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煙氣脫硫中洗滌器選材思想
在設(shè)計煙氣脫硫設(shè)備時，可供使用的材料有：帶有機防腐保護的碳鋼、玻璃纖維強化塑料(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、可加工性和價格。在煙氣脫硫洗滌器中，使用不銹鋼和鎳基合金作結(jié)構(gòu)材料，它們同GI或有機防腐材料相比較，有許多優(yōu)勢：
—無壽命極限;
—無熱擴散;
—抗沖刷;
—無溫度限制;
—無機械損壞的危險(維護簡單)。
因為沒有壽命極限，所以使用不銹鋼合金很經(jīng)濟。也就是它們的使用周期比煙氣脫硫裝置的整個壽命還長。相反，在煙氣脫硫設(shè)備中使用的有機防腐材料，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不銹鋼合金可分為四組，標準奧氏體不銹鋼、全奧氏體不銹鋼、超級奧氏體不銹鋼及含鉻和鉬的鎳基合金。標準奧氏體不銹鋼是亞穩(wěn)定型18Cr10Ni鋼，有少量的添加元素。因為它們的抗點蝕和抗縫隙腐蝕能力太低，所以通常不用在煙氣脫硫中，該類鋼的抗點蝕當量PRE低于20。
煙氣通過煙氣入口進入洗滌器，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循環(huán)中進行，這一循環(huán)也叫急冷循環(huán)。在此煙氣通過噴射的急冷液被急冷到工藝溫度45-70℃在這個循環(huán)中，形成飽和煙氣并進行有害物質(zhì)預(yù)分離，此時，鹽酸析出，pH值降低(pH=吸收塔吸收藏箱、氯化物含量高。煙氣通過洗滌墻和收集盤之間的環(huán)狀通道后，進入第二循環(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中后，流人吸收液供應(yīng)箱中。煙氣通過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)計中的主要思想是能在煙氣溫度下抗硫酸腐蝕。通過研究腐蝕等高線圖表得出結(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。如果通過熱交換器，將煙氣冷卻到90℃與酸的露點溫度之間(露點溫度范圍是120～135℃)，就是鎳基合金也可能被腐蝕。
通過對以往的煙氣脫硫裝置進行研究，結(jié)構(gòu)的改變降低了盤底的點蝕危險。選材原則也會隨之而改變。由于超級奧氏體比904L合金稍微貴一些，但具有很高的耐腐蝕性，所以904L合金被超級奧氏體鋼取代。在急冷器溶液中只有625合金同超級奧氏體鋼的耐腐蝕性相當，但其價格幾乎是超級奧氏體的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則。煙氣脫硫溶液的腐蝕條件是：
溫度在50℃(無煙煤發(fā)電廠)和70℃(褐煤發(fā)電廠)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。新的選材準則向不銹合金這個方向邁進了一大步。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。與有機材料相比不銹合金很少進行維護。事實上，若選材時充分考慮到煙氣脫硫的工藝參數(shù)，再加上長期的各種類型設(shè)備上的操作經(jīng)驗，這些材質(zhì)的使用壽命就可無限延長，也就是說，在電廠技術(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。
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