燃煤电厂烟气脱硫系统的腐蚀与防腐技术——脱硫烟道的腐蚀与防腐技术
烟气脱硫装置的腐蚀与防护详细版

文件编号:GD/FS-3412(安全管理范本系列)烟气脱硫装置的腐蚀与防护详细版In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It Is Necessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities.编辑:_________________单位:_________________日期:_________________烟气脱硫装置的腐蚀与防护详细版提示语:本安全管理文件适合使用于平时合理组织的生产过程中,有效利用生产资源,经济合理地进行生产活动,以达到实现简化管理过程,提高管理效率,实现预期的生产目标。
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1. 引言我国是一个能源结构以燃煤为主的国家,随着近年来国民经济建设的迅速发展,燃煤产生的大气污染日益严重,酸雨面积不断扩大。
烟道气脱硫装置(简称FGD)是当今燃煤锅炉控制二氧化硫排放的主要措施。
烟气脱硫有多种工艺,而石灰石-石膏湿法工艺是当今世界各国应用最多且最为成熟的工艺。
煤炭燃烧时除产生SO₂外,还生成少量SO₃、NOX、HCl、HF等气体,由于烟气中含有水,因此可在瞬间形成H₂SO₄、HCl、HF等强腐蚀性溶液。
与此同时,含有烟尘的烟气高速穿过设备和管道,对装置的腐蚀相当严重。
并且,吸收塔的入口烟气温度可高达180℃,而内腔长期处于45-70℃的酸、碱交替的湿热环境之中。
可见,湿法除尘脱硫系统在运行中处于强腐蚀性介质、湿热和高磨损的严酷环境中。
由于腐蚀环境恶劣,湿式脱硫系统对材质的耐蚀、耐磨、耐温要求极为严格。
吸收塔、烟道的材质或防护材料的选择对装置的使用寿命和成本影响很大,因此被认为是烟气脱硫装置设计和制造的关键技术之一。
火力发电厂湿法烟气脱硫系统烟囱腐蚀与防腐研究
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3、现有研究成果和发展趋势
随着烟囱防腐技术的不断发展,现有研究成果层出不穷。例如,新型纳米防 腐蚀材料、微生物防腐技术、热喷涂技术等防腐方法的研究和应用,提高了烟囱 防腐效果。同时,随着环保要求的不断提高,烟囱防腐技术也在朝着更环保、更 高效的方向发展。
火力发电厂湿法烟气脱硫系统与 烟囱腐蚀与防腐研究的关系
湿法烟气脱硫系统的优势在于:处理效率高、运行稳定、一次性投资较低。 然而,该系统也存在不足之处,如:设备易腐蚀、结垢,吸收剂的利用率较低, 运行成本较高。
3、湿法烟气脱硫系统的应用前 景
尽管湿法烟气脱硫系统存在一定的不足,但其技术在未来仍具有较为广阔的 应用前景。随着科技的不断进步,新材料的研发和应用将有助于解决设备腐蚀、 结垢等问题,提高系统运行效率。同时,随着环保政策的日益严格,火力发电厂 对二氧化硫的减排需求将进一步增加,湿法烟气脱硫技术将在火力发电厂中发挥 更加重要的作用。
烟囱腐蚀与防腐研究
1、烟囱腐蚀的现象和原因
在火力发电厂运行过程中,烟囱会受到多种腐蚀因素的影响,包括化学腐蚀、 电化学腐蚀和机械作用等。其中,化学腐蚀主要是由于烟气中的二氧化硫、三氧 化硫等物质与水蒸气、氧气等反应生成具有腐蚀性的亚硫酸、硫酸等物质;电化 学腐蚀则是由于烟囱内侧的积灰与水蒸气、氧气等物质发生电化学反应所致;机 械作用则主要是由于机械磨损、温差胀缩等因素引起。
研究现状
湿法烟气脱硫技术的研究始于20世纪70年代,经过几十年的发展,已在全球 范围内得到广泛应用。在我国,该技术也得到了高度重视,多个科研院所和企业 进行了大量研究和实践,取得了丰硕的成果。目前,湿法烟气脱硫技术已应用于 众多燃煤电厂、工业锅炉及窑炉等领域,大大降低了烟气中硫氧化物的排放。
然而,湿法烟气脱硫技术在应用过程中仍存在一些问题和挑战,如设备投资 大、运行成本高、废液处理困难等。因此,针对这些问题和挑战,科研人员正在 不断探索新的湿法烟气脱硫技术和设备,以提高脱硫效率、降低成本和减少环境 污染。
脱硫系统防腐方案
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脱硫系统防腐方案污水处理网整理在燃煤电厂中,对于二氧化硫或氮氧化物的防治是势在必行,目前国内外较为有效的手段是烟气脱硫(Flue Gas Desulfurization 简称“FGD”)。
湿法石灰石洗涤法是当今世界各国应用最多和最成熟的工艺。
湿法脱硫防腐工艺的基本原理是:烟气中的SO2、SO3、HF或其它有害化学成份在高温状态下与某些化学介质相遇,并发生化学反应,产生稀硫酸、硫酸盐或其它化合物,烟气温度也同时降低到露点以下,这就给脱硫装置带来了露点腐蚀问题。
因此,湿法脱硫系统对材质的耐蚀、耐磨、耐温要求极为严格;同时脱硫系统要求与电站主机、主炉同步运行,因而对脱硫系统的可靠性、利用率和使用寿命要求也极高。
所以,对烟气脱硫系统的防腐也提出更高的要求。
防腐材料的选择1、鳞片胶泥的防腐机理鳞片胶泥含有10%-40% 片径不等的玻璃鳞片,胶泥在施工完毕后,扁平型的玻璃鳞片在树脂连续相中呈平行重叠排列,从而形成致密的防渗层结构。
腐蚀介质在固化后的胶泥中的渗透必须经过无数条曲折的途径,因此在一定厚度的耐腐蚀层中,腐蚀渗透的距离大大的延长,相当于有效地增加了防腐蚀层的厚度。
因此,鳞片胶泥具有抗渗性好、施工难度小、易修补造价较低等特点。
2、鳞片胶泥的特点2.1 耐腐蚀性能好、较低的渗透率。
2.2 鳞片胶泥具有较强的粘结强度,不仅指树脂基体与其中的玻璃鳞片之间的粘结强度较高,而且鳞片胶泥与混凝土或碳钢基材之间的粘结强度高,与钢板的粘结强度≥2.0Mpa,与混凝土的粘结强度≥2.5Mpa。
因此鳞片胶泥涂层不易产生龟裂、分层或剥离,附着力和冲击强度较好,从而保证较好的耐蚀性。
2.3 耐温差(热冲击)性能较好。
涂层中由于含有许多玻璃鳞片,因此消除了涂层与钢铁之间的线膨胀系数的差别,鳞片胶泥涂层的线膨胀为11.5×10-6/℃,钢铁的线膨胀系数为12×10-6/℃,两者之间比较相近,使之适合于温度交变的重腐蚀环境,如电力系统中的FGD。
热电厂脱硫系统防腐技术
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热电厂脱硫系统防腐技术1 脱硫系统简介图1 脱硫系统示意图热电厂脱硫系统是与电厂主体从功能、结构、运行方式都完全不同的相对独立的系统,可以认为,脱硫系统是电厂内部的一个小化工厂或是化工车间,它的原料是从锅炉出来的原烟气和石灰石浆液(或其他吸收剂),产品是净烟气和石膏(或其他产品)。
反应原理如下:A 吸收反应:SO2+H2O→H2SO3H2SO3→H++SO3-B 氧化反应:SO3-+1/2O2→HSO4-HSO4-→H++SO42-C 中和反应:Ca2++CO32—+2H++SO42-+H2O→CaSO4·2H2O+CO2总反应:SO2+2H2O+1/2O2+CaCO3→CaSO4·2H2O+CO22 脱硫系统腐蚀环境按腐蚀介质的不同,可以把脱硫系统再划分为烟气系统、浆液系统和吸收塔。
2.1 烟气系统从锅炉出来的原烟气,经过气体换热器(GGH)降温后进入吸收塔,脱硫后的净烟气经除雾器除雾后,再经GGH升温后,经烟道进入烟囱进行排放。
凡主要与烟气接触的烟道和设备,均可归入烟气系统,包括原烟气烟道、挡板门、GG H、除雾器、净烟气烟道、烟囱等。
原烟气中含有SO2、CO2、NOx、HF等腐蚀性气体,进入GGH之前的原烟气温度高、湿度小,腐蚀性很小,经过GGH降温后,腐蚀性增加,经过吸收塔后的净烟气湿度大、温度低,加上残留的SO2等,使得净烟气腐蚀性最强。
2.2 浆液系统凡与浆液接触的管道和设备,包括吸收剂制备系统和吸收系统中与浆液接触的管道和泵、搅拌器、过滤器(滤网)、浆液箱(罐、池)均属于浆液系统。
在湿法脱硫(石灰石-石膏)中,随着吸收剂CaCO3的加入,吸收塔浆液将达到某一pH值。
高pH值的浆液环境有利于SO2的吸收,而低pH则有助于Ca2 +的析出,二者互相对立。
在一定范围内随着吸收塔浆液pH值的升高,脱硫率一般呈上升趋势,但当pH值到达一定值(邻界值)时,脱硫率不会继续升高;这时再提高pH值,脱硫率反而会降低,并且石膏浆液中CaCO3的含量会增加,而CaSO4·2H2O含量会降低,显然此时SO2与脱硫剂的反应不彻底,既浪费了石灰石,又降低了石膏的品质。
燃煤电厂湿法烟气脱硫的腐蚀与防护
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燃煤电厂湿法烟气脱硫的腐蚀与防护摘要:现在我国主要以煤炭发电为主,产生的SO2数量相当多,全国正在进行超低排改造,将尾气排放达到国家环保法的要求,所以腐蚀的问题就相对严重,本文就是从脱硫腐蚀的机理到防腐材料的选择,给本行业的人员提供一些参考。
也介绍了一些常见的腐蚀形态,重点介绍了鳞片胶泥这种防腐材料的特点,标签:湿法脱硫;腐蚀;防腐材料1 前言我国的发电来源仍然以煤炭为主,所以火电厂生产的SO2数量相当之多,大约占到全国SO2总排放的44%,现全国的燃煤电厂都在进行超低排改造,脱硫设备吸收了绝大多数的SO2,以石灰石湿法脱硫为例,该方法将烟气生产的SO2转化成CaSO4。
在脱除SO2的过程中,不可避免地造成对脱硫设备的腐蚀,所以湿法脱硫工艺的防腐问题一直是脱硫行业中非常重要的问题,其所涉及到的腐蚀机理十分复杂,它将物理腐蚀、化学腐蚀、电化学腐蚀集合起来,对设备造成的腐蚀相当严重。
脱硫设备种类较多,环境相对复杂,所以很多设备都存在着腐蚀严重的问题,每种设备的防腐措施并不一样,所以对脱硫设备防腐措施的研究十分重要。
2 湿法脱硫的腐蚀机理和形态湿法脱硫中吸收塔内部的环境十分复杂,固体、液体、气体交汇,腐蚀就更加容易产生,而且吸收塔是湿法脱硫最重要的设备之一,如果腐蚀严重,将造成不可重大的损失,在这样的一个复杂的环境中,腐蚀的形式多种多样,主要有化学腐蚀,电化学腐蚀,磨损腐蚀,结晶腐蚀,电腐蚀等。
2.1 化学腐蚀化学腐蚀是最基本的腐蚀,也是较为常见的一种腐蚀,化学腐蚀是金属与接触到的物质直接发生氧化还原反应而被氧化损耗的过程。
在脱硫过程中,烟气中含有的一些腐蚀性介质在一定的条件下与设备发生化学反应,生成物为可溶性的盐类,设备从而会被逐渐腐蚀。
主要发生的化学反应如下:SO2 + H2O=H2SO3Fe + H2SO3 = FeSO3 + H2在吸收塔浆液内有溶解的氧气存在,可将FeSO3氧化成FeSO4,这两种盐都是可溶性盐,所以长期会对吸收塔塔壁造成化学腐蚀。
电厂烟道防腐设计方案
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电厂烟道防腐设计方案
电厂烟道是电厂烟气处理的主要设施之一,在使用过程中容易受到气体腐蚀的影响,因此需要进行防腐设计。
下面就电厂烟道防腐设计方案进行具体描述。
首先,电厂烟道的防腐设计需要选用耐腐蚀材料。
在选材方面,应选择具有良好耐腐蚀性能的材料,如不锈钢、玻璃钢等。
不锈钢具有抗腐蚀能力强、耐高温等特点,适用于电厂烟道内侧的防腐;玻璃钢则具有耐化学腐蚀和耐高温的特性,适用于电厂烟道外侧的防腐。
其次,电厂烟道的防腐设计需要进行合理的涂层处理。
对于不锈钢材料,可以选择橡胶涂层进行防腐处理,橡胶涂层具有良好的耐腐蚀性能,可以有效地防止烟气对烟道的腐蚀。
对于玻璃钢材料,可以选择环氧树脂涂层进行防腐处理,环氧树脂涂层具有较高的耐腐蚀性能和耐热性能,可以有效地增强玻璃钢材料的防腐效果。
此外,电厂烟道的防腐设计还需要加强对接缝的处理。
对接缝处是烟道容易受到腐蚀的重点部位,因此应采取措施加强对接缝的防腐处理。
可以选择橡胶密封垫进行密封,以防止烟气从接缝处侵入烟道内部,造成腐蚀。
同时,通过增加接缝的数量和密封性能,可以减少烟气对烟道的穿透,提高烟道的防腐效果。
最后,电厂烟道的防腐设计还需要定期进行维护和检查。
定期检查烟道的防腐层是否存在破损或老化的现象,及时对其进行
维修和更换。
同时,还要进行定期的清洗和除尘工作,以减少烟气中的腐蚀物质对烟道的腐蚀。
综上所述,电厂烟道的防腐设计方案应综合考虑材料选择、涂层处理、接缝加强以及定期维护等因素,以提高烟道的防腐能力,确保电厂烟气处理设施的正常运行。
烟气湿法脱硫对烟囱的影响分析及防腐措施
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烟气湿法脱硫对烟囱的影响分析及防腐措施摘要:燃煤发电厂的烟气中含有二氧化硫(SO2)和三氧化硫(SO3),污染了大气环境,并含有少量腐蚀性化学化合物,如氯、氟和硝酸盐。
烟气脱硫是控制火力发电厂SO2排放的有效手段。
随着中国环境要求的提高,燃煤发电厂的烟尘排放问题引起了人们的极大关注,湿法烟气脱硫技术被广泛用于解决这一问题。
简要介绍了湿式脱硫后烟气的特性、湿式烟气对烟囱的影响以及养护措施。
关键词:火电厂;湿法脱硫;烟囱腐蚀;防腐改造前言在第一个燃煤发电厂,烟气直接通过烟囱排放到大气中,排气温度约为90 ~ 140 c。
烟囱内壁只受到气体的侵蚀和清洗,耐高温腐蚀的砖盖很容易解决问题湿式脱硫装置安装后,进入烟囱的烟气温度低于80 c,低于酸性露点(H2SO4、HNO3、HCl、HF等)。
本文的目的是通过对湿式烟囱脱硫技术及其现状的全面分析,研究排放系统烟气脱硫失败的根本原因借鉴反腐败工程建设的实际经验,提出了烟气湿脱硫烟囱养护技术创新思路,供参考。
一、湿法脱硫烟气腐蚀性分析烟气脱硫后的腐蚀特性描述如下:(1)烟气冷凝器中存在氯或氟会增加腐蚀程度。
在20 c和标准大气压力下,当氟化氢、氯和氯化氢的质量分数高于0.025%、0.1%和0.1%时,腐蚀(化学负荷)水平就会提高。
(2)烟气脱硫系统下游的浓缩或饱和条件通常被认为是高腐蚀水平。
(3)根据SO2含量确定含硫氧化物烟气的腐蚀等级;冷凝过程是SO2离子和水汽的组合,形成硫酸,引起烟囱腐蚀。
(4)硫酸露点温度取决于S0浓度:在烟气中,通常约为65 c,略高于水露点。
在同样的温度下,会有盐酸和硝酸等酸性溶液。
二、湿法烟气脱硫后烟气对烟囱的影响1.烟气湿度对烟囱的影响经过湿法脱硫处理后,废气与浆液充分接触,因此废气在反应过程中从浆液中去除水分。
此外,长时间以来,浆液反应问题一直约为40 c,导致浆液内水和液体凝结,当烟气与浆液分离时抽取大量水。
烟气排放过程中,湿度与烟囱内壁完全接触,提高烟囱壁湿度,目前中国对工业烟囱施工标准有一定要求,烟囱湿度必须符合规定。
火力发电厂湿法脱硫系统腐蚀与防腐研究
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火力发电厂湿法脱硫系统腐蚀与防腐研究摘要:湿法烟气脱硫工艺是目前世界上采用最多、最成熟的一项脱硫技术,但其运行过程中却需要面对烟气腐蚀问题,本文首先对腐蚀机理进行了介绍,而后对目前的各种防腐策略进行了分析、讨论,最后通过工程实例,对防腐措施的应用进行了说明。
关键词:脱硫;吸收;腐蚀引言:随着我国经济的快速发展,能源消耗同样快速增长,SO2污染日益严重,实施SO2减排技术已成为我国经济可持续发展的迫切要求。
石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺是目前世界上采用最多、最成熟的一项脱硫技术,主要特点是脱硫率高、烟气处理能力强、煤质适应面宽,且吸收剂石灰石价廉易得。
近几年,我国越来越多的电厂脱硫装置投入运行,在湿法脱硫方面的技术总结及消化上取得了长足的进步[1,2]。
1.脱硫系统腐蚀问题1.1脱硫系统防腐的研究意义火电厂加装湿法烟气脱硫装置后,在烟气脱硫系统装置中存在多种多样的化学腐蚀、高温腐蚀和机械腐蚀,而且使吸收塔出来的烟气温度降低至50℃左右,从而造成脱硫后烟气温度低于酸的露点温度。
同时,尾部烟道和烟囱的内壁温度很低,又因安装烟气换热器GGH带来了诸多问题,目前许多工程不设GGH 烟气换热器,这样的烟气直接排放,将会在内壁结露,造成尾部烟道及烟囱的腐蚀。
另一方面,50℃左右的烟气直接进入烟囱排出,不利于烟气的扩散。
可以说从吸收塔到烟囱,均存在设备腐蚀问题.湿法烟气脱硫工艺中的防腐问题一直是烟气脱硫领域中一项焦点课题,它直接影响工程造价、设备使用寿命及停运检修的难易程度。
因此,在脱硫塔设计时提出合理的防腐措施,在运行过程中及时控制酸腐蚀的影响,对于保证设备稳定、安全运行具有重要意义[3]。
1.2腐蚀机理烟气脱硫装置中的腐蚀源,其主体是烟气中所含的SO2。
当含硫烟气处于脱硫阶段时,在强制氧化环境下,烟气中的SO2首先与水反应,生成H2SO3及H2SO4,再与碱性吸收剂(石灰、石灰石)反应生成硫酸盐沉淀分离。
在此阶段,工艺环境温度正好处于稀硫酸活化腐蚀温度状态,其腐蚀速度快、渗透能力强,所以其中间产物H2SO3及H2SO4是导致设备腐蚀的主要因素。
燃煤电厂脱硫系统腐蚀分析及防腐措施
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He o gin lcr o e i n j gEe tcP w r l a i
A r2 1 p. 0 2
燃 煤 电厂 脱 硫 系 统 腐 蚀 分 析 及 防 腐 措 施
殷 晓红 张金 丽 , , 佟 瑶。张 亮 毕红岩 , ,
(. 1 黑龙 江省 电 力科 学研 究 院 , 黑龙 江 哈 尔滨 10 3 ; . 尔滨 第三 发 电有 限 责 任 公 司 , 龙 江 哈 尔滨 10 2 ) 50 0 2 哈 黑 50 4 摘 要 : 述 了燃 煤 电 厂石 灰 石 一 膏 湿 法 脱 硫 系 统 的 组 成 和 工 艺 流 程 , 出 了 火 力 发 电 厂湿 法 脱 硫 系统 发 生 腐 蚀 阐 石 指
艺流 程如 图 1 所示 。
从 图 1可 以看 出 , 系统 主 要 由 S 吸 收 系统 该 O
和相 应的 烟气 系统 组 成 , 气 系统 有 吸 收 塔 1台 、 烟
搅拌 器 4台 、 浆液循 环泵 3台 、 化风 机 2台及 相应 氧 的管 道 阀 门等 。烟 气 中的 S 吸 收 过 程 在 吸收 塔 O 内完 成 。石 灰 石 浆 液 通 过 循 环 泵 从 吸 收 塔 下 部 浆 池送 至吸 收塔 上部 的喷 淋 系统 , 烟气 发 生 化 学反 与 应 吸收烟气 中 的 S , O 。根 据 统 计 , 龙 江 省 内 脱硫 黑 机组 的 9 % 以 上均 存 在 腐 蚀 问 题 。烟 气脱 硫 系 统 0 ( G 不 同位 置 的腐 蚀环 境 是不 同 的 , F D) 其腐 蚀 主 要 发 生 在 吸 收 塔 人 口的 干 湿 交 界 区 域 、 气 加 热 器 烟 (G 、 G H) 烟道 ( 别是净 烟道 ) 特 以及 烟 囱等部位 。 不带有 G H石灰 石 一石 膏 湿 法脱 硫 系 统 与 带 G 有 G H石 灰石 一石 膏 湿法 脱硫 系统 的差 别吸收塔人 口段 、 烟气加 热器 、 炯道及烟 囱等部位 的腐蚀原 因 , 出了相应 的防腐措施 , 提 并通过实例验证 了所采用方法的正确性。
燃煤电厂脱硫系统腐蚀分析及防腐措施
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燃煤电厂脱硫系统腐蚀分析及防腐措施发布时间:2021-06-25T02:16:12.554Z 来源:《中国电业》(发电)》2021年第6期作者:涂明元[导读] 随着中国经济的快速增长,能源需求逐渐增加在人们的日常生活中,煤炭经常被使用,燃烧过程中产生大量的一氧化碳等有害物质,造成环境污染,逐渐增加酸雨面积,影响人们的生产生活。
贵州西能电力建设有限公司贵州省贵阳市 550081摘要:文章介绍了石膏燃煤发电厂的石灰石湿法脱硫系统的组成和工艺,强调了燃煤发电厂湿法脱硫系统的腐蚀风险。
同时,还对湿式脱硫系统吸收塔入口、烟气加热器、燃烧管道和烟囱的腐蚀原因进行了分析,并且提出了相应的养护措施,以供参考。
关键词:燃煤电厂;烟气脱硫;湿法脱硫;脱硫系统;防腐蚀措施;前言随着中国经济的快速增长,能源需求逐渐增加在人们的日常生活中,煤炭经常被使用,燃烧过程中产生大量的一氧化碳等有害物质,造成环境污染,逐渐增加酸雨面积,影响人们的生产生活。
与此同时,在燃煤发电厂,一些含有危险物质的烟气通过相关设备和管道具有高度腐蚀性。
此外,吸收塔入口与内腔之间的温差很大,处于长期酸碱交替环境中。
这表明燃煤发电厂的脱硫系统在运行过程中容易受到腐蚀,因此需要采取相应的保护措施。
一、石灰石-石膏湿法脱硫系统概述1.系统的组成和工艺流程目前,燃煤发电厂有两个脱硫系统,即GGH系统和无GGH的石膏石灰湿法脱硫系统。
该系统主要由SO2吸收系统和相应的烟气系统组成,烟气系统由吸收塔混合器、四个浆液循环泵、两个氧化风扇管道阀门等组成。
吸收塔完成烟气中SO2的吸收过程。
钙滴剂由吸收塔底部的面食罐循环泵送至吸收塔顶部的喷淋系统,并与废气上升反应,吸收废气中的SO2。
据统计,90%以上的脱硫装置存在燃烧途径腐蚀问题。
烟气脱硫系统在不同地点具有不同的腐蚀环境。
腐蚀主要发生在GGH吸收塔入口的潮湿干燥界面区域,即烟道。
2.湿法脱硫系统简介脱硫系统的工作方式如下:原废气从锅炉中排出,经气体热交换器冷却后进入吸收塔。
烟气脱硫装置的腐蚀与防护(2篇)
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烟气脱硫装置的腐蚀与防护1.引言我国是一个能源结构以燃煤为主的国家,随着近年来国民经济建设的迅速发展,燃煤产生的大气污染日益严重,酸雨面积不断扩大。
烟道气脱硫装置(简称FGD)是当今燃煤锅炉控制二氧化硫排放的主要措施。
烟气脱硫有多种工艺,而石灰石-石膏湿法工艺是当今世界各国应用最多且最为成熟的工艺。
煤炭燃烧时除产生SO2外,还生成少量SO3、NOx、HCl、HF等气体,由于烟气中含有水,因此可在瞬间形成H2SO4、HCl、HF等强腐蚀性溶液。
与此同时,含有烟尘的烟气高速穿过设备和管道,对装置的腐蚀相当严重。
并且,吸收塔的入口烟气温度可高达180℃,而内腔长期处于45-70℃的酸、碱交替的湿热环境之中。
可见,湿法除尘脱硫系统在运行中处于强腐蚀性介质、湿热和高磨损的严酷环境中。
由于腐蚀环境恶劣,湿式脱硫系统对材质的耐蚀、耐磨、耐温要求极为严格。
吸收塔、烟道的材质或防护材料的选择对装置的使用寿命和成本影响很大,因此被认为是烟气脱硫装置设计和制造的关键技术之一。
吸收塔体可用合金钢、玻璃钢或碳钢内衬玻璃钢、橡胶、砖板、鳞片涂料等。
调查结果表明,脱硫系统中材料所占设备总造价的比重是相当高的,为了不断降低费用,80年代起,国内外专家一直在寻求一种造价低、耐高温、耐腐蚀的材料。
高性能涂料作为一种最为经济有效的防护材料,经过二十余年在脱硫装置的成功应用,正引起各国脱硫工作者的关注。
2.适用于FGD装置的防护材料湿式除尘脱硫装置,由于存在很强的腐蚀性气体、高温和摩擦等使用条件,因此所用材料必须能承受化学的、高温、高湿和机械的长期负荷,其性能有着特殊的要求。
目前用于湿式FGD中的防护材料有:橡胶、合金钢或复合钢板、砖板、胶泥、玻璃钢、鳞片涂料等。
2.1橡胶装置由于橡胶具有优良的化学稳定性和相对较低的价格,长期以来被人们用于防腐场合。
研究表明,丁基橡胶具有相对较低的渗透系数和更高的化学稳定性,能阻止水蒸气、氧气和二氧化硫的扩散,并且耐磨损,因而更适用于湿法FGD工艺。
脱硫烟囱防腐技术探析
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脱硫烟囱防腐技术探析摘要:分析了火电厂脱硫烟囱的腐蚀机理,并对脱硫烟囱几种防腐蚀技术进行了研究比较,然后推荐采用双相不锈钢复合衬里防腐技术。
关键词:脱硫烟囱;防腐蚀;双相不锈钢;复合衬里;应用一、脱硫烟囱防腐的必要性火电厂锅炉烟气过去只经电除尘处理,而未经脱硫脱硝处理直接排放,烟气中含有大量的SO2、SO3,进入大气后凝结形成酸雨,对生态环境、工农业生产和人类身体健康等带来极大的危害,因此按照国家环保政策要求和可持续发展的需要,现在各个新老电厂大多都在投资建设烟气脱硫装置(FGD),这些脱硫装置当中80%以上都是采用的无GGH(再热器)的湿法脱硫.湿法脱硫后烟气温度降低,湿含量增加,进入烟囱的烟气温度大约在50度左右,此温度远远低于烟气的露点,所以在烟囱内会出现严重的结露、集液现象,集液中含有大量的稀硫酸、少量的盐酸、氢氟酸、氯酸等。
另外有些FGD装置虽然一般也配置了GGH,但是实际运行证明,由于换热器的腐蚀、堵塞、结垢等原因,换热效果不好,冷烟气温度经换热后仅能达到80度左右,而烟气酸露点温度在120度左右,也就是说GGH后烟气温度仍远远达不到酸露点温度以上,同样在烟囱内也会出现酸液凝结,整个尾气烟囱处于强列腐蚀之下,烟囱的使用寿命就会大大缩短,烟囱使用安全性受到极大威胁。
因此电厂烟囱的腐蚀防护势在必行。
二、目前国内外烟囱防腐技术的进展脱硫后的烟囱需要防腐,这一观点在国内行业当中已达成了共识。
设计防腐方案时,除了考虑技术的可行性外,更重要的是考虑方案的经济性,还要力求施工可行简便,施工周期短,运行维护费用低,并且方便检修。
虽然防腐形式各种各样,采用的烟囱内筒及防腐材料各不相同。
a、烟囱内壁喷涂聚脲等防腐蚀涂料。
其中聚脲弹性体在国际上已被广泛用于防水、防腐、建筑等领域。
它是一种双组分无溶剂喷涂涂料,该方案无污染,施工简便,可在立面、曲面喷涂而无流挂,施工时不受环境温度、湿度的影响。
优异的理化性能,如抗张强度、伸长率、柔韧性、耐磨性、耐老化、防腐蚀等,同时具有良好的热稳定性,可在150 ℃下长期使用,可承受350 ℃的短期热冲击。
脱硫烟气的特点和腐蚀性

脱硫烟气的特点和腐蚀性湿法脱硫烟囱、特别是不设烟气加热系统GGH的烟囱内筒防腐设计,由于材料选用标准与投资增加的紧密关系,正日益受到广大设计人员和投资方的密切关注。
结合对湿法脱硫烟囱腐蚀性的认识,我将从以下几个方面谈谈看法,与大家交流,共同促进湿法脱硫烟囱内筒的防腐设计理想方案。
1 有关烟囱设计标准的说明近年来,随着国家环保标准的逐步提高和大众环境意识的增强,国内新建火力发电厂工程都要求进行烟气脱硫处理。
但在我国,烟气脱硫处理还属于起步阶段,已建成投运、且完全按烟气脱硫处理运行的火力发电厂工程项目不多,且大多是新建工程,运行时间较短。
因此,烟气脱硫后烟囱腐蚀的调查和研究资料都较少,经验也有限。
在国家和电力行业烟囱的现行设计标准中,均未对进行脱硫处理的烟囱防腐设计做出具体规定,只是从烟气的腐蚀性等级对烟囱的防腐设计进行了要求。
鉴于目前收集到的国内脱硫烟囱腐蚀方面的研究和调查资料太少,难以对脱硫后烟气的腐蚀机理和腐蚀防范措施的效果做出明确的判断,因此在未成熟的情况下,未将脱硫处理的烟囱防腐设计要求列入规范中。
国内各电力设计院主要是依据自己的经验和参考资料进行设计。
我院在参编国家标准《烟囱设计规范》GB50051-2002(烟囱防腐蚀设计章节)和主编电力行业标准《火力发电厂土建结构设计技术规定》DL5022-93(修)的过程中收集了一些国外烟囱设计标准和资料,其中脱硫烟囱方面的设计构造做法作为我们进行工程实践和在脱硫烟囱防腐设计方面的主要参考标准,这一方面是对国内脱硫烟囱资料不足的一个补充,另一方面也为我们今后在修编国家烟囱设计标准和行业设计标准时提供了一个参考依据和工程做法。
2 脱硫烟气的特点和腐蚀性2.1 脱硫烟气的特点通常进行湿法脱硫处理且不设烟气加热系统GGH的烟气,水份含量高,湿度大,温度低,烟气处于全结露现象。
对一台600MW机组来说,烟气中水气结露后形成的具腐蚀性水液理论计算量约40~50吨/每小时,它主要依附于烟囱内侧壁流下来至专设的排液口排到脱硫系统的废液池中。
锅炉烟气脱硫防腐的改进
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锅炉烟气脱硫防腐的改进山西阳煤丰喜技术中心、王会川、尚俊法山西运城一、前言在燃煤锅炉的烟气和烟气脱硫系统,不论采用何种工艺技术的脱硫,都存在着两个方面的腐蚀,一是烟气的“露点”腐蚀,二是脱硫剂和脱硫产物的腐蚀。
所谓“露点”腐蚀,是烟气温度降低以后,烟气中的饱和水蒸气冷凝成水,此时的温度即为“露点”温度,而冷凝水吸收烟气中的二氧化硫生成稀硫酸,稀硫酸对烟气经过的设施、设备、管路造成的腐蚀。
无论是湿式氨法脱硫产生的亚硫酸铵、硫酸铵,还是干式、碱法脱硫产生的硫酸钙,都会给设备、管路造成一定的腐蚀。
二、防腐带来的问题对于燃煤锅炉而言,因煤种的不同,煤的水分含量不一,所以烟气的露点温度也各不相同,一般在110---140℃。
长期以来,对烟气的“露点”腐蚀,及脱硫剂、脱硫产物的腐蚀,一般采取三方面的防腐措施:(1)、控制出锅炉的烟气温度和脱硫后的烟气温度高于“露点”温度,一般控制在150--180℃。
(2)、对接触烟气的设备、管路采用耐腐蚀的材质,如选用不锈钢、玻璃钢等。
(3)、为降低投资,对接触烟气的设备,采用普通的碳钢材料,内衬玻璃鳞片防腐涂层。
而为了防止烟气和脱硫系统的防腐,则造成了两方面的影响:1、烟气温度高,造成热量、能耗的浪费。
为了避开和高于露点温度,烟气出锅炉的温度一般控制在150-180℃左右,这样,就造成了烟气管路通径大、除尘器、引风机选型大;脱硫系统的设备、管道通径也大;导致整个烟气系统的投资增大,引风机及脱硫系统的运转设备功率的增大,能耗增加;同时除尘、脱硫的效率也因工作温度高受到一定影响。
脱硫后的烟气温度一般在40℃左右,如果仍送回原烟囱排放空,则会有露点腐蚀产生,损害烟囱。
所以为了防止腐蚀,则要把烟气再加热提高到110℃以上,又要消耗一定的热量。
同时势必要增大引风机的扬程、风量,使引风机的能耗也随之增加。
如果不考虑烟气的“露点腐蚀”,就可以增大锅炉内部的空气预热器、软水加热器等换热设备的面积,多回收烟气的热量,把出锅炉的烟气温度由157℃降到40℃左右,这样,可有三方面的节能效果,以25t/h、1.6Mpa的蒸汽锅炉为例,具体是:1)、据资料介绍,空气预热器、软水加热器的使用,可提高锅炉的效率8%左右。
烟气脱硫装置的表面防腐处理.
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烟气脱硫装置的表面防腐处理一、腐蚀机理分析1、化学腐蚀:烟气中的腐蚀性介质在一定温度下与钢铁发生化学反应。
生成可溶性铁盐。
Fe + SO2 + H2O = FeSO3 + H2Fe + SO2 + O2 = FeSO42HCl + Fe = FeCl2 + H22、电化学腐蚀:湿法脱硫金属表面有水及电解质,形成原电池而产生电流,使金属表面逐渐锈蚀。
特别在焊接点处更易发生。
Fe Fe2+ + 2eFe2+ + 8FeO·OH + 2e 3Fe3O4 + 4H2O后生成可溶性硫酸盐(或亚硫酸盐),液相3、结晶腐蚀:用碱性液体吸收SO2则渗入表面防腐层的毛细孔内。
在自然干燥条件下生成结晶盐,同时体积膨胀,防腐材料自身产生内应力,使其脱皮、粉化、疏松、裂缝。
在干湿交替作用下,带结晶水的盐类体积可增加几倍至十几倍,腐蚀更加严重。
4、磨损腐蚀:烟气中固体颗粒与设备表面湍动摩擦,更新表面。
二、环境腐蚀因素1、环境温度作用:湿法温度在60℃~120℃之间。
温度确定材料选择:140℃~200℃为一档,110℃~140℃为一档,90℃~110℃为一档,90℃以下为一档。
衬里材料与设备基体在温度作用下产生不同步膨胀。
温度越高,设备越大,负作用越大。
二者粘结界面产生热应力,影响衬里寿命。
温度使材料的物理、化学性能下降,导致衬里材料耐腐、耐磨性、抗应力破坏,有机材料加速老化。
2、固体物料作用:烟气中的尘料、脱硫剂、生成物运行时冲刷衬里表面。
3、设备基体结构现场加工制作时的基本条件:⑴设备应有足够的钢性,任何结构变形均会导致衬里破坏;⑵焊缝必须焊满,焊瘤高度不应大于2mm。
不得错位对焊,焊缝平整光滑;⑶内部支撑件及框架禁止用角钢、槽钢、工字钢,采用方钢、圆钢;⑷外接钢管应以法兰连接,禁止直接焊接。
法兰接头应确保衬里施工方便。
三、防腐材料比较1、无机材料⑴水玻璃胶泥:主要成份为辉绿岩粉、水玻璃、氟硅酸钠。
优点:耐酸性腐蚀、耐高温、稍耐磨。
烟气湿法脱硫装置脱硫塔的腐蚀及防护
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烟气湿法脱硫装置脱硫塔的腐蚀及防护发布时间:2021-07-12T16:08:19.553Z 来源:《科学与技术》2021年第8期作者:赵慧斌陈福宏[导读] 随着我国经济的发展以及科学技术水平的提升,工业领域的脱硫技术水平不断提高,赵慧斌陈福宏盘锦道博尔环保科技股份有限公司辽宁省凌海市 121200摘要:随着我国经济的发展以及科学技术水平的提升,工业领域的脱硫技术水平不断提高,湿法烟气脱硫是目前国内进行除硫处理的主要技术。
但是,由于硫化物自身的化学特性,脱硫装置很容易在长期运行中受到腐蚀。
基于此,本文对烟气湿法脱硫装置脱硫塔的腐蚀及防护进行深入研究,从而可以为相关部门进行相关工作提供有效的建议以及参考。
关键词;烟气湿法;脱硫装置;脱硫塔引言:随着我国工业发展水平的提升,我国工业部门对于脱硫处理具有了比较高的要求,湿法烟气脱硫是比较常见的技术,具有压力较小、脱硫和除尘效率比较高并且工艺相对成熟的特点,已经成为我国控制硫化物排风的主要技术手段。
但是在实际应用的时候,烟气湿法脱硫装置脱硫塔的腐蚀问题导致其实际应用的效果大打折扣,影响系统的稳定运行,因此采取进行有效的防护措施,以推进整个产业的发展。
一、烟气湿法脱硫技术概述湿法脱硫技术是目前进行脱硫处理的有效工艺方法,主要包括EDV洗涤技术和双循环冲文丘里技术,其核心设备是脱硫塔,而最为经济有效的设计方式是“烟塔合一”。
EDV洗涤技术指的是在整个烟气脱硫过程中的压力降低技术,从而可以提升系统运行的稳定性。
双循环冲文丘里技术是由中石化拥有自主知识产权的烟气脱硫除尘技术,该技术的脱除效率可以达到95%以上,并且一般会在脱硫塔内设置除沫器以及湿式静电除尘器,可以有效地降低外排烟气中的粉尘以及液滴[1]。
而湿式静电除尘器对于颗粒物以及亚微米颗粒物具有比较优质的脱除效果,并且可以脱除多种污染物,并且这种处理方式具有效率高、能耗低以及烟气处理量大的特点,可以有效的去除烟气中的延长颗粒和PM2.5级别的硫化物以及汞,并且可以在脱出之后的烟尘中携带雾滴等污染物。
烟气脱硫设备的防腐工作
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烟气脱硫设备的防腐工作一、概述随着环保法律的逐步完善和实施,对电厂烟气排放标准的要求也愈来愈高,因此烟气脱硫设备被逐渐应用到大、中型火电厂中。
但由于烟气中含有粉尘、水蒸汽以及其他多种化学组分,加之脱硫工艺中烟气温度变化大,会给设备带来物理、化学、温度和机械等多方面的腐蚀或磨损[1] 。
因此,烟气脱硫工程中的防腐工作刻不容缓。
二、烟气脱硫设备的腐蚀机理1、设备的腐蚀环境锅炉排放烟气中含有 SO2 、SO 3 、NOx 等多种腐蚀性酸性气体,在烟气脱硫脱硝过程中,烟气的温度会降低到露点(空气湿度达到饱和时的温度)以下,此时水蒸汽就会冷凝成液态水,进而和 SO2 、SO 3 等酸性气体反应,形成稀硫酸、亚硫酸等酸性溶液雾滴或液膜,由此造成设备腐蚀。
烟气的露点温度取决于烟气组分和含量,露点越高,水蒸气就越易于冷凝出水。
但烟气中含有烟气中含有的SO2 、SO 3 、NOx 等成会使露点温度显著提高,酸露点温度可达100 ℃以上。
2、腐蚀的主要现象和腐蚀机理a. 化学腐蚀:烟气中的腐蚀性介质在一定温度下与钢铁发生化学反应。
生成可溶性铁盐。
使金属设备逐渐破坏。
反应方程式如下:Fe + SO2 + H2O = FeSO3 + H2Fe + SO2 + O2 = FeSO42HCl + Fe = FeCl2 + H2进一步有 H2 扩散金属内部,并发生如下反应:Fe3C + 2H2 =3Fe + CH4使系统内部的衬里碳钢脱碳,金相组织被破坏[2]。
b. 电化学腐蚀:湿法脱硫金属表面有水及电解质,形成原电池而产生电流,使金属表面逐渐锈蚀。
特别在焊接点处更易发生。
阳极(氧化):Fe Fe2+ + 2e阴极(还原):O2 + 2H2O + 4e =4OH-Fe2 ++ 2OH-=Fe (OH) 24Fe (OH) 2 + 2H2O + O2 =4Fe (OH) 3Fe (OH) 2 + 2Fe (OH) 3 =Fe3O4 + 4H2O以上两类反应同时发生在防腐层脱落的金属表面[3]c. 晶间腐蚀:石灰石—石膏法的浆液属碱性液体,吸收SO2后生成可溶性的CaSO4或CaSO3。