無(wú)錫不銹鋼在煙氣脫硫設(shè)備中的應(yīng)用
時(shí)間：2019-06-13
作者：無(wú)錫不銹鋼板
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煙氣脫硫中洗滌器選材思想
在設(shè)計(jì)煙氣脫硫設(shè)備時(shí)，可供使用的材料有：帶有機(jī)防腐保護(hù)的碳鋼、玻璃纖維強(qiáng)化塑料(GI)及不銹合金。選擇這些材料的原則是在技術(shù)上的適應(yīng)性，如腐蝕、沖刷、耐熱、可加工性和價(jià)格。在煙氣脫硫洗滌器中，使用無(wú)錫不銹鋼和鎳基合金作結(jié)構(gòu)材料，它們同GI或有機(jī)防腐材料相比較，有許多優(yōu)勢(shì)：
—無(wú)壽命極限；
—無(wú)熱擴(kuò)散；
—抗沖刷；
—無(wú)溫度限制；
—無(wú)機(jī)械損壞的危險(xiǎn)(維護(hù)簡(jiǎn)單)。
因?yàn)闆](méi)有壽命極限，所以使用無(wú)錫不銹鋼合金很經(jīng)濟(jì)。也就是它們的使用周期比煙氣脫硫裝置的整個(gè)壽命還長(zhǎng)。相反，在煙氣脫硫設(shè)備中使用的有機(jī)防腐材料，隨著煙氣脫硫工藝特征的變化，必須在一定的周期內(nèi)更新。另一方面，選擇不銹鋼合金是煙氣脫硫參數(shù)的特性要求，而且其材料和制造成本也較低。不銹鋼合金在煙氣脫硫設(shè)備中的應(yīng)用根據(jù)吸收器各區(qū)域中不同的腐蝕介質(zhì)需選擇相應(yīng)的不銹合金。
在煙氣脫硫中使用的無(wú)錫不銹鋼合金可分為四組，標(biāo)準(zhǔn)奧氏體不銹鋼、全奧氏體不銹鋼、超級(jí)奧氏體不銹鋼及含鉻和鉬的鎳基合金。標(biāo)準(zhǔn)奧氏體不銹鋼是亞穩(wěn)定型18Cr10Ni鋼，有少量的添加元素。因?yàn)樗鼈兊目裹c(diǎn)蝕和抗縫隙腐蝕能力太低，所以通常不用在煙氣脫硫中，該類(lèi)鋼的抗點(diǎn)蝕當(dāng)量PRE低于20。
煙氣通過(guò)煙氣入口進(jìn)入洗滌器，入口內(nèi)部的腐蝕環(huán)境是煙氣產(chǎn)生凝結(jié)的硫酸和氯化物形成的。第一次洗滌在第一個(gè)循環(huán)中進(jìn)行，這一循環(huán)也叫急冷循環(huán)。在此煙氣通過(guò)噴射的急冷液被急冷到工藝溫度45-70℃在這個(gè)循環(huán)中，形成飽和煙氣并進(jìn)行有害物質(zhì)預(yù)分離，此時(shí)，鹽酸析出，pH值降低(pH=吸收塔吸收藏箱、氯化物含量高。煙氣通過(guò)洗滌墻和收集盤(pán)之間的環(huán)狀通道后，進(jìn)入第二循環(huán)，也叫做吸收循環(huán)。在這里，大部分so2和石灰石發(fā)生反應(yīng)。在此區(qū)域由于pH值較高，氯化物含量低，所以吸收器溶液的腐蝕性較低。吸收器溶液被收集到盤(pán)中后，流人吸收液供應(yīng)箱中。煙氣通過(guò)除霧器飽和水溶液后，被凈化。
煙氣入口是煙道和洗滌器之間的過(guò)渡區(qū)，它承受兩種腐蝕：一是煙氣中凝結(jié)的硫酸腐蝕；二是溶液中的氯化物腐蝕。設(shè)計(jì)中的主要思想是能在煙氣溫度下抗硫酸腐蝕。通過(guò)研究腐蝕等高線(xiàn)圖表得出結(jié)論：惟一可以使用的材料是Ni—Cr—Mo合金。確定使用的是C一276和59合金。如果通過(guò)熱交換器，將煙氣冷卻到90℃與酸的露點(diǎn)溫度之間(露點(diǎn)溫度范圍是120～135℃)，就是鎳基合金也可能被腐蝕。
通過(guò)對(duì)以往的煙氣脫硫裝置進(jìn)行研究，結(jié)構(gòu)的改變降低了盤(pán)底的點(diǎn)蝕危險(xiǎn)。選材原則也會(huì)隨之而改變。由于超級(jí)奧氏體比904L合金稍微貴一些，但具有很高的耐腐蝕性，所以904L合金被超級(jí)奧氏體鋼取代。在急冷器溶液中只有625合金同超級(jí)奧氏體鋼的耐腐蝕性相當(dāng)，但其價(jià)格幾乎是超級(jí)奧氏體的2倍。所以從1996年以后，904L和625合金這兩種材料從Noell—KRC的選材準(zhǔn)則中取消。
總結(jié)以上不銹鋼在煙氣脫硫中的應(yīng)用，可以確定新的選材準(zhǔn)則。煙氣脫硫溶液的腐蝕條件是： 溫度在50℃(無(wú)煙煤發(fā)電廠(chǎng))和70℃(褐煤發(fā)電廠(chǎng))之間；
急冷器循環(huán)中pH值在4～5之間；
吸收器循環(huán)中pH值為6；
隨著洗滌器投資成本的降低，越來(lái)越多的人把奧氏體不銹鋼和鎳基合金作為煙氣脫硫洗滌器的結(jié)構(gòu)材料。新的選材準(zhǔn)則向不銹合金這個(gè)方向邁進(jìn)了一大步。另外應(yīng)用不銹鋼或鎳基合金鍍層和襯板也能降低材料的成本。與有機(jī)材料相比不銹合金很少進(jìn)行維護(hù)。事實(shí)上，若選材時(shí)充分考慮到煙氣脫硫的工藝參數(shù)，再加上長(zhǎng)期的各種類(lèi)型設(shè)備上的操作經(jīng)驗(yàn)，這些材質(zhì)的使用壽命就可無(wú)限延長(zhǎng)，也就是說(shuō)，在電廠(chǎng)技術(shù)中，工業(yè)煙氣脫硫設(shè)備使用的壽命周期可以大大提高。