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电力环保行业 | 脱硫系统防腐蚀解决方案

时间:2025-01-02 14:35:46      来源:本站

 湿法烟气脱硫装置(FGD)已成为国内外火电厂烟气脱硫的主导装置,但该工艺同时还存在腐蚀环境苛刻、处理烟气温度高、SO2吸收液固体含量大、磨损性强、设备防腐蚀区域大、施工技术质量要求高、装置腐蚀维修困难等特点。

      为解决我国大型火电厂烟气脱硫装置的防腐蚀技术国产化问题,华昌聚合物自主研制开发了“鳞片防腐蚀衬里技术”,并针对湿法烟气脱硫装置的各区域不同的腐蚀环境特点,提出了不同的防腐蚀复合衬里结构体系。经工程实践考核证明,该防腐蚀衬里结构具有技术体系新颖、投资成本适中、现场施工简便、装置防护性好、运行周期稳定、维修保养方便等优点。为我国大型火电厂烟气脱硫装置的防腐蚀工程国产化提供了可靠的技术保证。
      HCM
系列华昌聚合物环氧乙烯基酯树脂鳞片胶泥产品,是针对烟气脱硫(FGD)装置而研发的系列专用鳞片类耐温耐蚀材料。它是由高度耐腐蚀、耐高温、高韧性的环氧乙烯基酯树脂为成膜物,配以特殊表面处理的鳞片材料、相关助剂,与其它耐腐蚀颜填料加工而成,物料呈糊状。
     
近年来,电力行业热电厂火灾频发,其中多数发生在脱硫系统。华昌聚合物也相应研制开发了具有优良阻燃性能的鳞片胶泥产品及配套树脂。

环氧乙烯基酯鳞片胶泥防腐基本结构

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2  脱硫塔、烟道各区域防腐蚀环境分析

和防腐蚀结构设计(文末有总览表)

1. 耐高温结构

推荐应用区域:未处理的烟气侧换热器入口烟道、GGH换热器内壁、吸收塔入口烟道、旁路烟道等

腐蚀介质主要环境:正常运行下的90~150℃烟气,一般事故时的180℃烟气;烟气中固体含量为3~15%SO2含量为0.7~4%,烟气流速为15m/s

可能出现的腐蚀形态:树脂高温失强导致的高温热应力引发内衬材料龟裂使衬里脱落失效;高温SO2(大于150℃)烟气引起的内衬层烧蚀腐蚀;装置停用时由环境湿度吸收SO2后引发的露点腐蚀;低固体含量、高流速烟气引发的内衬层中度腐蚀。

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耐高温鳞片胶泥结构示意表

在烟气湿态SO2烟气140℃、干态180℃下,各层树脂应选用酚醛环氧乙烯基酯树脂,以达到内衬层耐高温以及耐腐蚀的目的;鳞片胶泥层中可额外添加短切纤维及硬质超细粉末以提高胶泥衬里层抗热应力及耐腐蚀能力,推荐设计厚度为2mm

2. 耐高温耐磨结构

推荐应用区域:干湿交替区,主要包含高温原烟气与低温脱硫浆液或工艺过程清洗水交汇区域。在FGD装置中,干湿交替区具体部位为吸收塔原烟气进口烟道和GGH换热器原烟气侧进口烟道等。

腐蚀介质主要环境:正常运行下的90~150℃烟气,一般事故时的180℃烟气;低温脱硫液和间歇式高压清洗水温度为室温;脱硫液固体含量为60~70%
可能出现的腐蚀形态:树脂高温失强导致的高温热应力引发内衬材料龟裂使衬里脱落失效;树脂高温失强使衬里耐磨性能下降;高温热应力引发内衬材料龟裂使介质穿透性渗透导致金属基体腐蚀;高固体含量浆液压力喷射及自重落体引发的内衬材料冲刷减薄腐蚀导致衬里失效;高温新生态稀亚硫酸引发的内衬层渗透及烧蚀腐蚀(温度大于180℃);冷热分布不均导致内衬层受到强烈的热应力而开裂破坏失效;烟道内底板不平整形成积水引发沸震应力破坏;高温含H2SO3水蒸气气化扩散能对衬里的冲击应力破坏。

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耐高温耐磨鳞片胶泥结构示意表

在湿态SO2烟气140℃、干态180℃下,各层树脂应选用酚醛环氧乙烯基酯树脂,以达到内衬层的耐高温以及耐腐蚀的目的;耐磨玻璃钢可提高内衬层抗高温热应力与水蒸气气化扩散破坏的能力,防止内衬层龟裂破坏;耐磨面涂可提高内衬层的耐磨性能。

3. 耐中温结构

推荐应用区域:主要包括吸收塔净烟气出口至GGH换热器净烟气入口烟道、除雾器区域塔内壁、GGH换热器净烟气出口至旁路烟道。
腐蚀介质主要环境:40~90℃湿烟气。
可能出现的腐蚀形态:SO2吸收过程中生成的稀亚硫酸引发的内衬层渗透腐蚀;中温环境热应力引发的内衬层轻度应力破坏;低固体含量、高流速烟气引发的内衬层轻度磨损。

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耐中温鳞片胶泥结构示意表

4. 耐中温耐磨结构

推荐应用区域:包含吸收塔喷淋区及其上延1米和下延2米的塔内壁、吸收塔塔底至搅拌区液面上延1.5米的塔内壁等。
腐蚀介质主要环境:40~60℃烟气;40~50℃脱硫浆液,固体含量60~70%
可能出现的腐蚀形态:SO2吸收过程中生成的稀亚硫酸引发的内衬层渗透腐蚀;高固体含量浆液自重落体引发的内衬材料重度冲刷腐蚀;中温热应力引发的内衬层轻度热应力破坏;在机械及蒸汽搅拌条件下高固体含量浆液引发的内衬层的中度磨损;在维修条件下人为机械力碰撞破坏引发的内衬层损伤;因设备基座形变导致设备底板形变引发的内衬层形变而应力开裂。

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耐中温耐磨鳞片胶泥结构示意表

各层树脂选用双酚A型环氧乙烯基酯树脂,耐磨玻璃钢隔离层可提高内衬层抵抗热应力与水蒸气气化扩散破坏的能力,防止内衬层龟裂破坏;耐磨面涂可提高内衬层的耐磨性能。

 5. 耐中温增强结构

推荐应用区域:包含吸收塔内部的支撑板、梁、架等结构件。
这些结构件在装置中除承受相应环境的腐蚀作用外,还承受内置安装设备的载荷应力作用,螺栓连接紧固应力作用及支撑梁架自重悬挂形变引发的应力作用。

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耐中温增强鳞片胶泥结构示意表

玻璃钢增强层可提高内衬层抵抗热应力的能力,防止内衬层龟裂破坏,并可提高抗人为机械力碰撞及设备底板形变破坏。

防腐蚀结构设计总览表

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环氧乙烯基酯鳞片胶泥施工及质量控制预验收

       请参考华昌聚合物《乙烯基酯鳞片胶泥使用指南》、《MFE乙烯基酯树脂、MERICAN功能树脂防腐蚀施工操作指导书》等技术资料。如有需要可后台留言获取。

 

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作者:节选自《防腐蚀工程应用手册》

 




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