烟气脱硫设备的防腐工作该如何开展.docx

烟气脱硫设备的防腐工作该如何开展针对电厂脱硫设备的腐蚀，介绍了腐蚀发生的环境、现象和机理，表达了常见的各种防腐材料，以及脱硫系统运行参数的控制，有效减少了设备的腐蚀。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。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S02、SO3、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（空气湿度到达饱和时的温度）以下，此时水蒸汽就会冷凝成液态水，进而和S02、SO3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S02.SO3、NOx等成会使露点温度显著提高，酸露点温度可达100OC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+S02+H20=FeS03+H2Fe+S02+02=FeS042HC1+Fe=FeC12+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。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):FeFe2÷+2e阴极(复原)：02+2H20+4e=40H-Fe2+20H-=Fe(OH)24Fe(OH)2+2H20+02MFe(OH)3Fe(OH)2+2Fe(OH)3=Fe304+4H20以上两类反应同时发生在防腐层脱落的金属表面c.晶间腐蚀：石灰石一石膏法的浆液属碱性液体，吸收S02后生成可溶性的CaSO4或CaS03o其溶液渗入表面防腐层的毛细孔内，当该设备停用时，由于自然干燥，该溶液会生成结晶型盐，同时体积膨胀使设备自身的防腐材料产生内应力，而使其脱皮、粉化、疏松或裂缝损坏。尤其因干湿交替作用，带结晶的盐类体积可增加几倍或几十倍，腐蚀更加严重。d.磨损腐蚀：烟气脱硫工艺中，固体脱硫剂直接与设备表面发生湍流摩擦，不断更新表面使其逐渐变薄，加速腐蚀过程。三、烟气脱硫设备的防腐方法从上面分析知，提高脱硫设备的使用寿命，使其具有较强的防腐性能，主要的方法就是把金属设备致密包围，有效的保护起来，切断各种腐蚀途径。1）防腐材料的选择原则要使脱硫设备具有较强的防腐性能，材料起着至关重要的作用，第一，所用的防腐材料应当耐温，在烟气温度下长期工作不老化，不龟裂，具有一定的强度和韧性；第二，采用的材料必须易于传热，不因温度长期波动而起壳或脱落。2）防腐材料的分类一般来说防腐材料可分为无机材料和有机材料两大类。常见的无机材料有水玻璃胶泥、硫磺胶泥、耐酸瓷砖、陶瓷等，而常见的有机材料有涂料、内衬玻璃钢。内衬玻璃钢又分为合成树脂和内衬橡胶。目前国内外常用的烟气脱硫装置防腐材料主要机材料有以下几种。a.玻璃鳞片涂料（或胶泥）。实际应用中，往往和其它材料一起使用。国内目前生产这种涂层（或胶泥）的技术主要来自日本或美国，本国自己开发的鳞片和树脂在性能上与国外还有一定差距。b.合金钢。一种是在关键部件上整体采用合金钢，如吸收塔烟气入口烟道的壁板；另一种是在价格低廉的碳钢上衬合金钢箔形成复合板，用于烟道和吸收塔内表面的防腐。c.橡胶材料。合成橡胶具有耐磨耐腐蚀，弹性好及化学稳定性好等特点，有的性能甚至超过了合金钢，因此橡胶材料可广泛应用于烟气脱硫设备。d.玻璃钢。玻璃钢作为衬里或整体用于防腐已显示出独特优势，与高锲合金材料相比它造价低，防腐效果好，同时还可以阻止热震引起的热破坏和分层。e.复合构造。鳞片树脂涂料一玻璃钢衬里构造应用于脱硫系统中，可大大改善防护层的抗渗性、耐磨性、耐温性，增强了整体性和粘结力。f.无机材料。在无机材料中，麻石、陶瓷等具有极其良好的性能价格比，是符合我国国情的防腐材料。3）脱硫系统的运行参数要求烟气脱硫设备中普遍存在腐蚀问题，除了应用各种防腐材料外，也可以通过调整脱硫系统的运行参数来减少腐蚀。a.PH值控制。洗涤液的PH值偏低，会对吸收塔内壁造成严重腐蚀，一般针对石灰一石灰石湿法脱硫工艺，新鲜浆液的PH值通常控制在89,当采用石灰作脱硫剂时，石灰浆液的PH值控制在6.98.9为宜。当采用石灰石作脱硫剂时，石灰石浆液的PH值宜控制在5.56的范围。b.排烟温度控制。在实际运用中，一般采用烟气再热装置，使出口的烟气温度控制在露点温度以上，以减少露点腐蚀的产生。四、结论湿法烟气脱硫系统中，可以采取分区分段的防腐策略,在腐蚀环境较强的区域，应加强防腐层厚度或者选用较高等级的防腐材料；防腐材料的施工工艺和施工质量对其防腐性能也有很大影响，应当严格要求。此外，优化脱硫系统运行的参数指标，也能大大减少设备腐蚀。