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不鏽鋼在煙氣脫硫工程中的應用

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不鏽鋼在煙氣脫硫工程中的應用

發布日期:2015-07-04 作者: 點擊:

    在設計煙氣脫硫工程時,可供使用的材料有:帶有機防腐保護的碳鋼、玻璃纖維強化塑料(GI)及不鏽合金。選擇這些材料的原則是在技術上的適應性,如腐蝕、衝刷、耐熱、可加工性和價格。在煙氣脫硫洗滌器中,使用不鏽鋼和鎳基合金作結構材料,它們同GI或有機防腐材料相比較,有許多優勢:

    —無壽命極限;

    —無熱擴散;

    —抗衝刷;

    —無溫度限製;

    —無機械損壞的危險(維護簡單)。

    因為沒有壽命極限,所以使用不鏽鋼合金很經濟。也就是它們的使用周期比煙氣脫硫裝置的整個壽命還長。相反,在煙氣脫硫設備中使用的有機防腐材料,隨著煙氣脫硫工藝特征的變化,必須在一定的周期內更新。另一方麵,選擇不鏽鋼合金是煙氣脫硫參數的特性要求,而且其材料和製造成本也較低。不鏽鋼合金在煙氣脫硫設備中的應用根據吸收器各區域中不同的腐蝕介質需選擇相應的不鏽合金。

    在煙氣脫硫工程中使用的不鏽鋼合金可分為四組,標準奧氏體不鏽鋼、全奧氏體不鏽鋼、超級奧氏體不鏽鋼及含鉻和鉬的鎳基合金。標準奧氏體不鏽鋼是亞穩定型18Cr10Ni鋼,有少量的添加元素。因為它們的抗點蝕和抗縫隙腐蝕能力太低,所以通常不用在煙氣脫硫中,該類鋼的抗點蝕當量PRE低於20。

    煙氣通過煙氣入口進入洗滌器,入口內部的腐蝕環境是煙氣產生凝結的硫酸和氯化物形成的。第一次洗滌在第一個循環中進行,這一循環也叫急冷循環。在此煙氣通過噴射的急冷液被急冷到工藝溫度45-70℃在這個循環中,形成飽和煙氣並進行有害物質預分離,此時,鹽酸析出,pH值降低(pH=吸收塔吸收藏箱、氯化物含量高。煙氣通過洗滌牆和收集盤之間的環狀通道後,進入第二循環,也叫做吸收循環。在這裏,大部分so2和石灰石發生反應。在此區域由於pH值較高,氯化物含量低,所以吸收器溶液的腐蝕性較低。吸收器溶液被收集到盤中後,流人吸收液供應箱中。煙氣通過除霧器飽和水溶液後,被淨化。

    煙氣入口是煙道和洗滌器之間的過渡區,它承受兩種腐蝕:一是煙氣中凝結的硫酸腐蝕;二是溶液中的氯化物腐蝕。設計中的主要思想是能在煙氣溫度下抗硫酸腐蝕。通過研究腐蝕等高線圖表得出結論:惟一可以使用的材料是Ni—Cr—Mo合金。確定使用的是C一276和59合金。如果通過熱交換器,將煙氣冷卻到90℃與酸的露點溫度之間(露點溫度範圍是120~135℃),就是鎳基合金也可能被腐蝕。

    通過對以往的煙氣脫硫裝置進行研究,結構的改變降低了盤底的點蝕危險。選材原則也會隨之而改變。由於超級奧氏體比904L合金稍微貴一些,但具有很高的耐腐蝕性,所以904L合金被超級奧氏體鋼取代。在急冷器溶液中隻有625合金同超級奧氏體鋼的耐腐蝕性相當,但其價格幾乎是超級奧氏體的2倍。所以從1996年以後,904L和625合金這兩種材料從Noell—KRC的選材準則中取消。

    總結以上不鏽鋼在煙氣脫硫中的應用,可以確定新的選材準則。煙氣脫硫溶液的腐蝕條件是:

    溫度在50℃(無煙煤發電廠)和70℃(褐煤發電廠)之間;

    急冷器循環中pH值在4~5之間;

    吸收器循環中pH值為6;

    隨著洗滌器投資成本的降低,越來越多的人把奧氏體不鏽鋼和鎳基合金作為煙氣脫硫洗滌器的結構材料。新的選材準則向不鏽合金這個方向邁進了一大步。另外應用不鏽鋼或鎳基合金鍍層和襯板也能降低材料的成本。與有機材料相比不鏽合金很少進行維護。事實上,若選材時充分考慮到煙氣脫硫的工藝參數,再加上長期的各種類型設備上的操作經驗,這些材質的使用壽命就可無限延長,也就是說,在電廠技術中,工業煙氣脫硫工程設備使用的壽命周期可以大大提高。


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關鍵詞:煙氣脫硫工程

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