從2000年起，國家加大了對燃煤鍋爐煙氣SO2的治理力度。目前在SO2治理措施中,有85%以上采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝。該工藝采用資源豐富、價格低廉的石灰石作為吸收劑對鍋爐煙氣進行循環洗滌吸收煙氣中的SO2，脫硫后的副產物作為石膏，不會產生二次污染,而且對煙氣的脫硫吸收都是在濕態中進行，不會產生二次污染，而且脫硫效率在90%以上。但是,由于對煙氣的脫硫吸收都是在濕態中進行，煙氣中SO2和SO3的腐蝕和其它污染物(如C1-和F-)的腐蝕，嚴重影響了脫硫裝置的建設投資和安全運行。因此，如何對裝置設備和部件材料進行合理的選擇,使脫硫裝置能夠經濟、安全、長周期進行，就成為工程技術人員急需解決的一個重要課題。
1腐蝕種類及產生的原因
在濕法脫硫系統中，腐蝕主要有金屬腐蝕和非金屬有機物(襯里)腐蝕，產生腐蝕的原因是多種多樣的，就金屬腐蝕而言有:
縫隙腐蝕[1] 縫隙腐蝕一般發生在采用螺栓連接的部位和漿液固體物沉淀的部位。比如，吸收塔煙道進口表面，脫硫凈煙氣煙道法蘭連接部位，膨脹節法蘭連接部位，塔內部件螺栓連接部位等。縫隙腐蝕產生的原因是由于腐蝕介質與材料相互接觸的縫隙中的液體的強酸性在缺氧狀態下損壞材料表面的鈍化膜而導致材料發生的腐蝕，是一種電化學腐蝕效應。
點腐蝕[1] 點腐蝕和縫隙腐蝕一樣，均屬于電化學腐蝕。其區別在于縫隙腐蝕發生在氣相或氣液兩相介質接觸的金屬材料上，點腐蝕發生在與液相接觸的金屬材料上。
應力腐蝕(晶間腐蝕和穿晶腐蝕) [1] 應力腐蝕是C1-的一種腐蝕現象，是由于部件表面張應力超過臨界張應力，在外部腐蝕介質的作用下，導致晶體或晶間結構損壞而發生在金屬應力腐蝕。
2濕法脫硫系統的腐蝕狀況
在濕法脫硫系統中，腐蝕環境隨介質參數的變化以及不同的運行方式而不同，濕法脫硫系統的腐蝕參數見表1。
3材料的選用
在煙氣脫硫裝置中，防腐蝕材料選擇的影響因素主要有:使用環境溫度、材料選擇的影響因素主要有:使用環境溫度、材料使用部位pH值、C1-濃度(包括可溶性F-濃度)以及耐磨性能等。通常使用的金屬防腐蝕材料包括926和C276；非金屬通常使用材料是丁基橡膠和鱗片樹脂，各種防腐蝕材料的對比情況見表2。
4防腐蝕材料的優化配置
通過對各種防腐蝕材料的性價情況的研究，針對濕法煙氣脫硫裝置不同部位的腐蝕問題，從裝置的安全性和投資的經濟性角度考慮，提出了濕法煙氣脫硫系統中不同部位防腐蝕材料的優化配置，見表3表示。
表1典型的濕法脫硫煙氣系統的腐蝕介質參數
|
腐蝕位置
|
腐蝕介質
|
腐蝕原因
|
|
GGH進口側至吸收塔進口側
|
PH值1-2的酸性液以及寒酸性物質的飛灰
|
煙氣中酸性物質被GGH沖洗水吸收后顯酸性，GGH換熱后濕態煙氣溫度低于酸露點，所形成酸液對金屬的腐蝕
|
|
吸收塔進口干濕界面處
|
PH值3-4，w(C1-)為60000-80000μg/g，w(F-)為10000μg/g，w(SO3氣溶膠)為1000μg/g）
|
煙氣和噴霧霧滴的相互滲透和擴散，以及高溫煙氣的冷卻蒸發作用
|
|
吸收塔漿池
|
PH值4-6，w(C1-)為5000-30000μg/g的石膏漿液
|
吸收了煙氣中SO3和其它酸性物質的石膏漿液呈強腐蝕性，在吸收塔內外溫差作用下，滲透至碳鋼塔壁，造成腐蝕
|
|
吸收塔噴淋區及除霧區
|
附著在塔壁或支撐框架以及噴淋系統管道上的含高濃度酸性物質的固體物
|
固體物質結垢附著，同時由于洗滌液的持續噴淋，在吸收塔內外溫差作用下，含酸性物質的液體滲透至碳鋼塔壁，造成腐蝕
|
|
吸收塔出口至GGH凈煙氣進口/GGH（若無GGH，則至煙囪出口）
|
溫度為45-60℃，含少量液態水的飽和煙氣
|
出口飽和煙氣結露凝結與煙氣中的酸結合生成腐蝕性酸液
|
|
GGH凈煙氣出口至煙囪出口
|
溫度為80℃左右，水蒸氣含量很高的過熱煙氣
|
含酸性物質的煙氣在煙囪正壓區滲透至煙囪內部，造成腐蝕
|
表2各種防腐蝕材料的對比情況
|
指標
|
金屬材料
|
非金屬材料
|
|||
|
926（Dinl.4529）
|
C276（Dinl.4529）
|
丁基橡膠
|
鱗片樹脂
|
聚脲
|
|
|
耐溫/℃
|
熔點1320-1390
|
熔點1325-1370
|
正常80，最高100
|
正常120，最高180
|
正常80，最高120
|
|
抗介質腐蝕和滲透腐蝕能力
|
w(氮)為0.2%左右，提高鹵化物中抗點蝕和縫隙腐蝕的能力
耐點腐蝕指數（%Cr+3.3×%Mo）為47在中等PH值含有氯化物的強酸環境下，耐腐蝕能力優異
|
W（銘）為15.5%左右，w(鉬)為16.5%左右，提高鹵化物中抗點蝕和縫隙腐蝕的能力
耐點腐蝕指數（%Cr+3.3×%Mo）為47在中等值PH值含有氯化物的強酸環境下，耐腐能力優異
|
|||
|
耐PH值條件
|
4〈PH〈6.5
|
1〈PH〈4
|
|||
|
耐C1-濃度/μg﹒g-1)
|
〈70000
|
〈70000
|
|||
|
耐酸濃度
|
￠（H2SO4）為60%，溫度80℃，腐蝕速度〈0.1mm/a。Cr含量較低，不能用于強氧化性環境中，如熱硝酸
|
￠（H2SO4）為65%，溫度100℃，腐蝕速度〈0.1mm/a。
Cr含量較低，不能用于強氧化性環境中，如熱硝酸
|
對鹽酸、硫酸有極好的耐酸性；不能用于強氧化性環境
|
對鹽酸、硫酸有極好的耐酸性；一般w(HF)不超過1000μg/g，不能用于強氧化環境
|
對鹽酸、硫酸有極好的耐酸性；不能用于強氧化性環境
|
|
施工維護性
|
施工要求較高，工作區單獨分開或遠離鐵、碳鋼區，適合采用任何傳統焊接工藝與同種材料或其他金屬焊接
|
施工要求較高，工作區單獨分開或遠離鐵、碳鋼區，適合采用任何傳統焊接工藝與同種材料或其他金屬焊接
|
技術應用廣泛、成熟。粘貼工藝，現場施工一般為預硫化性橡膠，粘合劑需添加硫化劑。現場施工安全性要求較高
|
技術應用廣泛、成熟。有刷涂、噴漆兩種工藝。無接縫，施工較方便
|
噴漆工藝，涂層表面光滑，無膠襯里的接縫及鱗片施工劑揮發后空穴，整體防腐性能良好，施工簡單，目前處于推廣階段
|
|
同等維護條件下的使用壽命
|
整體壽命20年
|
整體壽命20年
|
整體壽命20年
|
整體壽命20年
|
整體壽命20年
|
表3推薦的設備和部件防腐材料選擇
|
系統設備或部件
|
腐蝕介質
|
防腐蝕/襯里
|
備注
|
|
煙道系統
|
|||
|
高溫煙道（≥80℃
|
硫酸、亞硝酸、鹽酸、氯化氫、氟化氫冷凝液
|
鱗片樹脂噴涂
|
|
|
低溫煙道（<80℃
|
硫酸、亞硝酸、鹽酸、氯化氫、氟化氫冷凝液
|
聚脲噴漆
|
|
|
低溫高濕煙氣擋板
|
硫酸、亞硝酸、鹽酸、氯化氫、氟化氫冷凝液
|
框架：高溫鱗片軸和葉片：1.4539或1.4529及相當
|
在機組鍋爐煙氣旁路時，擋板接觸介質為高溫煙氣，在進行框架內襯材料選擇時應考慮
|
|
GGH殼體
|
硫酸、亞硝酸、鹽酸、氯化氫、氟化氫冷凝液
|
鱗片樹脂
|
|
|
煙囪內襯
|
以硫酸為主
|
玻璃鋼板拼接
|
|
|
吸收塔
|
|||
|
吸收塔進口煙道
|
硫酸、亞硝酸、鹽酸、氯化氫、氟化氫冷凝液
|
C276/高溫鱗片
|
|
|
吸收塔內壁
|
吸收了煙氣中SO3和其它酸性物質呈強腐蝕性的漿液
|
鱗片
|
|
|
吸收塔內部件連接
|
吸收了煙氣中SO3和其它酸性物質呈強腐蝕性的漿液
|
1.4529或相當
|
|
|
噴淋層管道/噴嘴
|
溶解在漿液中的鹵化物（C1-和F-），以C1-為主
|
FRP或PP/SiC-N
|
|
|
除霧器除霧元件
|
飽和煙氣攜帶的酸液
|
pp
|
|
|
吸收塔攪拌妻軸/ 葉輪
|
溶解在漿液中的鹵化物（C1-和F-），以C1-為主
|
雙相合金鋼
|
|
|
漿液管道
|
溶解在漿液中的鹵化物（C1-和F-），以C1-為主
|
ERP或碳鋼襯塑/襯膠
|
|
5結論
濕法煙氣脫硫裝置中可選的防腐蝕材料種類很多，性價比差別很大。在進行選擇時，首先應根據濕法煙氣脫硫裝置不同部位的腐蝕環境，首先應根據濕法煙氣脫硫裝置不同部位的腐蝕環境，在滿足腐蝕要求和保證裝置長周期安全運行的基礎上，再根據鎳基合金和非金屬防腐蝕材料的性價比來對濕法煙氣脫硫裝置的防腐蝕材料進行優化配置，達到用最省的資金來解決濕法煙氣脫硫裝置的腐蝕問題這一目的。
魯ICP備2021047099號