湿法烟气脱硫装置腐蚀与防腐探讨

4．防腐蚀对策

4.1设计时选择合理的防腐材料：

选择合理的FGD(脱硫设备)烟气入口温度，并选择与之相配套的防腐内衬，选择与入口烟温，塔内设计温度不相匹配的内衬材料是致命的错误。一般设计FGD能承受原烟气长期160℃短时20min180℃左右的高温烟气工况；吸收塔防腐材料国内目前一般多选择内衬玻璃鳞片2-4mm或内衬丁基橡胶4-8mm，吸收塔入口烟道可选择内衬2mm厚的镍基合金C276材料至少5米区域；塔内螺栓等采用合金1.4529或相当材料；搅拌叶片材质一般可选双相不锈钢（SA2507或相当材料）或合金1.4529，搅拌器轴材质可选为合金1.4529；脱硫区箱体搅拌器采用顶进式搅拌器，材质选碳钢衬胶；低温烟道或接触低温烟气的设备一般多做内衬玻璃鳞片或内衬丁基橡胶防腐及采用FRP，对于GGH低温区可选用搪瓷或玻璃鳞片、内衬合适的合金等，对于高温区的防腐可采用高温玻璃鳞片或内衬合适的合金等防腐材料，所有接触腐蚀液的管道多采用内衬橡胶或用FRP管道等。脱硫系统cl-防腐设计按40000pp考虑。

4.2严把防腐内衬的施工质量：

4.2.1原材料进场验收。原材料的品种、质量和有效使用期是进场验收的重点。胶板验收项目包括品种、厚度、硬度、电火花(检查孔洞)检测和外观。玻璃鳞片及胶板原材料储存温度要求在10-20℃，相对湿度控制在75％以下。

4.2.2预处理工序质量控制。防腐施工中的预处理主要是基体补焊打磨、喷砂和衬胶施工中的胶板打磨。衬胶和玻璃鳞片施工要求喷砂后的基体表面洁净度要达到SA2.5级，粗糙度Ra≥75um。喷砂质量以喷砂质量标准样板为依据，对各部位的喷砂表面进行检验。同时严格监控喷砂压缩空气质量和砂的质量，严禁压缩空气存在油污和水汽。喷吹介质可采用铁矿砂或铜矿砂，不得采用河沙作为喷砂砂料。压缩空气为0.6---0.8MP为宜，要注意早上10点以前气温上升过程中铁板的温度比气温低；黄昏时气温的急剧下降，打光合格的金属面必须当天马上涂上底涂防锈；吸收塔打磨处理后的焊缝采用着色检查，其他如烟道采用渗油试验。发现缺陷（气孔及深度在0.5mm以上的咬边、凹坑等，）应及时补焊并打磨合格后方可进行喷砂施工。要提前留好有关的采样孔及压力等测孔并提前焊好发兰。

4.2.3施工环境条件控制：衬胶及玻璃鳞片施工现场要求温度最佳控制范围为l5～30℃，相对湿度控制在75％以下。低于作业环境空气露点及在雨天或过高的相对湿度下施工，胶板及玻璃鳞片在短期内极易脱落。

4.2.4施工过程控制要点:

a）配料。包括：衬胶底涂、粘接剂、玻璃鳞片底涂、玻璃鳞片树脂、玻璃钢环氧树脂、环氧漆、耐酸胶泥和衬砖胶泥等防腐材料，在施工过程中要现场配制。配料过程主要监检配比准确性和活化期。

b）工序衔接。防腐施工要在喷砂后24h内刷第一遍与第二遍底涂，底涂与第一遍粘接剂，两遍粘接剂之间，第二遍粘接剂与贴胶板，每道玻璃鳞片涂层之间都有最短和最长的间隔时间要求。施工时要根据工艺文件对该工序的时间间隔严格地监督检查，确保工序衔接符合工艺要求。

c）衬胶搭接。基本原则搭接方向要与介质流动方向保持一致，防止介质冲刷胶板搭接缝。施工人员须根据设备内各部位介质流向，确定胶板搭接形式。施工中应对胶板搭接部位进行严格检查，保证正确的接缝方向。

d）衬胶。吸收塔和各种箱罐衬胶质量验收项目包括：厚度、硬度、电火花、外观和粘接强度。其中厚度、硬度、电火花(100％检测3kV/mm下不漏电；最高电压不超过15kV)、外观验收检查在制品上进行，剥离强度(规定值≥6N/mm)检测在产品试板上进行。拉伸强度≥6Mpa。外观检查要求：搭接缝方向正确，无十字接缝，各部位所衬胶板品种符合规定，未见气泡、鼓包、大的裂缝等严重缺陷。

e）玻璃鳞片树脂衬里涂层。质量验收项目包括：厚度、硬度、电火花、外观和粘接强度。其中厚度要求：检查前根据测厚仪标准板校验测厚仪，测定鳞片衬里厚度，使用测厚仪每4m2检测2~3处。外观要求：鳞片衬里面100％电火花检测(4kV/mm电压下不漏电,最高电压不超过15kV)在制品上进行，检测时避免电压过高或在一处停滞时间过长，电压必须稳定，使用检测仪扫描所有衬里面(扫描速度为300~500mm/s)。确认有无缺陷。在产品试板上检验硬度(巴氏硬度，规定值为40)和粘接强度≥6Mpa。

4.2.5吸收塔现场制作过程中保证焊口满焊，焊缝光滑平整无缺陷，内支撑件及框架不能用角钢、槽钢、工字钢，应用圆钢、方钢为主，外接管不能用焊接，要用法兰连接。严禁在已衬胶或已涂玻璃鳞片的设备上进行任何焊接工作。

4.3脱硫系统运行中合理控制浆液的pH值。控制pH=4-6之间；加强对浆液的定期取样分析检测，重点是Cl－的检测，尤其在pH值降低之后，监控Cl－的浓度不要超过设计范围；加强脱硫废水排放，尽量将酸不溶物通过废水处理系统排放出脱硫系统，防止系统中CL-的富集，一般将CL-控制在15000PPM以内（防腐设计按CL-最大为40000PPM）。

5．近年来国内湿法脱硫工艺的发展趋势：

(1)取消GGH的湿法脱硫工艺：典型工艺脱硫后烟气经GGH升温后，烟气温度一般也在85℃左右，由于湿法脱硫不能有效去除SO3，烟气中含有少量SO3就使烟气酸露点大为提高（一般为130℃左右），故采用GGH后虽排烟温度有所提高，烟气抬升高度有所升高，但温度仍在酸露点以下，净烟道及烟囱腐蚀依然存在，未达到采用GGH的根本目的，此外采用GGH后，在运行中常出现GGH压差高、堵塞的情况，使FGD被迫退出运行，影响FGD正常的投用率。目前大多新建大型火电机组的FGD系统多结合周边环境污染本底值及厂址具体位置，并经环评批复许可后采用取消GGH的湿法脱硫工艺。取消GGH后，烟囱出口温度只有50℃左右，一般烟囱高度要在200米以上，以利于抬升烟气排放高度，此外从除雾器出口到烟囱出口都要加强防腐，一般除雾器出口到FGD出口挡板多用玻璃鳞片防腐，旁路烟道多采用耐180℃的高温玻璃鳞片防腐，烟囱采用钢内筒内衬汰钢板防腐混凝土外筒的结构形式，多套脱硫可采用多钢内筒防腐保温混凝土外筒的多管合一烟囱。

(2)取消湿法脱硫旁路烟道在国内趋于应用:取消旁路烟道后，脱硫系统的安全直接影响主机安全，脱硫系统及电除尘系统要随主机同步启动。这样脱硫系统在设计时，就必须采取了一系列措施以提高系统可靠性，如：浆液循环泵采用进口设备，事故喷淋水设计为多路水源和多道喷水设备，主要设备电源设计为两路或引入保安电源等。无旁路烟道的湿法脱硫工艺目前已在国内开始应用于实践。

(3)湿法脱硫“烟塔合一”技术在国内趋于应用：“烟塔合一”技术是利用汽机冷却塔实现循环水废热和锅炉脱硫后净烟气的混合排放，由于水塔水蒸气巨大热量的抬升作用促使烟气更好的扩散和排放。该技术目前已在我国在建大型电厂中开始采用，据国外多年的实践证明“烟塔合一”烟气混合后的抬升高度和扩散距离高于典型的烟囱排放，具有很好的环保和经济效益，是我国新建大型火电机组湿法脱硫的发展趋势。当前国外“烟塔合一”技术又有新的发展，有趋势增加烟冷塔的高度，减小出口直径，建成具有烟囱高度，冷却塔型线的“冷烟塔”，实现烟气更好排放，以适应将来更高的环保要求。

6.结束语

湿法烟气脱硫作为一种较成熟的脱硫工艺，已广泛应用。但是目前存在的装置材料腐蚀磨损等问题，需要从设计、试验、制造、安装、调试、运行和维护等多个环节去研究和解决，本文主要介绍了湿法脱硫装置的腐蚀机理和实际运行中的腐蚀环节，并从设计、施工、运行提出一定的防腐蚀对策，以供脱硫公司和火电厂参考。但脱硫系统要完全做到高效、稳定、经济、可靠地运行，还有许多方面值得脱硫公司、电厂研究和改进。