引言
根據(jù)環(huán)保標準的要求,新建大型火力發(fā)電機組須對煙氣脫硫以控制二氧化硫的排放。濕法脫硫主要有石灰石-石膏法脫硫、氨法脫硫、海水脫硫法和雙堿法等工藝,其原理是以堿性吸收劑中和脫硫過程中產生的酸。目前我國的火力發(fā)電廠大多采用FGD(煙氣脫硫)工藝,這也是目前應用最普遍、技術最成熟的脫硫工藝。濕法脫硫中的裝置腐蝕問題一直是FGD領域中一項十分重要的課題。由于FGD裝置結構龐大、運行周期長、維修困難等,因此對裝置防腐提出了更高的要求。
1.腐蝕成因及危害
煙氣經過濕法脫硫后,雖然煙氣中的SO2的含量大大減少,但仍有少部分的殘留,并且濕法脫硫系統(tǒng)對形成腐蝕性酸液的主要成分SO3的脫除效率不高(約20% -30%左右),這就導致煙氣中原有的SO3在脫硫后絕大部分保留在了排放的凈煙氣中。同時,煙氣進入脫硫系統(tǒng)后,未飽和的高溫原煙氣經吸收塔內漿液洗滌而變?yōu)轱柡偷牡蜏貎魺煔?濕度增加、溫度降低(無GGH時,一般在50℃左右),這就使得脫硫凈煙氣極易在吸收塔出口后的煙道、煙道擋板、膨脹節(jié)及煙囪的內壁結露,煙氣中殘留的SO2、SO3等酸性氣體在煙氣結露中溶解,形成腐蝕性很強的酸液,酸液的主要成分為稀硫酸,而低濃度的稀硫酸要比高濃度的硫酸液腐蝕性更強,以鋼材為例, 40℃~80℃時其腐蝕速度比其它溫度下高出約3-8倍。
另外經濕法脫硫處理后的凈煙氣中還含有少量氟化氫、氯化物、NOX等強腐蝕性物質,所以,如果不對與濕法脫硫凈煙氣接觸的煙道、煙道擋板、膨脹節(jié)及煙囪等裝置采取嚴格的防腐措施,將會使上述裝置和構建物處于腐蝕強度高、滲透性較強、且較難防范的低溫高濕稀酸型腐蝕狀況下,這些裝置和構建物很快會因腐蝕而被破壞。
2.腐蝕的主要機理
2.1化學腐蝕
除塵后的高溫煙氣含有SO2、SO3、HCl、HF、NOx、煙塵及水氣等成分,其中腐蝕源的主體成分是煙氣中的SO2。在一定溫度和濕度條件下SO2、NOx、CI-、F-等與金屬材料發(fā)生化學反應生成可溶性鹽。脫硫系統(tǒng)中,腐蝕源復雜和環(huán)境溫度較高的地方化學腐蝕更為嚴重。Cl-、F-則是引起金屬腐蝕和應力腐蝕的主要原因。
2.2電化學腐蝕
點腐蝕和縫隙腐蝕是脫硫系統(tǒng)中最常見的局部腐蝕。脫硫裝置中焊接、鉚接及螺栓連接部位較多,不可避免地有縫隙存在,而這些縫隙在化學介質中極易形成封閉電化學腐蝕。在裂紋尖端區(qū)pH值及氧含量低,形成了極小面積的陽極,而在其外部氧量供應充分,則形成了極大面積的陰極,在小陽極和大陰極作用下,電化學腐蝕更為嚴重。
2.3機械腐蝕
噴淋漿液中含有大量石膏晶體和石灰石顆粒,在流動過程中,因固體顆粒被帶入脫硫系統(tǒng),流體中的固體顆粒對金屬表面造成沖刷和摩擦,這是一種以機械作用為主的腐蝕過程。
2.4結晶腐蝕
脫硫過程中,生成的可溶性硫酸鹽或亞硫酸鹽(CaSO4,CaSO3等),滲入防腐層的毛細孔內,當設備停用時生成結晶鹽,產生體積膨脹,使材料自身產生內應力,造成材料脫皮、粉化、疏松,甚至裂紋損傷,特別在干濕交替作用下,這種現(xiàn)象更加嚴重。
3.防腐蝕技術
3.1防腐材料
⑴玻璃鱗片涂料(或膠泥)。以玻璃鱗片涂料為代表的防腐材料在FGD工藝系統(tǒng)中得到了確認,我國引進的脫硫裝置中均采用該材料,它的耐腐蝕耐溫等性能取決于合成樹脂。
?、颇臀g金屬材料
耐蝕金屬在脫硫裝置上一般有兩種使用方式:一是全合金材料,盡管成本高,但在某些腐蝕條件惡劣、環(huán)境溫度高的區(qū)域,采用合金鋼防腐顯得很必要;另一種使用方式是采用復合軋制鋼板或內貼耐蝕鋼板,復合軋制鋼板是在基板(一般為普通碳鋼)的內側(腐蝕側)增加耐腐蝕材料并一次軋制而成。
?、窍鹉z材料。橡膠板復合技術和粘接技術的發(fā)展,拓寬了橡膠材料在FGD裝置中的應用,合成丁基橡膠作為防腐襯里具有耐磨耐腐蝕,彈性好及化學穩(wěn)定性好等特點,有的性能甚至超過了合金鋼,如在相同條件下,氯丁橡膠的耐腐蝕性優(yōu)于C-276合金,因此這類橡膠可廣泛應用于FGD系統(tǒng)。
?、炔Ａт摗２Ａт撟鳛橐r里或整體用于防腐已顯示出獨特優(yōu)勢,國內璐璜電廠、深圳西部電力公司、安徽金隆公司等單位在FGD系統(tǒng)中均采用了玻璃鋼技術,至今效果良好。
3.2改善煙氣條件
鍋爐方面加強燃燒調整,減少煙氣中SO3含量。煙氣中SO3的多少與燃料硫分、火焰溫度、燃燒熱強度、燃燒空氣量、飛灰的性質與數(shù)量以及鍋爐受熱面的催化作用等因素有關。當燃燒空氣量增加時,火焰中的氧原子濃度增加,形成的SO3量也增加,因此在運行中應加強燃燒調整,保持合適的過量空氣系數(shù),減少SO3生成,從而最大限度地降低換熱器的腐蝕; 保證電除塵器的正常和高效運行,減少煙氣中的粉塵含量,加強換熱器出、入口差壓的監(jiān)視,加強對換熱器出、入口差壓的監(jiān)視,加強換熱器的吹灰工作或水沖洗,減少換熱器積灰堵塞;加強換熱器入口水溫監(jiān)視,適時投入輔助蒸汽加熱系統(tǒng),提高低溫受熱面壁溫,使低溫受熱面壁溫高于煙氣露點,減少硫酸蒸汽在金屬表面凝結。
地址：武漢東湖新技術開發(fā)區(qū)華師園北路18號博瀚科技光電子信息產業(yè)基地二期2棟A單元9層07室
統(tǒng)一服務熱線：
13163359655
E-Mail：3360904013@qq.com
備案號：
關于我們
產品中心
新聞資訊
關注我們