蝕介質(zhì)，使得各段之間膨脹節(jié)設(shè)計非常復(fù)雜。鋼筒主要由平臺承重，增加了平臺用鋼量。
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彈性體封閉，但有機彈性體有老化問題，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。伸縮式根據(jù)材料種類，它可分為金屬伸縮節(jié)和非金屬伸縮節(jié)。由于煙氣為強腐蝕性，金屬伸縮節(jié)必須采用合金鋼材，價格昂貴；非金屬伸縮節(jié)材料又存在老化問題，一般5～6年就要更換，增加后期運行檢修維護成本。
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。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。
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)壓運行的工況，安全耐久性好。從對煙氣的抗?jié)B防腐考慮，自立式鋼內(nèi)筒封閉性好，整體性強，自重輕和無連接接頭；懸掛式鋼內(nèi)筒節(jié)點設(shè)計較復(fù)雜，對節(jié)點施工要求高，但工程費用低于自立式鋼內(nèi)筒。
