烟气脱硫系统的防腐蚀的研究和对策

烟气脱硫系统的防腐蚀的研究和对策1.烟气脱硫技术简述2.湿法烟气脱硫系统3.耐腐蚀材料的选择1.烟气脱硫技术简述•烟气脱硫技术采用了石灰或石灰石浆液除去化石燃料燃烧烟气中的二氧化硫。石膏湿法脱硫工艺。它是以石灰石(或石灰)作吸收剂,通过洗涤烟气中的二氧化硫,生成亚硫酸钙,再与加入的空气进行氧化反应,最后生成石膏,达到了净化烟气的目的烟气脱硫系统有湿法和干法二种，前者可用性高且效率也高，已安装的脱硫装置中有75%以上是湿法系统。湿法系统占用空间较小，它们更容易在现有的工厂中加装•湿法烟气脱硫系统所面临的最大问题便是腐蚀,由于脱硫系统的内部环境比较复杂,其中固体、液体和气体混杂,而临界温度的起伏较大,所以化学反应就会频繁进行。湿法烟气脱硫系统有烟气温度低于硫酸露点温度的区域。这些区域暴露于恶劣的化学和机械环境（飞灰＋酸=磨损＋腐蚀）中，从空气预热器出口烟道一直延伸到烟囱。可见，选择合适的防腐材料尤为重要。2.湿法烟气脱硫系统技术图湿法烟气脱硫系统示意图第一区域（图1中的A区）从空气预热器接口开始，包括除尘器、锅炉送风机和引风机，还有从除尘器到吸收塔入口的烟道。这一区域的烟气含有微粒、燃烧气体以及一些金属气体，其中汞是目前比较关注的污染物。对燃烧气体中所关注的是二氧化硫、三氧化硫、氮氧化物、氯化物和二氧化碳。其中只有二氧化硫，三氧化硫和氯化物影响到抗腐蚀材料和内衬的选择。第二区域（图1区域B）由脱硫系统入口烟道，出口烟道和吸收塔组成的吸收区域。这个吸收塔包含反应罐、吸收塔、喷淋区和除雾区.烟气温度从吸收塔入口混合区300°F（149°C）~385°F（196°C）到吸收塔出口的120°F（49°C）到140（60°C）。在吸收塔入口采用预饱和喷淋或吸收塔内部混合区喷雾反流到塔入口引起该段烟道热胀和冷缩，在这干/湿界面上产生了酸性侵蚀。这可能是最需要保护的棘手区域。这些区域的内衬必须能够抵御各种强酸和高温条件以及温度变化。吸收塔四个不同的区域有不同的腐蚀/磨损的特点。这些包括反应罐、混合区、喷淋区和除雾区。吸收塔底部是“反应罐”。此处收集的浆液含有过剩的石灰或石灰石，还有亚硫酸钙、硫酸钙及少量粉煤灰，还有需要特别注意的可溶性氯化物和氟化物成份。低pH值浆液腐蚀与钙盐的磨损起复合作用，所以，防腐蚀保护还必须包括防磨措施。第三区域烟囱在烟气脱硫系统的末端，如图1区域C。烟囱和/或烟囱的里衬可以根据自身所处的腐蚀环境选择合适的材料。•它们包括带有钢筋或者砖块衬里的混凝土烟囱、钢烟囱和合成玻璃钢烟囱或者内衬烟囱。辅助系统由氧化箱、废浆箱、沉淀池、增稠池、石灰消化池、石灰石浆液罐、沟渠、地坑和结构钢组成。•由于浆液的物化性质，在很多区域，我们采取保护措施时侧重于防磨损胜于防腐蚀。但是在酸性浆液喷雾和溢流的结构钢外部，腐蚀比磨损更为严重。3.耐腐蚀材料的选择•在湿法烟气脱硫系统中，对上面提到的各个区域建议采用典型的防腐蚀材料•1.空气预热器出口，除尘器，至FGD入口的烟道•2.FGD入口•3.反应箱•4.吸收塔混合区•5.吸收塔喷淋区•6.除雾区•7.出口烟道•8.烟囱1.空气预热器出口，除尘器，至FGD入口的烟道防腐的区域内衬系统内衬（厚度，µm）应用成人民币/m2空气预热器出口，除尘器，至FGD入口的烟道碳钢＋100%环氧酚醛60µ喷~2层1253~1695碳钢CS＋乙烯树脂N/A2复合玻璃钢FRP,碳钢＋硼硅酸盐砖，碳钢表面贴合金板，全合金板N/A2.FGD入口防腐的区域内衬系统内衬（厚度，µm）应用成人民币/m2FGD入口碳钢＋100%环氧酚醛60µ喷～2层1253~1695碳钢＋乙烯树脂N/A复合FRPN/A碳钢＋硼硅酸盐砖N/A碳钢贴合金板Yes线焊4424~8848合金板Yes焊接8848以上3.反应箱防腐的区域内衬系统内衬（厚度，µm）应用成人民币/m2反应箱CS＋100%环氧树脂－双酚A80-100μ用喷射泵喷1层1253~1695CS＋乙烯树脂125μ馒刀刮涂－3~5层2507～3613复合FRPYes现场缠绕5161～5899碳钢＋硼硅酸盐砖Yes现场贴砖6636～8111碳钢贴合金板Yes线焊4424～8848合金板Yes焊接8848以上反应箱.吸收塔混合区.吸收塔喷淋区.除雾区.出口烟道.烟囱可使用的典型防腐内衬系统是一样的。只是内衬厚度不一样。备注：100%环氧树脂是指酚醛环氧树脂或专门配方的双苯酚－A型环氧胶泥。乙烯树酯是指强化的或者传统的乙烯酯产品。FRP材料是现场缠绕制造的玻璃纤维/乙烯树酯的复合材料。硼硅酸盐砖是指在现场砌于碳钢或者混泥土表面的砌块。各种合金墙纸（wallpaper/复合钢板）和合金板也是常用的耐腐蚀材料的选择还应考虑氯化物浓度：根据浆液中氯化物浓度的范围来选择FGD使用的合金材料。100%环氧树脂、乙烯酯和硼硅砖衬里不受氯化物浓度的影响。各种金属的氯离子许用浓度范围使用材料氯离子设计许用浓度范围（ppm）317LM不锈钢(S31726)8,000–12,000双相钢2205SS(S32205)12,000–18,000超级双相钢255SS(S32550)20,000–30,000超级奥氏体N08367（含钼6%）40,000–60,000哈氏合金(N10276)50,000–75,000