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脱硫塔的腐蚀与防腐技术
 
分享到:       来源:泰隆矿业科技 时间:2015/4/18 22:30:56 点击:

 

 脱硫塔的腐蚀与防腐技术
1、脱硫脱硝概述:
按照国家环保总局提供是数据,我国目前燃煤二氧化硫排放量占二氧化硫排放总量的90%以上,另据国家板报总局2000年我国二氧化硫排放总量为1995万吨,“两控区”内二氧化硫排放量为1316.4万吨(酸雨控制区786.8万吨,二氧化硫污染控制区529.6万吨),约占全国二氧化硫排放总量的66%,其中,火电厂排放637万吨,其他污染源排放679万吨。
由此可见,燃煤电厂排放的二氧化硫是目前国内排放总量的一半,加强燃煤电厂烟气脱硫,是改善国内大气环境的关键。减少燃煤电厂二氧化硫排放的基本途径,就是烟气脱硫。
按照脱硫方式的不同,烟气脱硫技术一般分为2类:干法脱硫、湿法脱硫。由于干法脱硫的效率最高只有80%,除了少数即将报废的燃煤机组外,很少采用;按照目前国内外烟气脱硫的经验和效果,湿法烟气脱硫的脱硫效率一般均可达到95%以上,是目前国际上的主流脱硫方式。
在湿法脱硫工艺中,按照脱硫剂的不同,常用的脱硫工艺又可分为:钙法(石灰石—石膏法)、镁法(氧化镁—脱硫镁法)、氨法(氨水—脱硫氨法)、海水法等。但是,不论采用何种具体的湿法工艺,其具体的脱硫系统均包含如下设备:脱硫塔、净烟道、烟囱这3个部分的新建或者改造。
2、脱硫塔运行工况简介
脱硫塔是脱硫系统的心脏,其主要作用在于通过一些复杂的工艺过程,将待脱硫烟气与脱硫剂的混合、脱硫、脱水,也就是将高温含硫烟气,经过脱硫塔的运行、处理之后,变为达到排放标准、含水量尽可能低的“净烟气”,然后通过烟道、烟囱,排入周围大气。
3、脱硫塔内部的腐蚀与防腐蚀方案简介
  3.1脱硫塔内部的腐蚀状况
从脱硫塔的运行工况可以看出,脱硫塔使用过程中,其腐蚀状况极为复杂:下部主要受碱性介质腐蚀,并伴随有很强的冲刷作用;中部受到强酸性和中强碱性物质的腐蚀;上部受到强酸性物质的气态腐蚀;塔内附属构件(喷淋管、除雾器)受到高速流动的强腐蚀性气流的冲刷、腐蚀。
3.2脱硫塔的通用防腐蚀方案简介
目前,国内脱硫塔基本上是钢结构塔体内加防腐蚀内衬,最常用的脱硫塔防腐蚀方案为:下部反应池衬预硫化丁基橡胶5mm(2层,2mm+3mm);上部气体作用区域为玻璃鳞片防腐内衬4mm。
3.3脱硫塔内防腐蚀方案分析
从钱数脱硫塔的运行工况简介可以看出,脱硫塔在使用过程中,包含了高温烟气、低温烟气2种温度条件的剧烈变化;包含了中强碱性物质、强酸性物质的双重腐蚀环境;还包含了颗粒型物质、液体和气体的强力冲刷作用,是一个十分复杂的运行环境。
在实际应用中,脱硫塔喷淋管为玻璃钢材质,收到石灰水纯度和内含颗粒物质磨损的影响,喷淋管易出现过量磨损而穿孔,易受到内部物质的结垢而堵塞,导致喷出雾化效果不佳,影响脱硫效率;下部采用的丁基橡胶防腐蚀层,其最高耐温性能为110℃,而时间运行过程中,原烟气(待脱硫烟气)温度一般为110℃~160℃,经常导致原烟气入口部位被烧焦,上部玻璃鳞片防腐蚀区域,由于喷淋管的问题而导致该区域温度变化较大,也包含防腐蚀施工质量问题,经常出现玻璃鳞片层脱落;部分电厂用燃煤中含氟量较高,导致玻璃鳞片层过快地被腐蚀穿孔。
 此外,防腐蚀是一项十分注重设计方案、施工技术和施工环境要求的行业,但是,由于国内对此认识不足,很多工程不考虑实际建设工程中的施工条件需要,一味地按照长官意志办事,人为地规定不切实际的竣工时间,导致防腐蚀施工环境条件不符合施工技术要求,导致脱硫塔内防腐施工质量先天不足。
3.4脱硫塔腐蚀案例简介
由于国内从事湿法烟气脱硫的时间很短,脱硫工艺基本上是从国外购买设计技术,在国内实施,到目前为止还没有对脱硫塔的运行环境及防腐蚀技术进行专门研究,只是照搬外国的相关防腐蚀技术进行国产化,而未考虑到国内外燃煤机组的运行特点对脱硫塔防腐蚀体系的影响,因而出现了大量的腐蚀问题。
玻璃树脂鳞片:抗渗透能力强,易修复,附着力强,机械强度大,表面硬度高,施工速度快,但耐磨性稍差。
在实际工程中,还有使用了仅仅3个月左右的脱硫塔,即出现大面积腐蚀穿孔的案例。当然,脱硫塔的严重腐蚀并不限于国内,如果不严格控制相关系数,在国外的脱硫塔也会出现严重腐蚀现象。
4、防腐蚀方案讨论与建议
通过上述内容的介绍与分析,笔者认为,国内现有的脱硫塔的人防腐蚀设计方案和施工质量存在严重隐患,现有的丁基橡胶和玻璃鳞片防腐蚀体系不能满足脱硫塔的实际运行要求,必须进行重点研究和设计。
要做好脱硫塔的内防腐,确保脱硫系统的安全、正常运行,必须做好如下几点:
1、 必须根据各电厂燃煤机组的运行特点、排烟温度、烟气中的粉尘含量、脱硫塔内部烟气流动特点、烟气流速等,进行脱硫塔内部防腐蚀材料的选型设计;
2、 所选择的防腐蚀材料,必须具备足够的耐热性、耐酸性、耐碱性,必须具备足够的耐摩擦性能;
3、 所选用的防腐蚀材料,必须具备足够的韧性,能够适应脱硫塔在实际运行过程中由于烟气温度变化、脱硫塔频繁出现的投产和停机所带来的热胀冷缩现象;
4、 脱硫塔的防腐蚀施工,必须具备合适的施工环境,确保防腐蚀施工质量和后续养护效果。

 

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