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脱硫工艺的选择对烟囱防腐的影响

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脱硫工艺的选择对烟囱防腐的影响

发布日期:2019-05-21 作者: 点击:


现今我国大部分火电机组都上了脱硫装置,本文通过分析烟囱腐蚀机理,对比不同的脱硫工艺,通过对脱硫工艺的机理分析,结合烟囱腐蚀机理,得出其对烟囱腐蚀的影响。


烟囱防腐工程


烟气脱硫机组容量5.6亿千瓦,占煤电机组容量的86%,许多脱硫装置的安装都需要对烟囱进行同步防腐,造成高额投资。而且随着脱硫装置长期运行,经过防腐处理的烟囱会由于种种原因出现问题,甚至影响到了烟囱的结构安全。下面我们通过烟囱腐蚀机理的研究,进而通过对比不同的脱硫工艺,分析其对烟囱腐蚀的影响。

烟气对烟囱的腐蚀种类有:化学腐蚀、电化学腐蚀、结晶腐蚀、磨损腐蚀。

(1) 化学腐蚀:尾气中的腐蚀性介质在一定的温度、湿度下,和金属材料发生化学反应生成可溶性盐,逐渐腐蚀设备。

(2) 电化学腐蚀:潮湿环境中,金属腐蚀主要是电化学腐蚀,在焊缝处特别容易发生。尾气中的电解质和水在金属表面形成原电池,逐渐腐蚀设备。

(3) 结晶腐蚀:可溶性硫酸盐或亚硫酸盐的液相渗人表面防腐层的毛细孔内,若设备停用时,在自然干燥下生成结晶型盐,同时体积膨胀,使防腐材料自身产生内应力,而使其脱皮、粉化、疏松或裂缝损坏。特别是频繁开、停时,带结晶水的盐类体积可增加几倍或几十倍,腐蚀更加严重。因此,闲置的设备更易腐蚀。

(4) 磨损腐蚀:尾气中的固体颗粒与设备表面湍动摩擦,使其逐渐变薄,加速腐蚀过程。

不同的脱硫工艺,对于烟囱腐蚀的影响差距较大,下面主要就主流的湿法与干法工艺做下分析比较:

(一) 湿法脱硫工艺分析

湿法烟气脱硫,特点是脱硫系统位于烟道的末端、除尘器之后,脱硫过程的反应温度低于露点,烟气经过再热或不加热直接排入烟囱。

烟气经过湿法脱硫后,虽然烟气中的二氧化硫的含量大大减少,但是,洗涤的方法对除去烟气中少量的三氧化硫效果并不好,只有20%~~30%左右。即使用有效的除雾器,饱和烟气所携带的水滴和水雾也会在烟气出口设备上凝结,吸收烟气中的腐蚀元素,腐蚀管路和设备。由于经湿法脱硫,烟气湿度增加、温度降低,烟气极易在烟囱的内壁结露,烟气中残余的三氧化硫溶解后,形成腐蚀性很强的稀硫酸液。脱硫烟囱内的烟气有以下特点:

(1) 烟气湿度大,处于饱和状态的湿烟气含有的腐蚀性介质在烟气压力和湿度的双重作用下,烟囱内侧结构致密度差的材料内部很易遭到腐蚀,影响结构耐久性。

(2) 烟气温度降低,烟囱正压运行区域增大,烟囱内侧结构很易遭到腐蚀,直接影响烟囱的安全运行。

(3) 低浓度稀硫酸液比高浓度的酸液腐蚀性更强。

(4) 酸液的温度在40℃-80℃时,对结构材料的腐蚀性特别强。以钢材为例,40℃-80℃时的腐蚀速度比在其它温度时高出约3-8倍。

(5) 烟气中残留的氯离子遇水形成氯酸,其化合温度约为60℃,当低于其露点温度时,即使很少的氯化物也会造成严重腐蚀。

(6) 湿法脱硫工艺使可吸入颗粒物排放增加。湿法脱硫塔虽脱除了部分粗颗粒,却提高了细颗粒的浓度,这些细颗粒是除雾器无法除去的湿法脱硫烟气中的细小液滴在换热器中干燥后产生的浆渣所形成的,烟气中粉尘的增加加剧了对烟囱的冲刷,加速了烟囱腐蚀。

(7) 即使湿法脱硫安装了GGH,也难以避免腐蚀:

Ø 安装GGH后,烟气中的飞灰会积聚在GGH换热元件上,飞灰中的重金属会起催化剂作用,将烟气中部分SO2转化为SO3,尽管数量不多,但对升高烟气的酸露点是有影响的,测试表明GGH后SO3的含量有所增加。

Ø 测试发现,经过湿法脱硫后的烟气酸露点在90~120℃ 温度范围内, 而烟气再热之后的温度约80℃,因此在湿法脱硫下游设备表面上,仍然会产生新的酸凝结液。

Ø 经GGH加热后的烟气温度高于烟气水露点, 因此可以防止新的凝结水产生,但是80℃的低温烟气,无法在很短时间内将已经凝结在烟道或烟囱表面上的水或穿过除雾器的浆液快速蒸干,只能使这些液滴慢慢地浓缩、干燥,而此过程使得原来酸性不强的液滴变成腐蚀性很强的酸液在烟道和烟囱上形成点腐蚀。

在国内已有众多的电厂锅炉炉后配置湿法脱硫出现了严重的腐蚀,即使做了相应的防腐措施,仍未能长期解决烟囱腐蚀的难题。


本文网址:http://www.bf-gs.com/news/474.html

关键词:脱硫防腐工艺,烟囱防腐工程

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