探讨目前火力发电厂“石灰石-石膏”湿法脱硫后烟囱防腐问题

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石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统的腐蚀及防腐材料的选择

石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统的腐蚀及防腐材料的选择

该 系统主要包括 : 吸收塔、 氧化空气管 道、 塔 内支撑架 。 1 . 前 言 该 系统主要腐蚀具 备以下特点 : 随 着我 国环保法律 的 日 益健全, 以及 对环保 工作的普 遍重 视, 烟 气 a ) 防腐蚀衬层固体物 料磨 损腐蚀失 效 : 在脱硫介质体 系中, 固体物 脱硫 的应 用进展迅 速, 火电企 业多数 已装设 或正在增设烟气脱硫 装置, 料 除烟 气所带粉 尘外 还有作为吸收剂的石 灰石 浆液及 脱硫生 成物硫 酸 为缓 解 日 益严重的酸 雨问题 出了贡献 。 石灰石一石膏湿法 脱硫工艺其技 钙。 特别是 石灰石浆液 经浆液 泵从喷 浆管带压 喷出, 在 与烟气 中S O 反 术成 熟、 脱硫 效率的高、 吸收剂分布广且 易得而被广泛应 用。 应过程 中, 同时冲刷衬层表面 , 对 吸收 塔浆液 自 重落体 区的衬层有较 强 对高温环境而 言, 由于树脂的高温 失强及橡胶 的高温热 老 但 该系统工 艺同时具有介质腐蚀性 强、 处理烟 气温 度高、 S O 吸收 的磨损能 力。 液 固体含量 大、 磨损性 强、 设备防腐蚀 区域大 、 施工技 术质量要求高、 防 腐蚀 失效维 修难等特点 。 因此 , 该 系统 的腐蚀 控制—直是影 响装置长周 期 安全 运行 的重 点问题之一 , 本文结 合华 电某 大型机 组 烟气脱 硫系统 的实 际应 用给以介绍。 化 等特性 , 磨损 更为严重 。 加之 大型金 属设 备为现 场拼焊制 作, 表 面凹 凸不平, 其 凸起部 位更易 因磨损而 破坏 。 此外 吸收塔氧化池 底部 因工艺 机 械搅 拌及空 气搅拌 作用 亦产生较 强的磨损 。 b ) 防腐蚀衬层稀 ( 亚) 硫 酸 渗透失效和 防腐蚀衬 层热应 力腐蚀 失效 。 3 . 3 石灰石及石 膏浆液输送 系统 . 2 石 灰 石一 石 膏湿 法 烟气 脱硫 系 统 的腐蚀 机 理 烟 气脱硫系统 中的腐蚀主体 源为烟气中所 含的S O , 在强制氧化环 该 系统主要包括 : 石 灰石 浆液储罐 、 浆液管 道、 喷 嘴、 滤液储 罐、 废 事故浆 池( 罐) 、 浆 液排 放沟 ( 池) 、 真空带式 过滤 机、 石膏旋 流 境作用 下, 烟气 中的S O : 首先与水生成H2 S O 及H 2 S O , 再 与碱 性吸收剂 水 储罐 、 反应 生成硫酸 盐沉淀分离, 而H S O 及H S O 是导 致设备腐蚀的主体 。 器、 浆液循环管、 浆液 泵, 循环泵等。 该 系统 主要存在防腐衬层固体物料 烟 气中所含NO X、 吸收剂 浆液 中的水及水 中所 含的 氯离子对金属 磨 损腐蚀 失效 , 由于腐蚀环境 温 度较低 , 衬里本体 强度高, 尽管固体物 基体 也具 有腐 蚀能力。 就 常用材料 碳钢及不锈 钢而言, 两种材 料在稀硫 料 含量大 , 但磨损 腐蚀失效并不十分严重, 故衬里 磨损余量 适度考虑 即 酸 环境 中均处 于活化 腐蚀 状态 , 但腐 蚀机 理 又略有 不 同。 碳 钢在 稀硫 可 。 酸 或其 它非氧化性 酸溶液 中的腐 蚀属于 阳极极化及 阴极 极化混 合控制 4 . 石灰 石一 石 膏 湿法 烟 气脱 硫 系统 中 防腐材 料 的选 用 在 石灰石 一 石 膏湿 法烟 气 脱硫 系统 中防腐 材 料 的选 用过程 中, 工 过程 。 这 是因为铁的溶 解反应 活化 极化较大 , 同时氢在铁 表面析 出反应 发 达 国家在 烟 气脱 硫 系统 中 的过 电位也 较大 , 故两者 同时 对腐 蚀过程 起促进 作用, 导致 腐蚀速 度加 程 造 价 和材 料 的 耐磨性 成 为一对 矛 盾。 快。 而 不锈钢在稀硫 酸中的腐蚀属于阳极极化控制过 程 , 这是因为不锈 钢在 稀硫酸介质中仍能产生一定程 度的钝化 , 金 属离子必须穿透 氧化膜 才能 进 入溶液 , 因此 阳极极化作用大于 阴极极化 。 但在 烟气 脱硫 中, 仍 有几种 变化影 响: 一 是在湿法烟 气脱硫 中, 为保证生 成物结 晶效果 , 必 须 强制氧化 。 当介质中有富氧存在 时, 不锈 钢表面上 的钝化膜 缺陷易被 修 复, 因而腐蚀 速率 降低 。 另外, 由于 固体颗粒 磨 损作用及介 质C 1 一 存 常采用 价 格高 昂的镍 基 合 金。 寻 找 经济 耐用 的材 料 是 一 个 国际性 题 目。 烟 气脱 硫 系统的 防腐重 点是 烟 道和 吸收塔 , 已采 用过 的耐腐 蚀材 料 有: 镍 基合金 : 镍 基合金 是以镍 为主与C o 、 Mo 、 F e 、 W、 C r 等形成 的 连 续 固溶体合 金 , 其 中以蒙耐 而合 金和 哈 氏合 金为 代表 。 比较 典型 的 有N i c r o f e r 5 9 2 3 h Mo -5 9 合金 ( 2 . 4 6 0 5 ) , Mi c r o f e r 3 1 2 7 h M0 —3 l 合 金( 1 . 4 5 6 2 ) , C r o n i f e r 1 9 2 5 h Mo -9 2 6 合金 ( 1 . 4 5 2 9 ) 等, 通常不低于

火电厂石灰石-石膏湿法脱硫系统冬季减灾措施

火电厂石灰石-石膏湿法脱硫系统冬季减灾措施

火电厂石灰石-石膏湿法脱硫系统冬季减灾措施(一)脱硫系统防冻措施1.雨雪冰冻灾害对电厂脱硫系统的主要影响(1)由于突然停电或未按运行规程停运脱硫系统或脱硫岛钢体与防腐衬片的树脂冷缩质量较差,导致脱硫岛底部大量结冰或防腐衬片局部脱落。

(2)烟气在线监测仪器采样管结冰,系统冻坏而瘫痪。

(3)吸收塔结垢、循环泵密封、吸收塔搅拌器和水泵、法门、密封圈、管道、喷嘴等冻裂。

(4)石膏排出泵冻裂、石膏浆液输送系统结冰、压力变送器、流量计和液位损坏、烟道内衬玻璃鳞片脱落。

(5)供浆和回浆液循环泵减速机、吸收塔集水坑搅拌器减速机损毁、废液排放管管道冻裂、氧化风机、真空脱水滤布撕裂、石膏旋流子损坏。

(6)斗轮液压缸冻裂、皮带拉裂、磨煤机端盖和轴承断裂、送风机烧毁、电磁阀、灰管爆裂。

(7)工艺水泵出口压力表变送器、除雾器冲洗水泵口压力变送器损毁。

(8)其他仪表等损毁。

2.脱硫系统防冰冻措施(1)脱硫系统在雨雪冰冻期间,制浆、脱硫和脱水系统需保持连续运行,其他非必要运行部分要尽量停运,缩小整体设施的运行范围。

(2)冰冻期间脱硫循环泵停运时,必须专人就地认真监视,确认循环泵入口排放阀已开,待管道内浆液排尽后对管道进行反冲洗,冲洗3分钟,确认积水排尽后关闭排放阀。

(建议:自动排放后,人员到就地确认)(3)冰冻期间石灰石粉仓流化风不能间断,保持石灰石粉仓底部尽可能高的温度并具有较好的流动性。

在石灰石粉仓内有粉情况下,必须保证流化风机的正常投运。

(建议:在不制浆的情况下,投入硫化风机运行)(4)脱硫塔石膏排出泵停运超过1小时内,必须就地将石膏排出泵出口母管排放阀打开,将积液排尽,并采用清水清洗干净。

(建议:自动排放后,人员到就地确认,同时为确保备用泵随时可投运,建议两泵每班至少切换运行1次)(5)在冰冻期间确保脱硫系统各类转机的冷却水畅通、流动(即使备用设备的冷却水也应有持续小流量,特别是室外设备),严格监测水温温度,水温较低时,需采用加热措施;对于水冷设备不允许断水运行。

湿法脱硫改造后单筒烟囱防腐存在的问题及建议

湿法脱硫改造后单筒烟囱防腐存在的问题及建议

对于还需要运行较长年限的烟囱,可以采用在单筒烟囱内增设一个钢排烟筒的方法,把承重外筒和排烟内筒分开,使外筒受力结构不与湿法脱硫后强腐蚀性烟气相接触,对脱硫后的烟囱进行根本性的改造,以保证烟囱混凝土外筒的结构安全。
增设钢排烟筒后,钢排烟筒直径减小,阻力增大。如何消除烟囱出口直径减小后对环保、设备运行的不利影响,克服增大的阻力,保证系统锅炉及脱硫系统正常运行是一个关键点。环保的计算需要环保单位重新核算,烟囱直径减小后带来的阻力,可以通过单独增加引风机或增压风机压升,或者同时增加二者压升的方法来解决。根据环保及烟气系统的核算,选取合适的钢排烟筒的直径。湖北某电厂脱硫改造后,为彻底消除湿
(4)一般烟囱筒壁内表面都结露,保温层很潮湿。
可以看出,脱硫前烟气对烟囱的腐蚀主要与煤质含硫量、内衬及保温层的密闭性、筒身局部正压等有关,我们可以通过降低煤质含硫量、增强内衬及保温层的密闭性、增大烟囱出口直径降低烟气流速、减小烟囱外表面坡度、减小内衬表面粗糙度、在烟囱顶部做烟气扩散装置等方法解决[2]。
2 常规单筒烟囱脱硫改造后存在的问题
随着近些年脱硫设施的不断投运,对湿法脱硫后烟气腐蚀的严重性有了更多的认识,行业内基本上形成了共识:湿法脱硫后的烟气为强腐蚀性烟气,湿法脱硫改造后,需要对烟囱进行相应的改造,以保证烟囱主体结构的安全。湿法脱硫后,常规单筒烟囱改造的方法主要有:贴耐酸砖、刷玻璃鳞片、涂耐酸胶泥、刷防腐涂料等。这些方法是在清理原烟囱内衬表面后,在内衬上增加防腐层,以达到将强腐蚀性烟气与混凝土外筒隔
近阶段新建电厂多数都同步配备烟气脱硫系统,烟囱的结构形式已按照运行时的烟气工况进行合理选择,大多采用钢套筒烟囱或其他型式的烟囱。而早期(2003 年以前)建设的燃煤电厂大多数都没有配备有效的脱硫系统,其烟囱以普通的单筒钢筋混凝土烟囱为主,燃用高硫煤的火电厂,多数也是采用负压式单筒烟囱来解决其较为严重的烟气腐蚀问题[1]。

湿法脱硫烟囱防腐技术探讨 大唐科技

湿法脱硫烟囱防腐技术探讨  大唐科技

1目录¾烟囱防腐的必要性¾脱硫湿烟气的特点和腐蚀性¾湿烟囱的工作环境¾湿烟囱的防腐方案应用情况¾对烟囱的防腐处理建议2烟囱防腐的必要性石灰石—石膏湿法脱硫(WFGD)是当今世界各国应用最多最成熟内火力发厂燃煤机安装用最多和最成熟的工艺。

国内火力发电厂燃煤机组安装的烟气脱硫装置(FGD)中,85%以上使用的是石灰石—石膏湿法脱硫(WFGD)工艺。

)工艺目前,对于烟气脱硫装置的设计施工和运行经验已日臻完善,但对脱硫机组烟气排放的关键设备——烟囱的防腐,却没有引起足够的关注。

却没有引起足够的关注3烟囱防腐的必要性早期的WFGD为了提升烟气的抬升高度安装了烟气换热器(GGH),使得从吸收塔排出的净烟气(50℃左右)被加热到80℃左右。

2006年后,由于GGH在运行过程中积灰、结垢严重,影响了整个脱硫装置的正常运行,于是,灰结垢严重影响了整个脱硫装置的正常运行于是随后建造的脱硫装置几乎都取消了GGH,使50℃左右的湿饱和烟气直接从烟囱排放。

现有烟囱均没有按照湿烟气排放设计,使得湿烟气对烟囱的腐蚀成了很严重的问题。

4脱除率很高但对造成湿烟气腐蚀湿法脱硫烟气的特点湿法脱硫工艺对SO 2脱除率很高,但对造成湿烟气腐蚀的主要成分SO 3,脱除效率很低。

燃煤中约有0.5~2%的硫在燃烧过程中转化为SO 3,在湿法脱硫中,大约有20%的SO 被脱出其余以气溶胶形式被烟气带出形成的冷3被脱出,其余SO 3以气溶胶形式被烟气带出,形成的冷凝酸液对烟囱的腐蚀严重。

因此,烟气脱硫后,对烟囱的腐蚀隐患并未消除,相反,脱硫后的烟气环境(低温、高湿使腐蚀状况进一步加剧。

等)使腐蚀状况进步加剧。

5“国际工业烟囱协会()”的设计标准要求燃煤电厂脱硫后湿法脱硫烟气的特点¾国际工业烟囱协会(CICIND )的设计标准要求,燃煤电厂脱硫后由于烟气湿度通常较大,温度很低,且烟气中单位体积的稀释硫酸含量相应增加因而处于脱硫系统下游的烟囱其烟气通常被视为“高”相应增加。

湿法烟气脱硫后烟囱的防腐措施

湿法烟气脱硫后烟囱的防腐措施

湿法烟气脱硫后烟囱的防腐措施湿法石灰石-石膏法是目前世界上应用最广泛的脱硫技术。

在该工艺中,含SO2的烟气经除尘后进入换热器降温,再进入吸收塔与石灰石浆液接触脱硫然后升温排放,从换热器、吸收器(包括强制氧化系统)直到烟囱,都存在严重的设备腐蚀问题。

一、湿法脱硫后烟气腐蚀机理分析湿法脱硫后的烟气主要有如下特点:(1)含水量高,烟气湿度很大。

(2)脱硫后的出口烟气内仍含有如SO3、HCl、HF等强腐蚀性介质。

(3)烟气温度较低,不设GGH时,烟温仅50℃左右,即使设置了GGH 时,烟温也仅60℃左右,而烟气的酸露点温度取决于烟气中的SO3浓度,一般为70.5~90℃。

(4)温度较低的烟气在酸露点下运行,会发生凝结,从而对烟囱内壁产生腐蚀作用,并且腐蚀速率随硫酸浓度和烟囱壁温的变化而变化:①当烟囱壁温达到酸露点时,硫酸开始在烟囱内壁凝结,产生腐蚀,但此时凝结酸量尚少,浓度也高,故腐蚀速度较低;②烟囱壁温继续降低,凝结酸液量进一步增多,浓度却降低,进入稀硫酸的强腐蚀区,腐蚀速率达到最大;③烟囱壁温进一步降低,凝结水量增加,硫酸浓度降到弱腐蚀区,同时,腐蚀速度随壁温降低而减小;④烟囱壁温达到水露点时,壁温凝结膜与烟气中的SO2结合成H2SO3溶液,烟气中残存的HCl/HF也会溶于水膜中,对金属和非金属均也会产生强烈腐蚀,故随着壁温降低腐蚀重新加剧。

因此脱硫后的烟气腐蚀性不但没有降低,反而由于烟温的降低而大大增加。

腐蚀试验研究表明:理论上完成95%的脱硫效率条件下,烟囱设计说明中的设计腐蚀余量2mm需要8.7年才被腐蚀完,但实际情况下的腐蚀状况为不均匀腐蚀,严重区域要不了半年就被腐蚀完,因此对脱硫后烟囱的防腐是非常必要的。

根据国际烟囱工业协会的设计标准要求,湿法FDG系统后烟气通常被视为高化学腐蚀等级,即强腐蚀性烟气等级,因此湿法脱硫后的烟囱需按强腐蚀性烟气来考虑烟囱结构的安全性。

二、脱硫后烟囱选型脱硫烟囱的选型根据DL5022—1993《火力发电厂土建结构设计技术规定》要求:当排放强腐蚀性烟气时,宜采用多管式或套筒式烟囱结构型式,即把承重的钢筋混凝土外筒和排烟内筒分开,使外筒受力结构不与强腐蚀性烟气相接触。

火力发电厂湿法烟气脱硫系统烟囱腐蚀与防腐研究

火力发电厂湿法烟气脱硫系统烟囱腐蚀与防腐研究

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。

石灰石-石膏湿法电站烟气脱硫系统防腐蚀措施

石灰石-石膏湿法电站烟气脱硫系统防腐蚀措施

钛合 金 : 钛为 良好 的内衬材 料 , 在脱硫 系统的冷却器 、 除雾器 、 吸收
塔、 加热器 中使用有 良好的耐腐蚀性 。但因材 质昂贵 、 加工性能和强度等 原 因, 逐渐被橡胶 、 塑料 和树脂材料替代 。
温度最低 , 腐蚀最为严重 , 主要 以麻点腐蚀 为主 , 他设备也有不 同程度 其 腐蚀 。 烟气脱硫系统需要长期不间断稳定运行, 并便于维护和检修 , 同时 考虑设备经济投人等。因此 , 综合各种因素分析 , 防腐问题在脱 硫系统 中
玻璃钢衬里主要是起到屏蔽介质把金属材料 隔离 开的作 用 , 因而也 在烟气脱硫系统中部分采用 , 如做输送管道 、 吸收塔内喷淋管道等。 其优
起着非常重要的作用。
镍基合金 : 镍基合金 以镍 为主, C , oF , C 等 形成连 续固溶 与 o M ,eW, r 体合金 。 其机械强度等性能优于钛合金 , 国际上在脱硫系统普遍使用 , 但
价钱 昂贵 , 也逐步被新 材料替 代。
22 橡 胶 衬 里 .
1 烟气 脱硫 系统 的腐蚀 机理 及形式
度 条件, 有很广泛的使用空间。 目前我 国已完全掌握此项技术。
23 玻 璃 鳞 片 树 脂 衬 里 .
物等多种复杂成分 , 腐蚀性很强 。尤其 是氯化 物、 氟化物腐蚀性 最强 , 在 高温时腐蚀 也很严重 ,其 固体颗粒 和沉淀物还 会带来磨蚀 和加剧腐 蚀。 因此, 多种成分 的共 同作用造成 了设 备的腐蚀 。 目 常见 的几种腐蚀 形 前 式有 : 化学腐蚀 、 局部腐蚀 、 晶腐蚀和磨损腐蚀。 结 化学腐蚀 : 化学腐蚀 因成分均匀分 布在介 质中 , 腐蚀也 比较均匀 , 腐
利用。橡胶衬里是使用一种片状耐腐蚀 耐磨蚀橡胶材料 , 使用粘胶粘贴 在基体表面 , 经过特 殊技术处理 , 形成完整连续 的保护层 , 把介质 与基体 钢材隔离 , 达到防腐蚀 目 。 的 橡胶衬里 因橡胶材料质地有弹性 , 于基体 对 振动 和冲击 有很 好的缓冲作用 , 基体刚性要求 不高 , 对 也能适 应一定温

湿法脱硫改造后单筒烟囱防腐存在的问题及建议

湿法脱硫改造后单筒烟囱防腐存在的问题及建议

L n , A F n , E We — n XU X a — I Mig M e g H nj , i l u oi
( ue Eetc o e S r y& D s nIstt, ua 30 4 C ia H bi l r wr uv c iP e eg tu W h n40 2 , h ) i ni e n
[ b t c ]T i at l it d cs h o oi t u f ige u eci n ya e eu ui t ni tem l A s a t hs rce n ou e ecr s ns tso s l tb hm e f rdsl r a o r a r i r t r o a n t f zi nh
要 ] 介 绍 火力发 电厂单 筒 烟 囱脱硫 后 的 腐蚀状 况 , 析现 有 单 筒烟 囱脱硫 改造 的优 缺 点 , 分
提 出单 筒烟 囱改造 的新 思路 , 确保烟 囱鲒构 安全 , 证 电厂 的安 全运行 。 保 [ 关键词 ] 单筒烟 囱;脱硫 ;改造
[ 中图分类号]T 6 18 M 2 . [ 文献标识 码]B [ 文章编号 ]10 —96 2 1 )204 - 0 638 (0 10 - 20 0 2
6 %左 右 ) 0 。在低 温状 态 下 , 些 少 量 的 S , 和 这 O 会
() 3 由于 沿烟 囱 高度 方 向烟 气 压 力 不 同 , 身 筒
混凝 土腐 蚀沿 烟 囱高度 方 向则分 布 并 不均 匀 , 囱 烟
中、 上部腐 蚀较 为严重 。
() 4 一般 烟 囱 筒壁 内表 面 都 结 露 , 温 层 很 潮 保
po rp a t a a y e h i d a t g sa d d s d a tg so h xsi g rf r e s l iain frsn l we l n , n ls st e ma n a v n a e n ia v na e ft e e it eo n m d de u f z to o i ge ur t e c i e a d p s fr r o e i e st ns r tu t r ls ey o h mn y a d g a a te o e ain ub h mn y, n ut owa d s me n w d a o e u e sr cu a a t fc i e n u r n e p r to f

浅谈石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术运行中存在的问题和改进措施

浅谈石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术运行中存在的问题和改进措施

浅谈石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术运行中存在的问题和改进措施摘要:石灰石-石膏湿法脱硫技术由于其技术成熟、运行可靠性高、脱硫效率高、适用煤种范围广等优点被广泛应用在大型火力发电厂中,但是也存在一些问题,本文详细介绍了其运行中存在的问题和改进措施,有其优化运行提供了一定的参考。

关键词:石灰石-石膏;结垢;腐蚀;磨损一、石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术概述1 脱硫原理石灰石的主要成分为CaCO3,属弱酸强碱盐,难溶于水。

石灰石作为脱硫剂的循环浆液与含SO2 的烟气充分接触,SO2 等酸性气体被水吸收,并溶解于水,产生的H+促进难溶于水的石灰石溶解,产生Ca2+和CO2,,CO2 在酸性条件下逸出, Ca2+ 与生成的SO32-结合生成难溶于水的CaSO3·1/2H2O。

CaSO3·1/2H2O 属于中间产品,不稳定,不宜露天堆放,须对其强制氧化,使之转化为稳定的CaSO4·2H20,从而达到脱硫的目的。

2 工艺流程石灰石-石膏湿法烟气脱硫的工艺流程见图1-1。

火力发电机组锅炉排放的高温烟气经除尘器后,进入脱硫系统。

经烟气加热器(GGH)净化的湿烟气冷却后,进入吸收塔,与含有CaCO3 的循环浆液逆流接触充分反应,烟气中的绝大部分S02 溶解于循环浆液并被吸收,同时烟气中的灰尘也被洗涤,进入循环液中。

烟气经吸收塔上部的气液分离器后出吸收塔,经烟气加热器加热后,从烟囱排出。

循环浆液中的水溶解吸收S02 后,产生H+、HSO3-和SO32-,PH 值下降,促使其中的CaCO3 离解,生成Ca2+ 和CO32-。

在酸性条件下,CO32-将转化为HCO3-,随着H+浓度的增加,HCO3-进一步转化为H2CO3,H2CO3不稳定,分解产生CO2 气体逸出。

Ca2+与HSO3-及SO32-生成不稳定的亚硫酸氢盐和亚硫酸盐。

由于烟气中含有O2,部分亚硫酸盐被氧化为硫酸盐,但氧化率很小,而且容易在设备、喷咀及管道内表面结垢,因此,为避免二次污染和结垢的发生,必须将其强制氧化,将不稳定的亚硫酸盐转变为稳定的硫酸盐。

浅谈火电厂烟囱湿法脱硫后内壁防腐设计

浅谈火电厂烟囱湿法脱硫后内壁防腐设计

浅谈火电厂烟囱湿法脱硫后内壁防腐设计作者:邴韶梅来源:《城市建设理论研究》2013年第35期摘要:烟囱是火电厂内重要构筑物之一,烟囱防腐设计尤为重要。

鉴于湿法脱硫后烟气高湿、低温、腐蚀性强,事故排烟、冷态起动、运行工况十分复杂,烟囱防腐设计必须结合电厂的实际运行情况,选择合理的内壁防腐方案。

本文通过分析火电厂湿法脱硫烟囱内衬产生腐蚀的原因及烟囱防腐的必要性,比较多种湿法脱硫烟囱内衬防腐方法的优缺点,并综述湿法脱硫烟囱内衬防腐涂料的应用状况。

关键词:烟气湿法脱硫;烟囱防腐;内衬;涂料中图分类号:TU233文献标识码: A引言目前,火电厂的脱硫工艺以湿法脱硫为主,其中,湿法脱硫中石膏-石灰石湿法脱硫工艺最为成熟,被广泛采用。

湿法脱硫工艺对烟气中的SO2脱除效率很高(一般大于90%~95%),但对造成烟气腐蚀主要成分的SO3脱除效率不高(仅20%左右);脱硫后湿烟气中硫酸的露点温度取决于烟气中的二氧化硫浓度,一般约为65℃;三氧化硫与水蒸气形成硫酸,露点温度约为80℃;烟气中的氯离子遇到水蒸气形成氯酸,露点温度为60℃,当采用湿法脱硫后,烟气温度一般为40~50°C,低于酸的露点温度,因而内壁易产生结露,并形成酸液流淌,从而加剧了烟囱的腐蚀,因此,湿法脱硫后烟囱内部的腐蚀状况非常恶劣,其防腐成为亟待解决的问题。

一、火电厂烟囱防腐的必要性火电厂排放的烟气主要含有SO2、SO3、CO2、氮氧化物和部分粉尘。

在粉尘颗粒物等的催化作用下,烟气中部分SO2会转化为SO3。

经过湿法烟气脱硫后,烟气中的含水量比较大,SO3会转化为硫酸蒸汽。

当烟气的温度低于该硫酸蒸汽浓度下的酸露点时,就会有硫酸小液滴凝结并附着在烟囱的内表面上。

同时,酸液沿内壁下流过程中,部分又被蒸发,造成内壁凝结液中酸浓度逐渐增大。

烟囱内壁长期处于酸液浸泡状态,造成低温结露腐蚀。

由于烟囱一般是内部压力高于外部压力,故酸液有自然向外渗透的倾向。

火力发电厂湿法脱硫系统腐蚀与防腐研究

火力发电厂湿法脱硫系统腐蚀与防腐研究

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。

火力发电厂烟囱防腐存在的问题及建议

火力发电厂烟囱防腐存在的问题及建议

火力发电厂烟囱防腐存在的问题及建议0、引言随着在电力行业落实国家环保政策力度的不断加大,燃煤发电机组必须限期加装湿法脱硫装置。

目前,各大火电集团均积极响应国家的环保政策,加大烟气脱硫力度,力争在规定期限内,使得各自电厂的排烟浓度达到国家规定的环保标准。

但是,由于我国火电行业以前均是排放高温烟气,这时烟气对烟道、烟囱的腐蚀较轻,再加上当时中国处于计划经济体制,国内电力行业(电厂、电力设计院)基本上不设置材料专业,更不必说防腐蚀材料专业了。

现在面临着全行业的大规模脱硫工程,整个电力行业在随之而来的严重腐蚀面前,还缺乏对腐蚀危害的足够认识。

在加装湿法脱硫装置的过程中,特别是在涉及到脱硫塔、烟道及烟囱防腐蚀材料及防腐蚀方案时,受种种原因的影响,往往不能正确地选择防腐蚀材料品种和生产厂商,仅仅听从一些上门推销的防腐蚀材料厂商的建议,然后从低价中标的角度来选择一些不具备足够的防腐蚀技术力量及生产经验的企业作为供货商,结果导致大量的烟囱防腐蚀项目出现质量问题,给电力行业带来严重的经济损失,并给电厂的安全生产留下严重的潜在危害。

笔者作为一家国内从事防腐蚀材料及工程技术研究历史最悠久的中央直属研究院的高级技术人员,早在10年前即参与火电行业防腐蚀材料的仲裁检验,最近5年来更是多次应邀参加电力行业的设计方案、防腐蚀产品及防腐蚀工程招标等评审会,对火电行业防腐蚀现状有着深刻的体会,同时在心中也逐步积累起深深的忧虑。

本报告的目的,基于一个国有研究院防腐蚀技术人员的职业责任感,为降低火电电厂的运行成本、提高安全性,向电力主管机构提出个人建议,供电力行业主管领导参考。

一、湿法脱硫前后烟气腐蚀性的简要介绍湿法脱硫前,燃煤机组排放的是未经脱硫的烟气,进入烟囱的烟气温度在125℃左右(出现事故时的短期烟气温度则可达150℃~180℃)。

在此条件下,烟囱内壁处于干燥状态,烟气对烟囱内壁材料不直接产生腐蚀。

加装湿法脱硫装置后,排放的湿烟气。

浅议火电厂湿烟囱防腐改造技术

浅议火电厂湿烟囱防腐改造技术

浅议火电厂湿烟囱防腐改造技术作者:肖扬名来源:《科学与财富》2016年第13期摘要:文章介绍了国内湿烟囱脱硫防腐改造现状,对复合钛板钢内筒、国产玻璃砖内衬、宾高德玻璃砖内衬、内筒涂刷涂料等防腐方案在技术性、可行性和经济性方面进行对比,提出了火电厂湿烟囱防腐改造的实施方案。

关键词:湿烟囱;湿法脱硫;防腐改造1.前言当前,随着我国环境治理步伐的加快,火电厂烟气治理广泛应用石灰石-石膏湿法脱硫技术,烟囱不仅要经受湿烟气酸性凝结露腐蚀、烟气磨蚀,还要承受干湿交变、高低温交变等物理作用侵蚀,导致烟囱处在极其恶劣的工况中,被腐蚀的几率和腐蚀程度更大、更严重。

目前,诸多火电厂烟囱渗漏脱落严重,影响脱硫系统正常运行,危及电厂机组安全生产并造成较大经济损失。

因此,如何在湿法脱硫工艺环境下,选择合适的烟囱防腐技术和防腐内衬,防止湿烟气的剧烈腐蚀,提高烟囱安全性和延长使用寿命,就成了火力发电厂颇为关注的问题。

2.国内湿烟囱脱硫防腐改造现状湿法脱硫且不设置GGH处理后的烟气,进入烟囱的烟气温度在50℃左右,低于烟气的露点温度。

脱硫烟囱内壁产生严重结露,沿筒壁有流淌结露液。

国内烟囱脱硫防腐改造一般采用复合钛板钢内筒、国产泡沫玻璃砖(玻化砖)内衬或宾高德玻璃砖内衬、内筒涂刷涂料等措施。

2.1复合钛板钢内筒钛是一种很耐腐蚀的材料,这是由于钛的表面容易生成稳定的钝化膜,钝化膜是由几纳米到几十纳米厚的极薄的氧化钛构成,在许多环境中是很稳定的,并且一旦局部破坏还具有瞬间再修补的特性。

因此,钛在酸性、碱性、中性盐水溶液中和氧化性介质中具有很好的稳定性,比现有的不锈钢和其它有色金属的耐腐蚀性都好。

钛钢板在国内外的湿法脱硫烟囱中均有应用。

钛钢板整体防腐效果较理想,但钛板现场加工、焊接工作量大,焊缝质量不易保证。

复合钛板内筒容易出现搭接接头局部冷凝水反渗现象。

根据相关调研资料,国内某些电厂湿法脱硫烟囱采用复合钛板钢内筒防腐,使用不到3年即出现了渗漏。

湿法脱硫中原有烟囱的防腐改造

湿法脱硫中原有烟囱的防腐改造

J涨电力安全技术第1l卷(2009年第10期)灌珐脱硫中原有烟囱的防肩改造杨敏(上海融新能源环境科技有限公司,上海200135)1烟气的腐蚀性及对烟囱的腐蚀影响1.1烟气的腐蚀性烟气中的腐蚀介质主要为(硫)酸,脱硫后的烟气温度一般在40℃~60℃,且湿度很大并处于饱和状态。

虽然此时SO,浓度不高,但吸收塔对SO,的脱除效率仅为50%,所以烟囱内烟气的温度处在酸露点以下,会对烟囱内壁产生腐蚀作用,并且腐蚀速率随硫酸浓度和烟囱壁温的变化而变化。

根据烟气中硫酸蒸汽分压和水蒸汽分压,可以计算出烟气的硫酸露点温度。

有些工程采用装设烟气加热系统(G G H)来提高脱硫处理后排放烟气的温度(约80℃),以满足环保的要求。

从理论上讲,采用烟气加热系统(G G H)有利于减缓烟气的腐蚀(即提高烟气温度,减少结露),但烟气湿度、结露这些诱发腐蚀的因素依然存在。

脱硫处理后的烟气一般还含有氟化氢和氯化物等强腐蚀性物质,是一种腐蚀强度高、渗透陛强,且较难防范的低温高湿稀酸型腐蚀物。

因此,烟气脱硫后,对烟囱的腐蚀隐患并未消除,相反地,脱硫后的烟气环境(低温、高湿等)可能使腐蚀状况进一步加剧。

1.2对烟囱腐蚀的影响因素1.2.1温度对烟囱腐蚀的影响(1)当烟囱壁温达到酸露点时,硫酸开始在烟囱内壁凝结,产生腐蚀,但此时凝结酸量较少,浓度也高,故腐蚀速度较低。

(2)烟囱壁温继续降低,凝结酸液量进一步增多,浓度却降低,进入稀硫酸的强腐蚀区,腐蚀速率达到最大。

整流器逆变器隔离变压器nl靖》态开关Q3B P111肼隧04s静态开关..——n2负荷旁路电源隔离变压器州2调压变压器图2改造后的U PS系绩示意技术改造后,验证了改造的正确性。

断开Q3B P 开关、Q4s开关,在调压器付边a2、b2,c2三相依次加1个500W的灯泡,测量调压变压器输出电压U a2、U b2、U c2正常,试验数据如下表2。

表2技术改造后前试验数据(单位:V)4防范措施检查5,6号机组其他U PS系统,均存在同样一O一的问题,经过技术改造消除了事故隐患。

湿法脱硫系统对锅炉尾部烟道和烟囱腐蚀及应对措施

湿法脱硫系统对锅炉尾部烟道和烟囱腐蚀及应对措施

湿法脱硫系统对锅炉尾部烟道和烟囱腐蚀及应对措施摘要:本文从烟囱腐蚀的原因着手,介绍了目前烟囱腐蚀情况及腐蚀特点。

并提出改进防涂料的想法,提出局部喷涂工艺。

该方法可以彻底解决目前防腐的一些空难。

如施工周期长、维修费用高及停机难等问题。

关键词:烟囱腐蚀;涂料;喷补目前国内火力发电厂大都采用烟气湿法脱硫处理且有一些不设置烟气加热系统GGH装置。

湿法脱硫工艺对烟气中的SO2脱除效率高,但对烟气腐蚀的主要成分SO3脱除效率不高,约20%左右。

湿法脱硫后的烟气温度约40℃-50℃,饱和含水量高,湿度大,温度低,烟气处于冷凝结露状态,常规烟囱中的烟气呈正压运行,且湿法脱硫处理后的烟气一般还含有氟化物和氯化物等强腐蚀性物质。

因此,烟气湿法脱硫后的烟囱由于冷凝结露和烟气正压运行的影响,烟气环境(低温、高湿、强腐蚀性物质等)使烟囱腐蚀状况进一步加剧,烟囱排烟内筒腐蚀渗漏事例逐渐增多,并形成了趋势。

1.烟囱腐蚀情况自2008年初国家环保部门严格控制燃煤电厂脱硫装置投运率以来,国内燃煤电厂已防腐的脱硫烟囱腐蚀渗漏事故频出:(1)部分已防腐烟囱在脱硫装置投入运行仅1周即出现渗漏;(2)相当一部分已防腐的脱硫烟囱,在脱硫装置投入运行不到半年,即出现严重的渗漏和钢筋腐蚀;(3)更为严重的是,出现这些渗漏事故之后,这些烟囱的防腐蚀总承包商提不出任何补救措施,再加上电网调度的原因,电厂也找不出停机两个多月的时间供这些承包商进行烟囱防腐工程,该工程周期长,费用大,而且在高冲刷区域防腐效果也不是十分理想。

综合上述,国内目前大量的湿法脱硫烟囱在严重腐蚀环境下带病运行,存在大量的难控制和难处理的安全隐患,严重危及到电厂的安全运行。

当腐蚀情况严重时就得停机进行烟囱防腐等措施,而目前湿烟囱内衬防腐主要有三类形式:(1)采用耐酸腐蚀的金属合金薄板材作内衬,内衬材料包括镍基合金板(C-276)、钛板等;(2)采用耐腐蚀的轻质隔热的制品粘贴,隔绝烟气和内筒接触,如硼硅酸盐玻璃泡沫砖内衬;(3)采用耐酸、耐热、隔热、保温的涂料,使用喷涂等方式内衬安装,如乙烯基酯树脂鳞片涂料,环氧树脂鳞片涂料,OM系列涂料等。

石灰石石膏法脱硫结垢与防腐研究

石灰石石膏法脱硫结垢与防腐研究

1、前言自70年代起,工业发达国家相继颁布有关大气污染防治的法令和条例,强制采用烟气脱硫(FGD)技术控制大气二氧化硫污染,促进了烟气脱硫技术的开发研究和工业应用。

我国政府高度重视酸雨和二氧化硫污染的防治,相关政策法规不断完善,大气污染物的排放标准也越来越严格,控制二氧化硫排放指标也是国家“十一五”计划的一个重要任务。

近20 年来,我国的烟气脱硫技术的开发、应用及产业化发展迅速,积累了不少工程经验,技术水平不断提高。

与干法或半干法烟气脱硫相比,湿式烟气脱硫工艺具有脱硫率和脱硫剂利用率高、操作稳定可靠、工程经验多等诸多优点,其中的石灰/ 石灰石湿式FGD技术因脱硫剂价廉易得,故应用最为广泛。

经过几十年的工程实践,该法得到不断改进和完善,技术日趋成熟。

石灰/石灰石湿式烟气脱硫工艺存在的主要问题包括结垢堵塞、设备和管道的腐蚀等,正确处理这些问题是保证FGD系统长期稳定可靠运行的关键,而正确认识产生问题的原因是解决问题的出发点,相应的技术措施须综合考虑技术上的可行性和经济上的合理性等诸多因素。

2、结垢成因及控制措施2.1 结垢成因钙基湿式烟气脱硫系统可能形成的垢物包括亚硫酸钙半水合物、硫酸钙二水合物(石膏)、碳酸钙或氢氧化钙,除石膏外,其他几种垢物都是酸溶性的,因此通过适当调节浆液pH 值可得到有效控制。

因为石灰石浆液在脱硫洗涤过程中pH 值较低,亚硫酸钙又可达到很高的过饱和度而不沉淀,所以很少发生碳酸钙和亚硫酸钙结垢。

对石灰法,控制pH值小于9可有效抑制亚硫酸钙半水合物结垢,对添加剂强化过程,浆液pH值多在610~715范围,故一般也不存在氢氧化钙和亚硫酸钙结垢问题。

但石膏结垢受pH 值影响很小,通过调节pH值难以防止其形成,故如何控制石膏结垢成为问题的关键。

研究表明,当浆液中亚硫酸盐的氧化率在15%至80%~90%范围时,脱硫除尘器系统易发生石膏结垢。

当氧化率在15%以下时,硫酸钙与亚硫酸钙发生共沉淀,此时对石膏来说操作是在非饱和状态下进行,其结垢现象便不会发生;当氧化率在90%以上时,浆液里有石膏晶体存在,硫酸钙将首先在其晶体上沉淀,从而避免设备表面上的结垢。

湿法脱硫烟囱防腐改造建议及改造实例

湿法脱硫烟囱防腐改造建议及改造实例

第1期(总第226期)2021年2月山西电力SHANXI ELECTRIC POWERNo.1(Ser.226)Feb.2021湿法脱硫烟囱防腐改造建议及改造实例周业绩(山西瑞光热电有限责任公司,山西晋中030600)摘要:论述了湿法脱硫后烟气对烟囱的腐蚀机理,对几种烟囱防腐改造的选型进行了分析,指出宾高德内衬系统适合泡沫玻璃砖钢内筒的防腐改造,杂化聚合结构类适合涂料类或砖类钢内筒的防腐改造,钛钢复合板钢内筒适合新建烟囱应用。

详细介绍了一种湿法脱硫烟囱防腐改造实例,经实际运行后现场检查,烟囱整体防腐效果良好。

关键词:湿法脱硫;烟囱;腐蚀;防腐中图分类号:TM621文献标志码:B文章编号:1671-0320(2021)01-0067-030引言目前国内火电厂烟气脱硫的工艺很多,石灰石一石膏湿法脱硫工艺是最常用的工艺之一叫但在脱硫系统投运后,烟囱的防腐仍存在不少问题。

许多电厂的脱硫系统在运行1~2a内就出现了烟囱防腐层脱落,甚至烟囱钢内筒穿孔渗漏现象,严重影响了脱硫设施和机组的安全运行現由于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,国家和电力行业关于烟囱的现行设计标准中,均未对进行脱硫处理后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4%本文将结合实例介绍国内电厂烟囱出现的腐蚀问题和防腐改造方案,并着重介绍使用杂化结构类的改造案例。

1湿法脱硫烟气腐蚀机理湿法脱硫处理后的烟气,水分含量高,温度较低,含有氟化氢、氯化物和亚硫酸,但酸液浓度低O 设置烟气-烟气再热器时,烟温在80七左右,不设收稿日期:2020-07-06,修回日期:2020-09-12作者简介:周业绩(1981),男,内蒙古牙克石人,2007年毕业于内蒙古工业大学热能与动力工程专业,工程师,从事火力发电厂设备管虹作。

烟气-烟气再热器时,烟温在50紀左右。

根据环境温度的不同,当烟气温度低于烟气酸露点时,会产生凝结,结露生成的冷凝液主要为硫酸,同时还有氟化氢和氯化物以及硝酸等。

燃煤电厂湿法烟气脱硫塔体防腐技术

燃煤电厂湿法烟气脱硫塔体防腐技术

燃煤电厂湿法烟气脱硫塔体防腐技术摘要:本文总结归纳了现有燃煤火电厂石灰石-石膏湿法脱硫吸收塔内防腐材质的种类、性能和用途,并对其优缺点进行分析比较;着重总结了现有新型防腐涂料的国内外研究进展,并基于现有材料存在的问题提出后续可能的研究方向。

关键词:燃煤电厂湿法脱硫吸收塔防腐中图分类号:X701 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2018)01(a)-0071-02石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术是目前国内燃煤火电厂普遍采用的烟气净化技术。

为避免烟气、吸收剂及反应产物对塔壁的腐蚀和磨损,吸收塔通常需要进行防腐,其重点主要体现在防腐材质的选择上,大致分为两大类:耐腐蚀材料和非金属材料衬里[1]。

1 常用防腐材料介绍镍基合金是目前应用效果较好的耐腐蚀塔体材料,该合金具有良好的机械强度,良好的加工和焊接性能,无焊缝开裂问题,并具有良好的热稳定性,国际上有使用十多年未出现腐蚀的例子[2]。

但镍基合金的价格太过昂贵,大型烟气脱硫设备制作成本过高,因此并没有大规模普及使用,现在国内一般不再设计使用[3]。

脱硫塔设备中常用的非金属衬里材料有以下几种:(1)橡胶衬里,目前常用的为丁基橡胶类产品,一般由工厂预制后现场安装,整体性好、致密度高、抗渗性强,且具有耐拉、抗冲刷的优点,但耐温性较差,与硬物和利器接触容易造成机械损伤。

(2)玻璃鳞片树脂,是由玻璃鳞片和树脂混合制成的胶泥材料,目前常用的是乙烯基酯树脂玻璃鳞片,一般采用现场配置涂敷的安装方式,其具有抗渗透、耐高温、耐蚀、易修补等特性,目前已成为我国脱硫吸收塔防腐的首选材料,应用极为广泛。

(3)玻璃钢,由环氧树脂等耐酸、耐碱、耐高温材料搭配高强度玻纤制成的复合材料,与传统树脂材料相比,增加了重量轻、强度大、隔热好等特点,制品可一次性成型,但对燃煤机组配套的大直径吸收塔而言制作难度较大,易出现加工缺陷。

(4)聚脲涂料,是由异氰酸酯组分与氨基化合物组分反应生成的一种弹性体物质,其基本特性是防腐、防水和耐磨,可在任意表面上迅速固化,即使在极端恶劣的环境条件下也可正常施工,不产生流挂现象。

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探讨目前火力发电厂“石灰石-石膏”湿法脱硫后烟囱防腐问题
发表时间:2018-01-22T16:59:02.593Z 来源:《电力设备》2017年第28期作者:刘兴宏[导读] 摘要:本文对火力发电厂“石灰石-石膏”湿法脱硫后烟囱防腐问题行了分析,希望能够为相关工作提供一定的参考。

(南京龙源环保有限公司江苏南京 210012) 摘要:本文对火力发电厂“石灰石-石膏”湿法脱硫后烟囱防腐问题行了分析,希望能够为相关工作提供一定的参考。

关键词:火电厂;烟气脱硫;烟囱防腐 1烟囱腐蚀环境分析
采用湿法脱硫技术之后,进入到烟囱内部的烟气以及烟囱的腐蚀环境主要具有以下几个方面的特点[1]: 1)烟气中的水分含量相对较高,烟气相对湿度大,不设烟气热交换器时,烟气温度通常在45~50℃之间,远远低于硫酸以及亚硫酸的露点温度,从吸收塔出来的烟气接近于饱和状态并且很快在烟囱中形成酸性液滴,同时在烟囱壁上凝结形成以硫酸以及亚硫酸为主的稀酸液,pH值大约在2.0左右。

当低浓度酸液的温度在40~80℃之间时,烟气具有较高的化学腐蚀性,即强腐蚀性烟气,对结构材料的腐蚀速度
能够达到常温条件下的数倍。

当加设烟气热交换器时,烟气温度能够达到80℃,此时仅仅在烟囱内产生少量的冷凝稀酸液,同时烟囱处于负压状态下运行,烟气对烟囱的腐蚀大大减轻。

2)烟气在净化之后,其中仍然会包含一定浓度的氯化物和氟化物,当温度低于60℃时,会形成冷凝液,并与其他酸液发生混合,导致烟气的腐蚀性大幅度提高。

3)烟气在经过脱硫处理之后,温度较低、上抽力小、流速慢,容易导致烟气在烟囱内部聚集,使烟囱内部出现正压区,这样会对烟囱筒壁形成一定的渗透压力,近而导致烟囱内部密度较低的区域被酸性液体渗透,对烟囱内部的承重结构产生腐蚀,影响到结构的耐久性。

4)在烟囱内部存在着不均匀的烟气流场,尤其是在烟囱的下部区域,烟气的高速流动会夹带石灰石浆液对烟囱的内表面形成直接冲击,对烟囱局部表面形成很强的冲刷腐蚀。

2烟囱防腐工程的技术建议
2.1新建扩建湿烟囱项目
新建扩建项目在设计方面,需要对烟囱方案进行合理的选择,合理控制烟囱出口的流速,避免由于烟囱内部延期流速过快产生酸液二次携带问题,缓解石膏雨的发生。

在防腐工艺方面,需要严格按照GB50051—2013《烟囱设计规范》[2]对工艺进行严格控制,推荐使用钛-钢复合板内筒方案,备选钢内筒贴衬宾高德方案。

玻璃钢湿烟囱也是具有较好效果的湿烟囱防腐解决方案,但是,从当前国内的现状来看,需要暂缓该技术的推广,需要对玻璃钢烟囱的制作工艺、施工质量以及机组的运行效果进行进一步的观察。

2.2在役湿烟囱改造
以在役湿烟囱为基础,对其进行防腐改造,方案的选择相对复杂度较高,需要结合各电厂机组、燃料、原有烟囱设计的实际情况以及机组剩余服役年限等进行综合考虑烟囱防腐改造方案,以实现寿命期内的最大化经济效益为目标,进行必要的综合经济效益对比,同时,需要充分考虑采取防止烟囱雨的有效措施。

从当前的认识来看,建议机组在可预见的剩余服役年限在5年以上的,采用具有较高可靠性的钛—钢复合板或者进口宾高德防腐技术,而针对机组可预见性的剩余服役年限在5年以下的,在通过综合的分析之后,并在系统的质量管控及检测措施保证的基础上,可以选择杂化聚合物等高性能重防腐涂层。

2.3进行整体联合设计
通过进行优良的脱硫除雾器、除尘器设计能够使脱硫系统所夹带的酸液量大幅度下降,同时还能降低酸液中石膏以及粉尘等固态颗粒物的含量,这对于治理烟囱雨非常有利。

另外,经过脱硫之后的净烟气烟道也是酸液泠凝较为集中的区域,该区域的保温和内部支撑形式以及延期的流动形式都会直接影响到液滴的二次夹带。

因此,采用脱硫系统以及烟囱整体联合设计的方案在进行石膏雨的治理方面非常有必要。

2.4加强连接烟道的防腐处理
脱硫系统到烟囱入口的烟道部分也是腐蚀问题较为集中的区域,但是,由于该部分烟道具有较好的检修条件,因此,采用碳钢衬玻璃鳞片胶泥的方案能够很好地满足防腐要求。

采用玻璃鳞片方案需要注意以下两方面的问题[3]:第一,入孔门的设计需要基于“方便人员进出、方便检修工作”为原则进行,且入口门外侧需要紧靠检修平台;
第二,烟道底部由于外侧包覆保温层的存在,当烟道底部积灰而底板出现大面积腐蚀时,在光线较差的情况下,容易发生坍塌事故,因此,烟道底部的防腐设计应该考虑加大安全系数,从而提高防腐方案的可靠性。

2.5取消烟气再热系统
根据国外相关管理经验,建议直接采用湿烟囱设计方案,在湿式脱硫系统后面取消或者不再增设回转式烟气再热系统。

回转式烟气再热系统由于存在烟气的携带和泄漏问题,原烟气会对净烟气形成污染,设备及运行成本较高。

另外,换热元件容易发生堵塞,对电厂运行可靠性产生了较大的负面影响。

根据相关研究结果来看,在正常再热温度范围内,烟气再热将导致小雾滴蒸发,对于来自沉积液膜的烟气流二次夹卷的较大液滴的蒸发作用十分有限。

相对于烟囱高度来说,再热使烟羽抬升的高度也是有效的,通常在3~6m之间。

水汽烟羽的形成在较大程度上受到气象条件的影响。

实际上,要想通过再热消除所有气象条件下的烟羽基本上是不可能实现的。

在典型的再热情况下,烟羽的可见长度比湿烟羽的可见长度少1/3左右。

但是采用湿烟囱防腐设计方案能够更好地提高机组的热效率,降低维修费用,提高机组运行可靠性,具有更高的经济效益。

3结束语
火力发电厂在采用“石灰石-石膏”湿法脱硫(WFGD)工艺之后,对湿烟囱的防腐是非常有必要的,采用何种防腐方案需要结合具体的烟囱结构特点、服役年限等因素进行综合考虑,合理选择。

同时,随着高性能防腐材料的不断开发以及烟囱防腐措施的不断优化,湿烟囱防腐工程的可靠性和经济性将不断提高。

参考文献:
[1]李震,孙平.火电厂脱硫湿烟囱防腐若干问题[J].全面腐蚀控制,2013(2):28-30.
[2]贺朝铸,代万昆,韩朋成,等.火电厂烟囱防腐的解决方案[J].中国环保产业,2013(3):63-65.
[3]张自丽.火电厂烟囱防腐进展研究[J].中国电业(技术版),2011(8):38-40.。

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