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      脫硫塔的腐蝕與防腐技術

      2014-8-4 10:28:27      點擊:
      脫硫塔的腐蝕與防腐技術
      1、脫硫脫硝概述:
      按照國家環?偩痔峁┦菙祿,我國目前燃煤二氧化硫排放量占二氧化硫排放總量的90%以上,另據國家板報總局2000年我國二氧化硫排放總量為1995萬噸,“兩控區”內二氧化硫排放量為1316.4萬噸(酸雨控制區786.8萬噸,二氧化硫污染控制區529.6萬噸),約占全國二氧化硫排放總量的66%,其中,火電廠排放637萬噸,其他污染源排放679萬噸。
      由此可見,燃煤電廠排放的二氧化硫是目前國內排放總量的一半,加強燃煤電廠煙氣脫硫,是改善國內大氣環境的關鍵。減少燃煤電廠二氧化硫排放的基本途徑,就是煙氣脫硫。
      按照脫硫方式的不同,煙氣脫硫技術一般分為2類:干法脫硫、濕法脫硫。由于干法脫硫的效率最高只有80%,除了少數即將報廢的燃煤機組外,很少采用;按照目前國內外煙氣脫硫的經驗和效果,濕法煙氣脫硫的脫硫效率一般均可達到95%以上,是目前國際上的主流脫硫方式。
      在濕法脫硫工藝中,按照脫硫劑的不同,常用的脫硫工藝又可分為:鈣法(石灰石—石膏法)、鎂法(氧化鎂—脫硫鎂法)、氨法(氨水—脫硫氨法)、海水法等。但是,不論采用何種具體的濕法工藝,其具體的脫硫系統均包含如下設備:脫硫塔、凈煙道、煙囪這3個部分的新建或者改造。
      2、脫硫塔運行工況簡介
      脫硫塔是脫硫系統的心臟,其主要作用在于通過一些復雜的工藝過程,將待脫硫煙氣與脫硫劑的混合、脫硫、脫水,也就是將高溫含硫煙氣,經過脫硫塔的運行、處理之后,變為達到排放標準、含水量盡可能低的“凈煙氣”,然后通過煙道、煙囪,排入周圍大氣。
      3、脫硫塔內部的腐蝕與防腐蝕方案簡介
        3.1脫硫塔內部的腐蝕狀況
      從脫硫塔的運行工況可以看出,脫硫塔使用過程中,其腐蝕狀況極為復雜:下部主要受堿性介質腐蝕,并伴隨有很強的沖刷作用;中部受到強酸性和中強堿性物質的腐蝕;上部受到強酸性物質的氣態腐蝕;塔內附屬構件(噴淋管、除霧器)受到高速流動的強腐蝕性氣流的沖刷、腐蝕。
      3.2脫硫塔的通用防腐蝕方案簡介
      目前,國內脫硫塔基本上是鋼結構塔體內加防腐蝕內襯,最常用的脫硫塔防腐蝕方案為:下部反應池襯預硫化丁基橡膠5mm(2層,2mm+3mm);上部氣體作用區域為玻璃鱗片防腐內襯4mm。
      3.3脫硫塔內防腐蝕方案分析
      從錢數脫硫塔的運行工況簡介可以看出,脫硫塔在使用過程中,包含了高溫煙氣、低溫煙氣2種溫度條件的劇烈變化;包含了中強堿性物質、強酸性物質的雙重腐蝕環境;還包含了顆粒型物質、液體和氣體的強力沖刷作用,是一個十分復雜的運行環境。
      在實際應用中,脫硫塔噴淋管為玻璃鋼材質,收到石灰水純度和內含顆粒物質磨損的影響,噴淋管易出現過量磨損而穿孔,易受到內部物質的結垢而堵塞,導致噴出霧化效果不佳,影響脫硫效率;下部采用的丁基橡膠防腐蝕層,其最高耐溫性能為110℃,而時間運行過程中,原煙氣(待脫硫煙氣)溫度一般為110℃~160℃,經常導致原煙氣入口部位被燒焦,上部玻璃鱗片防腐蝕區域,由于噴淋管的問題而導致該區域溫度變化較大,也包含防腐蝕施工質量問題,經常出現玻璃鱗片層脫落;部分電廠用燃煤中含氟量較高,導致玻璃鱗片層過快地被腐蝕穿孔。
       此外,防腐蝕是一項十分注重設計方案、施工技術和施工環境要求的行業,但是,由于國內對此認識不足,很多工程不考慮實際建設工程中的施工條件需要,一味地按照長官意志辦事,人為地規定不切實際的竣工時間,導致防腐蝕施工環境條件不符合施工技術要求,導致脫硫塔內防腐施工質量先天不足。
      3.4脫硫塔腐蝕案例簡介
      由于國內從事濕法煙氣脫硫的時間很短,脫硫工藝基本上是從國外購買設計技術,在國內實施,到目前為止還沒有對脫硫塔的運行環境及防腐蝕技術進行專門研究,只是照搬外國的相關防腐蝕技術進行國產化,而未考慮到國內外燃煤機組的運行特點對脫硫塔防腐蝕體系的影響,因而出現了大量的腐蝕問題。
      玻璃樹脂鱗片:抗滲透能力強,易修復,附著力強,機械強度大,表面硬度高,施工速度快,但耐磨性稍差。
      在實際工程中,還有使用了僅僅3個月左右的脫硫塔,即出現大面積腐蝕穿孔的案例。當然,脫硫塔的嚴重腐蝕并不限于國內,如果不嚴格控制相關系數,在國外的脫硫塔也會出現嚴重腐蝕現象。
      4、防腐蝕方案討論與建議
      通過上述內容的介紹與分析,筆者認為,國內現有的脫硫塔的人防腐蝕設計方案和施工質量存在嚴重隱患,現有的丁基橡膠和玻璃鱗片防腐蝕體系不能滿足脫硫塔的實際運行要求,必須進行重點研究和設計。
      要做好脫硫塔的內防腐,確保脫硫系統的安全、正常運行,必須做好如下幾點:
      1、 必須根據各電廠燃煤機組的運行特點、排煙溫度、煙氣中的粉塵含量、脫硫塔內部煙氣流動特點、煙氣流速等,進行脫硫塔內部防腐蝕材料的選型設計;
      2、 所選擇的防腐蝕材料,必須具備足夠的耐熱性、耐酸性、耐堿性,必須具備足夠的耐摩擦性能;
      3、 所選用的防腐蝕材料,必須具備足夠的韌性,能夠適應脫硫塔在實際運行過程中由于煙氣溫度變化、脫硫塔頻繁出現的投產和停機所帶來的熱脹冷縮現象;
      4、 脫硫塔的防腐蝕施工,必須具備合適的施工環境,確保防腐蝕施工質量和后續養護效果。
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