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理性選擇脫硫塔常用防腐耐磨材料 推動工業(yè)煙氣脫硫技術可持續(xù)發(fā)展
發(fā)表時間:2025-11-05

隨著全球環(huán)保法規(guī)趨嚴,工業(yè)煙氣脫硫(FGD)系統(tǒng)成為燃煤電廠、鋼鐵冶煉、化工等行業(yè)污染治理的關鍵環(huán)節(jié)。濕法石灰石-石膏法因脫硫效率高(90%~98%),連續(xù)運轉處理周期長,脫硫除塵能力強等優(yōu)勢成為主流工藝。作為脫硫系統(tǒng)的核心,脫硫塔內(nèi)部腐蝕介質復雜,溫度波動劇烈,物理沖刷嚴重。傳統(tǒng)防腐材料如玻璃鱗片涂層耐溫最高200℃,且耐磨性不足,導致頻繁停機維修,年均經(jīng)濟損失超200億元。


國外對濕法脫硫設備的腐蝕性能防護,主要是采用鍍鋅鎳基金屬襯里、玻璃鱗片涂層、橡膠襯里三種工藝,歐洲地區(qū)發(fā)展較成熟的是橡膠板復合材料及其黏接工藝技術,東歐地區(qū)一般將橡膠襯里鑲嵌在吸收塔及其出口排氣管道內(nèi)表面;日本在吸收塔濕法脫硫管道和排氣煙道內(nèi)部表面的防腐,一般采取玻璃鱗片摻雜聚合物技術來實現(xiàn);美國較多選擇合金內(nèi)襯作為煙道和吸收塔內(nèi)表面防腐材料。綜合考慮防護性能、維修成本及制造成本,我國電廠脫硫塔通常采用玻璃鱗片涂層,但玻璃鱗片涂料襯膠容易磨損,使用壽命短,致使其需要定期檢查和維修,而每次處理該問題都要停工,清空吸收塔的漿液才能進行維修,給企業(yè)生產(chǎn)運行造成很大的麻煩,并增加了維修成本。


玻璃鱗片樹脂涂層采用現(xiàn)場配置涂敷的安裝方式,用于脫硫的乙烯基樹脂按照使用溫度一般分為,甲基丙烯酸類乙烯基樹脂,最高使用溫度為130℃;酚醛環(huán)氧類乙烯基樹脂,最高使用溫度為150℃。由于高溫下熱膨脹系數(shù)不匹配,玻璃鱗片樹脂涂層易產(chǎn)生微裂紋,導致其脫落。用于玻璃鱗片襯里和玻璃鋼襯里的乙烯基樹脂具有良好的耐HF性,但作為填充材料的玻璃鱗片(SiO2)會被HF腐蝕,對于使用高含氟量燃料的電廠,不宜采用玻璃鱗片作為填料。對于有較高機械強度、耐磨、抗?jié)B透的區(qū)域,則需要采用玻璃纖維織物增強的鱗片襯里,如吸收塔的噴淋區(qū)和漿液池、地坑地溝等。


在脫硫塔中,橡膠襯里一般為工廠預制后現(xiàn)場安裝。由于水蒸氣、陰離子滲透、擴散,橡膠內(nèi)襯出現(xiàn)鼓泡、裂紋、脫落導致失效,進而造成基體(鋼材)的腐蝕。此外,其與硬物和利器接觸造成機械損傷、施工時質量問題、塔內(nèi)溫度也都會造成橡膠失效。


近年來,鎳基合金以其出色的防腐蝕性能,在煙氣除塵脫硫裝置中得到廣泛應用,但成本較高,主要應用于脫硫塔入口煙道以及煙道附近的塔壁、有關部件的連接螺栓、不銹鋼支撐件等部位。只要不銹鋼或合金表面的鈍化膜保持完好無損,其腐蝕速率非常低。合金表面鈍化膜的穩(wěn)定性與其自身微觀結構、溫度、pH值、Cl離子濃度有關。當Cl離子濃度過高時,鈍化膜將破裂,合金襯里會發(fā)生點蝕和縫隙腐蝕,導致失效。在脫硫塔施工安裝過程中,焊接工藝、焊材選擇不當?shù)纫蛩匾矔绊懫涫褂脡勖?


玻璃鋼耐化學腐蝕性能優(yōu)異,造價比合金低,所以濕法脫硫系統(tǒng)裝置使用玻璃鋼已取得很好的效果,玻璃鋼已經(jīng)應用在脫硫塔塔體、石灰溶解槽、集液器、除霧器、漿液輸送管道、煙道等部位。玻璃鋼內(nèi)表面光滑,不易結垢,但在流速很高及顆粒物濃度較高區(qū)域,玻璃鋼存在耐磨性問題,同時溫度波動也會對玻璃鋼脫硫塔使用壽命造成影響。


通過上述分析對比,北京聯(lián)合榮大科技工作者總結出下列結論:工業(yè)煙氣脫硫系統(tǒng)中,選擇防腐方案不僅是技術問題,更涉及經(jīng)濟投入和環(huán)保責任。高端防腐材料可能初期成本較高,但降低維護和更換頻率后,從長期看來具有更好的性價比。廉價材料可能導致頻繁停產(chǎn)和修復,綜合成本更大。防腐材料和施工過程中的環(huán)保性能也需關注,無污染、低揮發(fā)、有利于回收的材料更符合現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展趨勢。選材應兼顧性能與環(huán)境影響,推動可持續(xù)發(fā)展。


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