
志盛威華燃煤電廠濕法除硫系統防腐應對ZS-1041
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我國是一個能源結構以燃煤為主的國家,大氣污染屬煤煙型污染,粉塵、二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOX)是電廠對大氣的主要污染物,其中二氧化硫造成了酸雨等污染情況。因此志盛威華防腐涂料工程師對二氧化硫的防治是勢在必行。2015年12月,國務院常務會議決定:實施燃煤電廠超低排放和節能改造。國家環保部、發改委、能源局等三部委《實施燃煤電廠超低排放和節能改造工作方案》,要求:到2020年,全國所有具備改造條件的燃煤電廠力爭實現超低排放。各省市紛紛制定超低排放方案及超低排放任務。
目前,國內外燃煤火電廠中煙氣脫硫(Flue Gas Desulfurization 簡稱“FGD”),是控制二氧化硫排放的主要措施。主要是使用石灰石(CaCO3)、石灰(CaO)或碳酸鈉(Na2CO3)等漿液作洗滌劑,在反應塔中對煙氣進行洗滌,從而除去煙氣中的SO2。這種工藝已有50年的歷史,經過不斷地改進和完善后,技術比較成熟,而且具有脫硫效率高(90%~98%),機組容量大,煤種適應性強,運行費用較低和副產品易回收等優點。
煤炭燃燒時除生成SO2以外,還生成少量的SO3,煙氣中SO3的濃度為10~40ppm。由于煙氣中含有水(4%~12%),生成的SO3瞬間內形成硫酸霧。當溫度較低時,硫酸霧凝結成硫酸附著在設備的內壁上,或溶解于洗滌液中,對設備造成酸腐蝕。脫硫塔的設置,目的即去除煙氣中的硫化物。同時在除硫過程中,脫硫塔本身也會被硫酸腐蝕。為解決這個問題,增加脫硫塔使用壽命,減少故障停產次數,一般會在設備內壁涂敷防腐材料,如涂敷1041煙氣防腐涂料等。
電廠燃煤機組在脫硫后煙囪和煙囪防腐是重中之重需解決的問題。煙氣經過脫硫后,雖然煙氣中的二氧化硫的含量大大減少,但是煙氣濕度增加、溫度降低,煙氣極易在煙囪的內壁結露,煙氣中殘余的三氧化硫溶解后,形成腐蝕性很強的稀硫酸液。調查實際的煙囪發現,脫硫煙囪內的煙氣有以下特點:
1) 煙氣中水份含量高,煙氣濕度很大;
2) 煙氣溫度低,脫硫后的煙氣溫度一般在40~50℃之間,經GGH加溫器升溫后一般在80℃左右;
3) 煙氣中含有酸性氧化物,使煙氣的酸露點溫度降低;
4) 煙氣中的酸液的濃度低,滲透性較強,對煙囪結構有很強的腐蝕性。
由于脫硫煙囪內煙氣的上述特點,對煙囪防腐材料有如下要求:
1)煙氣濕度大,含有的腐蝕性介質在煙氣壓力和濕度的雙重作用下,煙囪內側結構致密度差的材料內部很易遭到腐蝕,影響結構耐久性。因此煙囪防腐材料需致密、抗壓、防滲透。
2)低濃度稀硫酸液比高濃度的酸液腐蝕性更強, 酸液的溫度在40-80℃時,對結構材料的腐蝕性特別強。以鋼材為例,40-80℃時的腐蝕速度比在其它溫度時高出約3-8倍。防腐涂層需具備的防酸露點腐蝕性能。
3)煙囪運行時,煙氣有可能不進入脫硫裝置,而通過旁路煙道進入煙囪。此時,煙氣溫度較高,一般在130℃左右,防腐涂層還必須能耐130℃的高溫。
由此可知,排放脫硫煙氣的煙囪比排放普通未脫硫煙氣的煙囪對防腐蝕設計要求要高得多。在設計脫硫煙囪時,煙囪內壁的防腐蝕措施應進一步加強。
志盛防腐工程師宋工通過對現有脫硫塔的位置、溫度環境、內部介質名稱、純度、物化特性、運行特性,以及脫硫塔目前的完好性等關鍵信息的收集進行綜合分析,推薦使用ZS-1041煙氣防腐涂料和zs-1042脫硫專用防腐涂料。采用這兩款涂料的原因有以下幾點:
ZS-1041、ZS-1042所采用的所有顏填料均為較規則的小直徑鱗片狀,只要有顏色(黑色)覆蓋的地方,均能視為有層層鱗片層在進行防護;玻璃鱗片直徑太大,在成膜時不易按設計的期待模式進行排列,會出現架空、空穴等弊病;
ZS-1041、ZS-1042涂層加大了液體、氣體滲透時的路徑長度,使其很難滲透至基材表面;
ZS-1041、ZS-1042所采用的成膜物主要是無機樹脂,無機樹脂表面張力小容易涂覆在基材表面且成膜連續不易縮邊,涂膜本身就更為致密,且能對液體進行排斥;
ZS-1041、ZS-1042整個涂料體系幾乎全為無機物質,不存在老化斷鏈等有機涂料所要面對的問題,化學性能更為穩定,防腐效果更好;
ZS-1041、ZS-1042涂刷簡便,維護簡單,施工;
ZS-1041、ZS-1042產品顏填料均為耐磨鱗片狀無機金屬惰性氧化物,耐磨蝕功能優異。

