火電廠濕法脫硫裝置的腐蝕、磨損原因及對策
摘要:介紹了火電廠石(shi)灰(hui)石(shi)-石(shi)膏(gao)濕(shi)法脫(tuo)硫(FGD)裝置中易發生(sheng)腐蝕(shi)和(he)磨(mo)損的(de)區域和(he)部件,其(qi)中干/濕(shi)界面(mian)過(guo)渡區是腐蝕(shi)相對(dui)較嚴重(zhong)的(de)區域。設備(bei)腐蝕(shi)主要(yao)是由低(di)pH的(de)冷凝酸液造(zao)成(cheng),氣-氣換熱器(GGH)之(zhi)前(qian)的(de)區域主要(yao)受(shou)煙(yan)氣飛灰(hui)磨(mo)損,吸(xi)收塔內部件主要(yao)受(shou)到(dao)石(shi)灰(hui)石(shi)漿液的(de)沖(chong)刷磨(mo)損。目前(qian)火電廠FGD裝置常用防磨(mo)蝕(shi)材料主要(yao)有橡膠襯里(li)(li)、合(he)成(cheng)樹脂襯里(li)(li)、耐蝕(shi)合(he)金(jin)鋼和(he)玻璃鋼等。
關鍵詞:濕(shi)法脫硫 腐蝕 磨損
為(wei)響應國家的環保政策,降低二氧化硫(liu)(liu)(liu)排放量,我國各火力發電廠紛紛上馬煙(yan)氣(qi)(qi)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)工程(cheng)。在(zai)多種主要脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)方(fang)法(fa)(fa)(fa)中,石灰石-石膏濕法(fa)(fa)(fa)煙(yan)氣(qi)(qi)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(FGD)技術被廣泛(fan)采用。濕法(fa)(fa)(fa)煙(yan)氣(qi)(qi)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)的原理(li)是用石灰石漿(jiang)液(ye)作為(wei)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)劑,吸(xi)收(shou)(shou)鍋爐煙(yan)氣(qi)(qi)中的SO2等有(you)害性氣(qi)(qi)體而(er)使煙(yan)氣(qi)(qi)凈化。其(qi)特點(dian)(dian)是整個脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)系(xi)統位(wei)于煙(yan)道(dao)末端(duan),除塵(chen)系(xi)統之后,脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)劑和脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)生成(cheng)物均為(wei)濕態,脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)反(fan)(fan)應在(zai)吸(xi)收(shou)(shou)塔內完成(cheng),反(fan)(fan)應溫度低于露點(dian)(dian),脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)后煙(yan)氣(qi)(qi)一般(ban)需加熱排放[1]。
![]() 圖1 典型石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝流程 |
圖1是石灰石-石膏濕法煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)脫(tuo)硫工(gong)藝流程(cheng)(cheng)示(shi)意圖。煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)從鍋爐引風機(ji)出口排(pai)除(chu)(chu)經氣(qi)(qi)-氣(qi)(qi)換熱器(GGH)降溫后(hou)進入(ru)吸(xi)收(shou)塔,煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)中的SO2被(bei)脫(tuo)硫劑(CaCO3或(huo)CaO)漿液所吸(xi)收(shou),被(bei)凈化后(hou)的煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)經除(chu)(chu)霧器除(chu)(chu)霧后(hou)離(li)開吸(xi)收(shou)塔,再進入(ru)GGH加熱升溫后(hou)由(you)出口煙(yan)(yan)道(dao)進入(ru)煙(yan)(yan)囪排(pai)入(ru)大氣(qi)(qi)中。因此,脫(tuo)硫過(guo)程(cheng)(cheng)即是俘獲煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)中的SO2、SO3和HCl等的過(guo)程(cheng)(cheng)。
石(shi)灰石(shi)-石(shi)膏濕法脫(tuo)硫方法具(ju)有脫(tuo)硫反應(ying)速度(du)快、效率高(gao),吸收劑來(lai)(lai)源(yuan)廣泛,調峰適(shi)應(ying)性強(qiang),廢物(wu)排(pai)放量(liang)(liang)少(shao),副產品可綜合(he)利用(yong)等優點(dian)[2],已(yi)成(cheng)為目前國(guo)(guo)內外火(huo)電廠脫(tuo)硫的(de)首選方法。隨著大量(liang)(liang)脫(tuo)硫裝置(zhi)的(de)建成(cheng)投用(yong),其運行中存(cun)在的(de)問題也逐漸暴露(lu)出來(lai)(lai),主要(yao)表現為腐(fu)蝕、磨(mo)損(sun)(sun)、結(jie)垢和(he)堵塞[3]。脫(tuo)硫部件的(de)腐(fu)蝕與(yu)磨(mo)損(sun)(sun)問題已(yi)成(cheng)為國(guo)(guo)內外FGD裝置(zhi)的(de)研(yan)發與(yu)應(ying)用(yong)單位面(mian)臨(lin)的(de)一(yi)個(ge)共性問題。我國(guo)(guo)的(de)FGD屬(shu)于引(yin)(yin)進技(ji)術(shu),現在雖然已(yi)做到消化吸收和(he)國(guo)(guo)產化,但由于運行經驗少(shao),對設備中腐(fu)蝕和(he)磨(mo)損(sun)(sun)的(de)研(yan)究和(he)認識不(bu)足(zu),腐(fu)蝕和(he)磨(mo)損(sun)(sun)造成(cheng)的(de)設備損(sun)(sun)壞時有發生,由于腐(fu)蝕和(he)磨(mo)損(sun)(sun)原因更換設備帶來(lai)(lai)大量(liang)(liang)維修工作,這(zhe)越來(lai)(lai)越引(yin)(yin)起了(le)人們(men)的(de)重視。
1 腐蝕、磨損部件及原因
從鍋爐引風(feng)機出(chu)來的(de)(de)(de)高溫(wen)煙(yan)(yan)氣(qi)中(zhong)(zhong)含有(you)大量的(de)(de)(de)SO2、SO3、NOx、HCl、HF等強腐(fu)(fu)(fu)蝕性(xing)(xing)的(de)(de)(de)酸(suan)性(xing)(xing)氣(qi)體(ti),經過(guo)GGH降溫(wen)和(he)在吸收塔(ta)(ta)內(nei)完(wan)成(cheng)脫(tuo)硫反(fan)應(ying)(ying)后,部分(fen)SO3與(yu)煙(yan)(yan)氣(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)水分(fen)結(jie)合(he)形成(cheng)具有(you)強腐(fu)(fu)(fu)蝕性(xing)(xing)的(de)(de)(de)硫酸(suan)冷凝液(ye)。絕大部分(fen)的(de)(de)(de)SO2、HCl、HF與(yu)脫(tuo)硫劑反(fan)應(ying)(ying)后生成(cheng)硫酸(suan)、亞硫酸(suan)、鹽(yan)酸(suan)和(he)氫氟酸(suan),在FGD系統(tong)中(zhong)(zhong)會(hui)形成(cheng)低pH的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕環(huan)境,從而(er)在設(she)備上產(chan)生點蝕、縫隙(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕、應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕等各種類型的(de)(de)(de)化(hua)學和(he)電化(hua)學腐(fu)(fu)(fu)蝕。此外(wai),煙(yan)(yan)氣(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)固體(ti)顆(ke)粒會(hui)對吸收塔(ta)(ta)之前的(de)(de)(de)設(she)備如GGH、擋(dang)板、風(feng)機葉(xie)片等造成(cheng)磨(mo)損(sun)(sun)(sun)。脫(tuo)硫反(fan)應(ying)(ying)完(wan)成(cheng)后,煙(yan)(yan)氣(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)大部分(fen)固體(ti)顆(ke)粒最終進入吸收漿液(ye),與(yu)漿液(ye)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)固體(ti)顆(ke)粒一起(qi)對吸收塔(ta)(ta)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)非金屬(shu)(shu)內(nei)襯和(he)構件產(chan)生沖刷磨(mo)損(sun)(sun)(sun),對金屬(shu)(shu)構件則會(hui)產(chan)生電化(hua)學腐(fu)(fu)(fu)蝕與(yu)磨(mo)損(sun)(sun)(sun)相結(jie)合(he)的(de)(de)(de)磨(mo)蝕。因此,在整個FGD系統(tong)中(zhong)(zhong),腐(fu)(fu)(fu)蝕、磨(mo)損(sun)(sun)(sun)與(yu)磨(mo)蝕并存,運行條(tiao)件十分(fen)惡劣。
按照FGD工藝流程特點(dian),可將FGD的腐蝕(shi)和磨(mo)損分為(wei)煙氣流經區域腐蝕(shi)磨(mo)損、石(shi)(shi)灰石(shi)(shi)制(zhi)備與石(shi)(shi)膏(gao)排放系統(tong)腐蝕(shi)磨(mo)損和脫硫(liu)增壓風機(ji)腐蝕(shi)磨(mo)損三種類型進行分析(xi)。
1.1 煙氣流經區域
根據煙(yan)氣先后流(liu)經(jing)的(de)順(shun)序(xu),可將煙(yan)氣流(liu)經(jing)區(qu)域(yu)分為吸(xi)收塔之前的(de)區(qu)域(yu)、吸(xi)收塔區(qu)域(yu)和吸(xi)收塔之后的(de)區(qu)域(yu)三個部分來分析。
1.1.1 吸(xi)收塔之前的區域
(1)GGH之前的煙(yan)氣管(guan)道
該(gai)區(qu)域煙(yan)氣溫度一般高于酸的露點,不帶(dai)有水(shui)霧,基(ji)本沒有腐蝕性。但煙(yan)氣中(zhong)的飛灰對該(gai)區(qu)域的部件會(hui)造成沖刷磨損(sun)。
(2)GGH
GGH一般有回(hui)轉式和管式。在(zai)GGH高(gao)(gao)溫側,由于(yu)(yu)煙(yan)氣溫度較(jiao)高(gao)(gao)由此(ci)帶(dai)來的腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)較(jiao)輕,但換熱(re)(re)元件(如翅片)會(hui)受到煙(yan)氣攜帶(dai)顆(ke)粒的沖刷磨損。在(zai)低(di)溫側,由于(yu)(yu)煙(yan)氣溫度已降至酸(suan)(suan)露點(dian)以下,在(zai)換熱(re)(re)元件的表面會(hui)形成濃度較(jiao)高(gao)(gao)的硫酸(suan)(suan)冷(leng)凝液,形成酸(suan)(suan)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。對管式換熱(re)(re)器來說,一旦形成腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)穿孔(kong),泄露的熱(re)(re)媒水將加劇腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)進程和擴大腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)范圍(wei),必須停(ting)機(ji)處理。
(3)GGH至吸收塔(ta)入口(kou)煙道
從(cong)GGH低溫(wen)(wen)側出來的(de)煙氣溫(wen)(wen)度(du)通常在(zai)100 ℃左右(you),低于(yu)酸露點(dian)溫(wen)(wen)度(du),GGH低溫(wen)(wen)側會因冷凝(ning)酸液的(de)出現(xian)產生(sheng)腐(fu)(fu)蝕(shi)。如果該煙道(dao)較長(chang),則(ze)不同區(qu)域的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)程(cheng)度(du)有所差(cha)別。在(zai)吸收(shou)塔入口處(chu),由于(yu)高(gao)溫(wen)(wen)煙氣與低溫(wen)(wen)的(de)漿液接觸(chu)時(shi)(shi)會在(zai)干/濕界面產生(sheng)高(gao)濃(nong)度(du)的(de)酸霧,因此在(zai)靠近吸收(shou)塔入口處(chu)腐(fu)(fu)蝕(shi)較重。同時(shi)(shi),低溫(wen)(wen)的(de)漿液在(zai)高(gao)溫(wen)(wen)煙氣作用下水(shui)分蒸發后形成可溶性鹽,沉積在(zai)管道(dao)上,容易結垢形成垢下腐(fu)(fu)蝕(shi)。
1.1.2 吸收塔區域
吸收塔下(xia)部為漿(jiang)(jiang)液池(chi),漿(jiang)(jiang)液的(de)(de)(de)pH一般在5.0~6.2[4]頁碼,對(dui)池(chi)壁(bi)的(de)(de)(de)腐蝕(shi)較輕。但漿(jiang)(jiang)液中的(de)(de)(de)Cl-會引起點(dian)蝕(shi)。此外,漿(jiang)(jiang)液池(chi)中的(de)(de)(de)循環泵和攪拌器(qi)會由于電化(hua)學腐蝕(shi)和沖(chong)刷磨損的(de)(de)(de)共同作用而(er)產(chan)生磨蝕(shi),而(er)縮短了使用壽(shou)命。
吸收塔(ta)(ta)上部為吸收區(脫硫反應(ying)區),冷卻后的(de)(de)(de)煙氣處于飽和(he)狀態,通常在50 ℃左右,漿(jiang)(jiang)(jiang)液(ye)(ye)與煙氣中(zhong)酸(suan)(suan)性氣體的(de)(de)(de)反應(ying)中(zhong)和(he)了酸(suan)(suan)性煙氣,使得該(gai)(gai)區的(de)(de)(de)腐(fu)蝕情況相對較輕。但噴射的(de)(de)(de)漿(jiang)(jiang)(jiang)液(ye)(ye)對塔(ta)(ta)壁和(he)塔(ta)(ta)內(nei)構件形成沖刷作用,特別是當石(shi)灰(hui)石(shi)顆(ke)粒(li)較粗時,使得該(gai)(gai)區的(de)(de)(de)磨(mo)損問(wen)題比較突出。對于液(ye)(ye)柱塔(ta)(ta)來(lai)說,由于噴漿(jiang)(jiang)(jiang)母管布(bu)置在塔(ta)(ta)的(de)(de)(de)下部,漿(jiang)(jiang)(jiang)液(ye)(ye)下落時,對噴漿(jiang)(jiang)(jiang)管的(de)(de)(de)沖刷磨(mo)損十(shi)分嚴重。而對于噴淋塔(ta)(ta)來(lai)說,磨(mo)損情況則(ze)會(hui)輕一些(xie)。
1.1.3 吸收塔之后的(de)區(qu)域
(1)吸收塔出口(kou)煙道
從吸(xi)收塔出來的飽和(he)煙(yan)(yan)氣溫(wen)(wen)度僅為(wei)45~50 ℃,煙(yan)(yan)道(dao)壁(bi)面上積(ji)聚的水(shui)滴或(huo)水(shui)膜繼續(xu)吸(xi)收煙(yan)(yan)氣中(zhong)的SO2和(he)SO3形成酸液。此外,有少量漿(jiang)液液滴被(bei)煙(yan)(yan)氣帶出后在煙(yan)(yan)道(dao)底(di)板(ban)上沉積(ji),使(shi)該(gai)區(qu)成為(wei)較(jiao)為(wei)嚴(yan)重的低溫(wen)(wen)化學腐蝕區(qu)。
(2)再加(jia)熱器(qi)
低(di)溫煙氣(qi)一般都要經過再次加(jia)(jia)熱(re)(re)以(yi)利(li)于排放。進入(ru)該區的煙氣(qi)往往帶有未經除(chu)霧器除(chu)盡的水滴和石膏(gao)漿液顆粒,液滴撞擊到再加(jia)(jia)熱(re)(re)器管壁表面(mian),形成(cheng)具有腐(fu)蝕性的液膜和固體沉(chen)積(ji)物(wu),造成(cheng)垢下腐(fu)蝕。有人(ren)測(ce)得再加(jia)(jia)熱(re)(re)器出口煙氣(qi)攜帶的水滴pH低(di)于1.7,呈現出嚴重的腐(fu)蝕性。
(3)公(gong)共出(chu)口煙道
再加(jia)熱器(qi)加(jia)熱后的煙氣溫度一(yi)般在(zai)80~100 ℃,會形成(cheng)結露。并且煙氣在(zai)再加(jia)熱器(qi)中(zhong)停留時間較短,很難(nan)使煙氣中(zhong)水霧蒸發(fa),因此也(ye)會對公共出(chu)口(kou)煙道、出(chu)口(kou)擋板、旁路煙道和煙囪形成(cheng)腐蝕(shi)。
1.2 石(shi)灰(hui)石(shi)制備系統和石(shi)膏(gao)排出系統
石(shi)(shi)灰石(shi)(shi)漿(jiang)(jiang)液(ye)pH一般在7~8,腐蝕不是(shi)主要問題。但如果石(shi)(shi)灰石(shi)(shi)漿(jiang)(jiang)液(ye)制備時利用的是(shi)回(hui)收(shou)水(shui),則漿(jiang)(jiang)液(ye)中(zhong)會(hui)含有(you)氯離子、硫(liu)酸(suan)根和(he)亞硫(liu)酸(suan)根離子,對漿(jiang)(jiang)液(ye)供應系(xi)統會(hui)造(zao)成酸(suan)腐蝕。另外,漿(jiang)(jiang)液(ye)中(zhong)主要含有(you)CaCO3顆粒,且(qie)濃度(du)較高,對漿(jiang)(jiang)泵過流件會(hui)有(you)相當嚴(yan)重的磨(mo)損。
石膏(gao)(gao)漿(jiang)(jiang)液(ye)中(zhong)主要含有(you)氯離(li)子(zi)、硫酸(suan)(suan)根(gen)和亞硫酸(suan)(suan)根(gen)離(li)子(zi),其中(zhong)氯離(li)子(zi)質量(liang)分(fen)數可達2%以上[5],對漿(jiang)(jiang)液(ye)排放系統會造成酸(suan)(suan)腐蝕。此外,石膏(gao)(gao)漿(jiang)(jiang)液(ye)對過流件的磨損性要高于石灰(hui)石漿(jiang)(jiang)液(ye)。
1.3 脫硫增(zeng)壓風機
布置在吸收塔出口處(chu)和再加熱器之后的(de)(de)增壓風機,均屬于濕態風機,都處(chu)于腐(fu)蝕(shi)較嚴重的(de)(de)環(huan)境中。腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)原(yuan)因主要是酸(suan)性水滴、SO3冷凝(ning)液和透(tou)過除霧器的(de)(de)漿(jiang)液造成(cheng)的(de)(de)點蝕(shi)以及附著在葉(xie)輪或(huo)渦殼表面的(de)(de)固(gu)體沉積物(wu)引起的(de)(de)縫隙腐(fu)蝕(shi)。
布(bu)置在GGH之(zhi)前的增(zeng)壓(ya)風(feng)機葉(xie)片及殼體則會受到高溫煙氣中的飛(fei)灰沖刷磨損。
2 FGD常用防腐防磨材料
在FGD中,根據(ju)不同區域和設(she)備的(de)腐蝕磨損特點,國(guo)內外目前采用的(de)防護材(cai)料主要有橡膠襯里、合(he)成(cheng)樹脂涂(tu)層(ceng)、耐(nai)(nai)蝕合(he)金鋼(gang)、玻璃鋼(gang)、不透性石墨、耐(nai)(nai)蝕塑料、耐(nai)(nai)蝕硅酸鹽(yan)制(zhi)品、人造鑄石材(cai)等。
這些(xie)材料性能各異,應用(yong)(yong)范圍(wei)也不相同,有的(de)用(yong)(yong)于(yu)靜態(tai)設(she)備(bei)(如吸收塔、換熱器等),有的(de)用(yong)(yong)于(yu)動態(tai)設(she)備(bei)(如泵類、攪拌機等),有的(de)既(ji)用(yong)(yong)于(yu)靜態(tai)設(she)備(bei)又(you)用(yong)(yong)于(yu)動態(tai)設(she)備(bei)中。
防護材料(liao)(liao)的選(xuan)用主要取決(jue)于接(jie)觸介質(zhi)的溫度、成分、介質(zhi)中是否含有固體顆(ke)粒等因素(su)。一般可按介質(zhi)特性(xing)、設(she)備結構形式、施工條件及經濟性(xing)等因素(su)選(xuan)取相應(ying)的防護材料(liao)(liao)。
2.1 橡膠襯(chen)里
橡膠襯里是把一定厚度的橡膠板粘貼在(zai)基體(ti)表面(mian),將基體(ti)與腐蝕介質隔離,達到(dao)防護(hu)效果。
橡膠襯里具有(you)良(liang)好的化學(xue)穩定性(xing)、抗滲(shen)透(tou)性(xing)、抗腐蝕和抗磨性(xing)等優點,但(dan)耐熱(re)性(xing)差,遇高溫(wen)易(yi)分解;膨脹系數比金屬基(ji)體大(da)3~5倍,易(yi)開裂和剝離。
FGD中常用(yong)的橡膠(jiao)(jiao)有(you)丁氯(lv)橡膠(jiao)(jiao)、天然硬(ying)質橡膠(jiao)(jiao)、丁苯橡膠(jiao)(jiao)和(he)丁基橡膠(jiao)(jiao)等。主(zhu)要(yao)用(yong)于GGH殼體內(nei)壁(bi)、吸(xi)收塔內(nei)壁(bi)及(ji)其內(nei)部構件、低溫煙道(dao)和(he)濕煙囪等。
2.2 合成樹脂襯里
合(he)(he)(he)成樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)襯(chen)里是(shi)將合(he)(he)(he)成樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)防(fang)腐涂料(liao)涂敷于金屬(shu)表(biao)面上,經固化處理后得到保護(hu)襯(chen)層。為了提(ti)高防(fang)腐能力,可把原樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)作為膜料(liao),加入一定尺寸的鱗(lin)片作為骨料(liao),構成鱗(lin)片樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)襯(chen)層。所用鱗(lin)片材料(liao)有玻(bo)璃(li)(li)、鎳合(he)(he)(he)金、云(yun)母及硅酸鹽等,目前(qian)用的最多的是(shi)玻(bo)璃(li)(li)鱗(lin)片。
合成樹(shu)脂涂(tu)層(ceng)中加入(ru)鱗(lin)片后,由于(yu)鱗(lin)片沿平行基體表面方向(xiang)重(zhong)疊排(pai)列,提高(gao)了涂(tu)層(ceng)的(de)(de)抗滲透(tou)性、耐(nai)磨損性,減少了硬化(hua)時的(de)(de)收縮率和熱膨脹率。
在FGD中,合成樹脂襯(chen)里與橡(xiang)膠(jiao)襯(chen)里的應用(yong)(yong)(yong)范圍(wei)相似(si),均有長期成功應用(yong)(yong)(yong)的經(jing)驗。美(mei)國和歐洲對(dui)這兩種材料都采用(yong)(yong)(yong),德國FGD裝置多(duo)采用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)襯(chen)里,日(ri)本多(duo)采用(yong)(yong)(yong)合成樹脂襯(chen)里。我國目前濕法FGD系統防腐措(cuo)施(shi)多(duo)采用(yong)(yong)(yong)德國KCH公(gong)司技術(shu),在吸收塔內溫度(du)(du)小于70 ℃區(qu)域一(yi)般(ban)采用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)襯(chen)里,溫度(du)(du)大于70 ℃區(qu)域一(yi)般(ban)采用(yong)(yong)(yong)玻(bo)璃鱗片襯(chen)里。
2.3 耐蝕合金鋼(gang)
FGD中(zhong)常用的耐蝕(shi)合金(jin)(jin)鋼(gang)一般(ban)為不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(如316L、904L、317LM、雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang))和(he)鎳基合金(jin)(jin)(如合金(jin)(jin)825、合金(jin)(jin)G、合金(jin)(jin)625、合金(jin)(jin)926、合金(jin)(jin)C-276等(deng))。耐蝕(shi)合金(jin)(jin)鋼(gang)不(bu)但(dan)具有(you)良好的耐腐(fu)蝕(shi)性能,而且具有(you)機(ji)械(xie)強(qiang)度高、塑性韌(ren)性好、可焊性好和(he)易(yi)于成形(xing)等(deng)優異的機(ji)械(xie)性能。但(dan)缺點是(shi)成本較(jiao)高,且有(you)些鎳基合金(jin)(jin)屬于期(qi)貨,供貨周期(qi)長。
耐蝕合金鋼在FGD中的(de)應(ying)用(yong)主要有兩種(zhong)(zhong)方(fang)式,一種(zhong)(zhong)是(shi)整(zheng)體(ti)合金鋼板,另一種(zhong)(zhong)是(shi)復合軋制鋼板或合金墻(qiang)(qiang)紙結(jie)構。合金墻(qiang)(qiang)紙結(jie)構就是(shi)采用(yong)塞焊(han)等方(fang)法以(yi)“貼壁紙”方(fang)式在基體(ti)鋼板上貼一層(ceng)耐蝕鋼板,以(yi)降低成本。
耐(nai)蝕合(he)金鋼一般用(yong)于FGD系統中腐蝕較嚴(yan)重(zhong)的(de)區域,如吸(xi)收(shou)(shou)(shou)塔(ta)入口干(gan)/濕過渡區采用(yong)C-276或59合(he)金,噴淋主(zhu)管采用(yong)926合(he)金 [6];在公共出口煙道貼耐(nai)蝕合(he)金墻(qiang)紙防腐,用(yong)超雙相不(bu)銹鋼制(zhi)(zhi)作吸(xi)收(shou)(shou)(shou)塔(ta)反應(ying)罐的(de)葉(xie)輪(lun)、前護板和槳(jiang)葉(xie),用(yong)不(bu)銹鋼制(zhi)(zhi)作液(ye)柱塔(ta)的(de)噴漿管,用(yong)含鎳不(bu)銹鋼制(zhi)(zhi)作吸(xi)收(shou)(shou)(shou)塔(ta)攪拌器葉(xie)片[7] 等。
2.4 玻璃鋼
玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(簡(jian)稱FRP),是用(yong)基(ji)(ji)體(ti)材(cai)料(liao)(環(huan)氧(yang)樹(shu)脂(zhi)、酚(fen)醛樹(shu)脂(zhi)、呋喃樹(shu)脂(zhi)等(deng))、增(zeng)強材(cai)料(liao)(玻(bo)璃(li)纖(xian)維、有機(ji)物纖(xian)維和(he)碳(tan)纖(xian)維)和(he)輔(fu)助(zhu)劑(固(gu)化劑、促進劑、稀(xi)釋(shi)劑、增(zeng)韌劑和(he)增(zeng)縮(suo)劑等(deng))構成的(de)一(yi)種復合材(cai)料(liao)。目前(qian)FGD系統防腐玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)大多以金屬為基(ji)(ji)體(ti),以玻(bo)璃(li)纖(xian)維為內襯(chen)的(de)樹(shu)脂(zhi)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)。主(zhu)要應用(yong)在(zai)吸收(shou)塔的(de)塔體(ti)、噴(pen)頭(tou)、除霧器、管(guan)道、煙道、煙囪內襯(chen)等(deng)。當(dang)用(yong)作噴(pen)漿管(guan)時對(dui)管(guan)內外的(de)耐(nai)磨蝕性都有要求[8]。
2.5 其他防護材料
在FGD中(zhong),也(ye)有一些其(qi)他的非金屬(shu)防護材料得到應用(yong)。如(ru)耐蝕塑料、不透性(xing)石墨、化工陶(tao)瓷、耐蝕硅酸(suan)鹽制品(pin)、人造(zao)鑄石等。
高分子熱(re)塑性塑料(liao)(liao)(liao)主(zhu)要有(you)聚(ju)氯乙烯(PVC)、聚(ju)丙烯(PP)、氟(fu)塑料(liao)(liao)(liao)等(deng)。PVC主(zhu)要用于FGD中(zhong)(zhong)塔(ta)器、貯(zhu)槽(cao)、排氣(qi)筒、泵(beng)、閥門、管道(dao)等(deng);PP多(duo)用于貯(zhu)槽(cao)、除霧器等(deng)制(zhi)作料(liao)(liao)(liao)和(he)襯里料(liao)(liao)(liao);氟(fu)塑料(liao)(liao)(liao)中(zhong)(zhong)的(de)聚(ju)四(si)氟(fu)乙烯有(you)“塑料(liao)(liao)(liao)王”之(zhi)稱,有(you)良(liang)好(hao)的(de)耐(nai)高低(di)溫、耐(nai)化(hua)學腐蝕性,適用FGD系(xi)統中(zhong)(zhong)的(de)管件(jian)、管道(dao)、閥門、泵(beng)、塔(ta)件(jian)制(zhi)造材料(liao)(liao)(liao)。
3 結束語
我國(guo)(guo)火電(dian)廠FGD主要(yao)依賴國(guo)(guo)外(wai)(主要(yao)是歐洲、美國(guo)(guo)和(he)日本)技術,由于(yu)我國(guo)(guo)煤種和(he)石灰石品質變化大且雜質較(jiao)多,運行工況(kuang)多變等,使得(de)國(guo)(guo)外(wai)設計的防腐防磨措施并不(bu)能完全適合國(guo)(guo)內(nei)工況(kuang)。同時,由于(yu)許多脫硫設施投(tou)運時間不(bu)長,缺少大機組運行經驗,使得(de)FGD在實際(ji)運行中經常出現的設備腐蝕、磨損、堵塞等問(wen)題(ti)。
目前國(guo)內對煙氣脫硫(liu)(liu)技(ji)術的(de)(de)研究主要(yao)集(ji)中在脫硫(liu)(liu)方(fang)法、工藝設計(ji)和系(xi)(xi)統優化研究上,對脫硫(liu)(liu)系(xi)(xi)統運行中的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕和磨損(sun)問題(ti)(ti),還未(wei)來(lai)得及開展系(xi)(xi)統的(de)(de)研究工作(zuo)。隨著大批脫硫(liu)(liu)裝(zhuang)置的(de)(de)投運,其腐(fu)(fu)蝕與(yu)磨損(sun)問題(ti)(ti)越來(lai)越引起了人們的(de)(de)重視,相關科研和技(ji)術人員也正在致力于(yu)尋找適合我國(guo)國(guo)情(qing)的(de)(de)更有(you)效的(de)(de)防(fang)腐(fu)(fu)和防(fang)磨方(fang)法。
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