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不锈钢在烟气脱硫设备中的应用

所属分类:新闻资讯 点击次数:482 发布日期:2020-05-06

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在设计烟气脱硫设备时,可供使用的材料有:带有机防腐保护的碳钢、玻璃纤维强化塑料(GI)及不锈合金。选择这些材料的原则是在技术上的适应性,如腐蚀、冲刷、耐热、可加工性和价格。在烟气脱硫洗涤器中,使用不锈钢和镍基合金作结构材料,它们同GI或有机防腐材料相比较,有许多优势:

1、无寿命极限;

2、无热扩散;

3、抗冲刷;

4、无温度限制;

5、无机械损坏的危险(维护简单)。

因为没有寿命极限,所以使用不锈钢合金很经济。也就是它们的使用周期比烟气脱硫装置的整个寿命还长。相反,在烟气脱硫设备中使用的有机防腐材料,随着烟气脱硫工艺特征的变化,必须在一定的周期内更新。另一方面,选择不锈钢合金是烟气脱硫参数的特性要求,而且其材料和制造成本也较低。不锈钢合金在烟气脱硫设备中的应用根据吸收器各区域中不同的腐蚀介质需选择相应的不锈合金。

在烟气脱硫中使用的不锈钢合金可分为四组,标准奥氏体不锈钢、全奥氏体不锈钢、超级奥氏体不锈钢及含铬和钼的镍基合金。标准奥氏体不锈钢是亚稳定型18Cr10Ni钢,有少量的添加元素。因为它们的抗点蚀和抗缝隙腐蚀能力太低,所以通常不用在烟气脱硫中,该类钢的抗点蚀当量PRE低于20。

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烟气通过烟气入口进入洗涤器,入口内部的腐蚀环境是烟气产生凝结的硫酸和氯化物形成的。次洗涤在个循环中进行,这一循环也叫急冷循环。在此烟气通过喷射的急冷液被急冷到工艺温度45-70℃在这个循环中,形成饱和烟气并进行有害物质预分离,此时,盐酸析出,pH值降低(pH=吸收塔吸收藏箱、氯化物含量高。烟气通过洗涤墙和收集盘之间的环状通道后,进入第二循环,也叫做吸收循环。在这里,大部分so2和石灰石发生反应。在此区域由于pH值较高,氯化物含量低,所以吸收器溶液的腐蚀性较低。吸收器溶液被收集到盘中后,流人吸收液供应箱中。烟气通过除雾器饱和水溶液后,被净化。

烟气入口是烟道和洗涤器之间的过渡区,它承受两种腐蚀:一是烟气中凝结的硫酸腐蚀;二是溶液中的氯化物腐蚀。设计中的主要思想是能在烟气温度下抗硫酸腐蚀。通过研究腐蚀等高线图表得出结论:惟一可以使用的材料是Ni—Cr—Mo合金。确定使用的是C一276和59合金。如果通过热交换器,将烟气冷却到90℃与酸的露点温度之间(露点温度范围是120~135℃),就是镍基合金也可能被腐蚀。

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通过对以往的烟气脱硫装置进行研究,结构的改变降低了盘底的点蚀危险。选材原则也会随之而改变。由于超级奥氏体比904L合金稍微贵一些,但具有很高的耐腐蚀性,所以904L合金被超级奥氏体钢取代。在急冷器溶液中只有625合金同超级奥氏体钢的耐腐蚀性相当,但其价格几乎是超级奥氏体的2倍。所以从1996年以后,904L和625合金这两种材料从Noell—KRC的选材准则中取消。

总结以上,不锈钢在烟气脱硫中的应用,可以确定新的选材准则。烟气脱硫溶液的腐蚀条件是:

1、温度在50℃(无烟煤发电厂)和70℃(褐煤发电厂)之间;

2、急冷器循环中pH值在4~5之间;

3、吸收器循环中pH值为6;

随着洗涤器投资成本的降低,越来越多的人把奥氏体不锈钢和镍基合金作为烟气脱硫洗涤器的结构材料。新的选材准则向不锈合金这个方向迈进了一大步。另外应用不锈钢或镍基合金镀层和衬板也能降低材料的成本。与有机材料相比不锈合金很少进行维护。事实上,若选材时充分考虑到烟气脱硫的工艺参数,再加上长期的各种类型设备上的操作经验,这些材质的使用寿命就可无限延长,也就是说,在电厂技术中,工业烟气脱硫设备使用的寿命周期可以大大提高。

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