浅谈湿法脱硫装置设备的管道腐蚀及其对策

浅谈湿法脱硫装置设备的管道腐蚀及其对策
李 鹏
(内蒙古神华胜利发电厂,内蒙古锡林浩特 026000)
摘 要:分析了湿法脱硫装置的腐蚀现象与腐蚀环境,并提出了湿法脱硫装置设备管道的防腐方式。

关键词:湿法脱硫装置设备;管道腐蚀;对策
中图分类号:T K224.9+5 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2015)14—0097—02
近年来,烟气脱硫装置已经在我国各个电厂中得到了广泛的应用,烟气脱硫装置的类型较多,有着其不同的适用条件与技术特征,就现阶段来看,石灰石-石膏烟气脱硫法是目前应该最广泛的技术,其技术水平也是最为成熟的,该种技术对于高硫煤以及大机组有着良好的应用价值,但是,湿法脱硫装置设备在应用的过程中,管道腐蚀问题是一个不容回避的问题,下面就针对这一问题进行深入的分析,并探讨该种问题的解决对策。

1 湿法脱硫装置的腐蚀现象与腐蚀环境分析1.1 湿法脱硫装置的腐蚀现象
1.1.1 缝隙腐蚀。

缝隙腐蚀是湿法脱硫装置中最为常见的一种腐蚀现象,该种腐蚀多以裂缝形式出现,主要产生于氧气供应不足且钝化膜受到破坏的位置,缝隙裂缝中的电解质在扩散因素的影响下更容易发生缺氧的情况,通水,阳极氯化物也会与其他的物质产生水解反应,种种因素综合起来,缝隙电解质的浓度会逐渐的升高。

缝隙附属会出现在不同材料之间,也会出现在同种材料之中,防止该种腐蚀发生的最好方法就是提升钼元素与铬元素的含量。

1.1.2 应力开裂腐蚀。

湿法脱硫装置设备的应力开裂腐蚀是在特定腐蚀介质与张应力作用下产生,该种腐蚀是难以预测的,产生腐蚀的设备也不会出现显著的变化,导致应力开裂腐蚀共有4个条件:①腐蚀环境中有特定介质;②材料对于导致应力腐蚀的特定介质十分的敏感;③其他腐蚀因素的影响;
④表面存在的张应力超过了临界值。

1.1.3 点腐蚀。

点腐蚀在湿法脱硫装置设备中出现的频率也较为频繁,是一种发生在合金与金属钝化膜表面的局部腐蚀,若钝化膜再生速度较慢,那么腐蚀速度与腐蚀深度也会越来越强,该种腐蚀多发生在含有卤化物的溶液之中。

1.1.4 气泡腐蚀与冲刷腐蚀。

气泡腐蚀与冲刷腐蚀发生的根本原因是由于材料表面机械力太高或者
钝化膜受到破坏所导致,对于气泡腐蚀而言,气泡破裂是造成该种腐蚀情况的主要因素;对于冲刷腐蚀而言,固体粒子与高流速是导致这种现象发生的重要因素,冲刷腐蚀多发生在弯头、泵壳、管道、阀门、泵轴等部件中。

1.2 湿法脱硫装置的腐蚀环境
1.2.1 烟气换热器。

湿法脱硫装置设备的烟气换热器有回转式烟气换热器与管式换热器两种类型:①回转式烟气换热器主要腐蚀部位为壳壁、换热元件与传动轴;②管式换热器的腐蚀部位较多,需要由烟气含量与降温换热器温度来决定。

如果其中烟气的含尘量不稳定,那么设备在运行中就可能遭遇到冲刷腐蚀,其中最主要的受腐蚀位置就是翅片,有关研究显示,在F G D入口位置,烟气S O3浓度与烟温度是一种正相关的关系,即温度越高,烟气S O3浓度就越高,S O3也很容易附着在管道壁上形成硫酸,这就会导致更对的烟尘附着在其中,从而导致设备腐蚀情况加重。

此外,如果降温换热器翅片中灰尘过多,就会导致整个设备的传热效果下降,这不仅影响系统脱硫的效率,还会在一定程度上加重整个换热器的腐蚀程度。

而升温换热器在烟气低温位置,经过作业后的烟气温度为45℃~50℃,含湿量也达到了饱和状态,因此,这一区域也会遭受到严重的低温化学腐蚀,如果烟气中石膏浆液颗粒的含量较大,也会附着在管道外壁之中,这就会引起垢下腐蚀。

1.2.2 入口位置的原烟气烟道。

换热器入口的烟道底部有大量的酸性洗涤物与湿烟气,在其底板上也会沉淀大量的盐酸和硫酸混合物,酸性物质会与沉淀发生反应形成盐类物质。

1.2.3 换热器、吸收塔烟道。

烟气在经过降温处理后,会出现大量的冷凝液,也会发生腐蚀的情况,特别是在入口烟道位置中,在烟气与湿饱因素的影响下,会逐渐形成一种干湿界面,这就导致大量的洗涤液在烟道位置聚集,腐蚀情况严重。

1.2.4 吸收塔出口位置烟道。

吸收塔出口有大量
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2015年7月内蒙古科技与经济J u l y2015
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收稿日期:2015-05-21
的饱和湿烟气,这些烟气中有一定量的H C L 、S O 3与S O 2,还有部分浆液液滴会在吸收塔出口位置的烟道中沉积起来,继而产生腐蚀。

1.2.5 吸收塔。

在吸收塔下部位置中有大量的浆液,这些浆液是可以实现循环利用的,其中,氯离子的含量较高,浆液也处在搅拌的状态中,在浆液颗粒的摩擦之下,吸收塔烟气会处在饱和状态中,此外,塔壁也会受到洗涤液的影响,发生腐蚀。

1.2.6 浆液供应系统。

在石灰石浆液之中,
悬浮液中含有大量的C a C O 3颗粒,若在制备浆液时,过滤水中氯离子含量较高,那就会导致浆液供应系统发生腐蚀。

1.2.7 动态设备。

在湿法脱硫装置之中,
有着大量的动态设备,如石膏排出泵、循环泵、滤液泵、搅拌器、石膏浆液泵等等,这些动态设备也很容易发生腐蚀,其叶轮与泵壳上很容易出现固体颗粒腐蚀以及介质腐蚀。

2 湿法脱硫装置设备管道的防腐方式2.1 应用耐腐蚀金属材料
将高镍合金应用在湿法脱硫装置设备中可以有
效提升装置的耐腐蚀性能,而在高镍合金中加入钼与铬,可以显著提升材料的缝隙腐蚀能力以及耐点腐蚀能力,但是,高镍合金的价格也较为昂贵,因此,对于湿法脱硫装置设备,需要严格的根据其氯离子、温度与P H 值大概的计算出设备的腐蚀程度,
以此来选择材料。

对于湿法脱硫装置的中等与弱等腐蚀区域,可以使用N i C r o f e r 3127h M o -31合金与C r -
N i o f e r 1925h M o -926合金。

在湿法脱硫装置强腐蚀区域,可以使用N i C r o f e r 5716h M o W-C -276合金或者N i C r o f e r 6020h M o -625合金。

将合金应用在湿法脱硫装置设备上可以使用两
种不同的形式:①就是直接采用全合金形式,但是该种方式的造价较高;②就是使用内贴耐蚀钢板或者
复合轧制钢板,复合轧制钢板是现阶段下常用的一种形式,只要在基板增加耐腐蚀金属层即可;内贴耐蚀钢板就是在基板中内贴耐蚀钢板,只要使用自动焊接形式即可完成。

2.2 玻璃鳞片数值内衬防腐技术
在科技水平的发展下,各类新型的防腐技术也得到迅速的发展,其中,玻璃鳞片数值内衬防腐技术压开始在湿法脱硫装置设备中得到广泛的应用,其中,鳞片树脂是一种典型的防腐涂料,玻璃鳞片是由耐酸C 型玻璃制成,该种材料可以有效阻挡气体与
液体介质的渗透,该种材料是沿平行方向来排列的,这样即可有效缩小机体与材料之间的膨胀度,防止设备由于外界因素的影响而发生剥落与龟裂。

2.3 橡胶内衬防腐技术橡胶的价格便宜,其耐磨性、弹性以及化学稳定性也十分的理想,如果其结构发生变化,橡胶能够随之一起发生变化,并不会出现裂纹,因此,橡胶也在工业生产中得到了广泛的应用,种种实践都显示,将丁基橡胶与氯丁橡胶应用在湿法脱硫装置设备中可以有效提升设备的耐腐蚀性能,在进行应用时,需要确定好片状耐蚀橡胶板的厚度,将其贴合在脱硫装置设备的给定表面,形成一种保护层,这样即可隔绝基体与介质的反应,从而达到良好的防腐蚀效果。

2.4 其他非金属材料的应用
在湿法脱硫装置设备之中,将一些非金属材料应用在其中也能够有效提升设备的防腐蚀效果,举例来说,可以在吸收塔内设置玻璃钢,在除雾器中应用聚丙烯材料,这样都可以有效的提升脱硫装置设备的管道耐腐蚀性能。

除此之外,在进行防腐蚀设计时,还要对各类要素进行综合性的分析与考虑,这包括以下几种内容。

2.4.1 设备与管道工作环境。

设备与管道工作环境包括P H 值、介质成分、氯离子的浓度、设备与管道的实际腐蚀程度、设备与管道会不会受到介质的腐蚀与冲刷等等。

2.4.2 设备与管道的结构。

设备与管道的结构是十分重要的,在实际的设计过程中,需要对设备与管道的布置位置、结构形式等因素进行综合性的分析。

2.4.3 防腐蚀施工条件。

设备的安装与运行需要在一定的环境下下进行,因此,在进行设计时,还需要综合分析防腐蚀的施工条件,如果不符合相关的标准与规定,就需要及时的进行整改。

2.4.4 防腐蚀材料的寿命与维护费用。

在设计时,还需要对防腐蚀材料的寿命与维护费用进行综合的考虑,在其中选择性价比最高的材料,这不仅可以保障系统的防腐蚀性能,还可以有效降低后续的管理与维护费用。

3 结束语
总而言之,湿法脱硫装置设备的管道腐蚀是一
个不容回避的问题,为了规避这些问题的发生,必须要对脱硫装置设备进行改善,选择好适宜的材料,这样才能够有效提升设备的使用寿命。

在实际的设计工作中,也需要对防腐蚀的施工条件、防腐蚀材料的寿命与维护费用、设备与管道工作环境、设备与管道的结构进行综合分析,这样才能够达到理想的设计成效。

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