電廠溼法脫硫煙囪內筒5類防腐形式及C276合金推薦

(一)煙囪排放三狀態

目前,燃煤火力發電的電廠(大部分鋼廠也有類似裝備)煙囪重要在以下三種工況下運行:

1、排放未經脫硫的煙氣,進入煙囪的煙氣溫度在125℃左右。在此條件下,煙囪內壁處於乾燥狀況,煙氣對煙囪內壁資料不直接發生腐蝕。

由於在運行時,煙氣有可能不進入脫硫裝置,而通過旁路(“特鋼100秒”提示:新版設計都已嚴禁設計旁路,杜絕旁路直排產生汙染)煙道進進煙囪。此時,煙氣溫度較高,一般在125℃左右,故設計煙囪防腐時,必需斟酌在此溫度工況下運行對煙囪的影響。煙囪設計時應斟酌在鍋爐事故狀況排放煙氣的溫度,一般該溫度在200℃左右,最高時可達300℃~350℃左右。

電廠煙囪安全運行的必要條件是承重的鋼筋混凝土外筒不被煙氣腐蝕,排煙內筒在電廠運行期間儘可能的抵禦煙氣腐蝕。

2、排放經溼法脫硫後的煙氣,並且煙氣經煙氣換熱器體系加熱,進煙囪的煙氣溫度在75~80℃左右,煙囪內壁有稍微結露,導致排煙內筒內側積灰。依據排放煙氣成分及運行等條件的不同,結露腐蝕狀態將有所變更。

3、排放經溼法脫硫後的煙氣,未經煙氣換熱器加熱升溫,進煙囪的煙氣溫度在40~50℃,煙囪內壁有嚴重結露,沿筒壁有結露的酸液流淌。綜上所述,在有無煙氣換熱器體系的情形下,煙囪內壁均存在酸結露狀態。在實際運行狀態下,內壁的酸液由此而不可避免沿其縫隙向煙囪外壁滲透,而在外壁內側的防護層通常由有機材料組成,無論從資料的應用壽命及施工質量,都不能保證在煙囪設計應用期,該防護層能有效地阻隔對外壁發生腐蝕。此外,對外壁發生的腐蝕在一般條件下很難檢測和發明,煙囪安全運行是一個致命的隱患。

由於環境問題的惡化和突出,沒通過環境評估、未經脫硫的電廠項目基本不再運行。上馬、加裝脫硫裝備,對煙囪內筒進行脫硫設計是電廠鋼廠正常運行的合法必要條件。

電廠溼法脫硫煙囪內筒5類防腐形式及C276合金推薦

(二)脫硫後的煙氣對煙囪的影響

煙囪內壁經過脫硫裝置後,煙氣中的二氧化硫的含量大大減少,但是,洗滌的方式對除去煙氣中少量的三氧化硫後果並不好。由於經溼法脫硫,煙氣溼度增加、溫度下降,煙氣極易在煙囪的內壁結露,煙氣中殘餘的三氧化硫溶解後,形成腐蝕性很強的稀硫酸液。脫硫煙囪內的煙氣有以下特點:

1、煙氣溼度大,處於飽和狀態的溼煙氣含有的腐蝕性介質,在煙氣壓力和溼度的雙重作用下,煙囪內側構造緻密度差的材料內部很易遭到腐蝕,影響結構耐久性。

2、低濃度稀硫酸液比高濃度的酸液腐化性更強。

3、酸液的溫度在40℃~80℃時,對構造材料的腐蝕性特殊強。以鋼材為例,40℃~80℃時的腐蝕速度比在其它溫度時高出約3-8倍。

(三)脫硫後的煙囪內襯形式選擇

正因為容易結露的腐蝕氣體存在,煙囪內筒選擇一個適合的耐腐蝕內襯,需斟酌以下幾方面的因素:

1、技巧可行性,滿足龐雜化學環境下的防腐請求;

2、經濟性價比高,較低的建築本錢,一次性投資用度要低;

3、施工條件好,質量把持便利,施工週期短;

4、運行保護用度低,並且便利於後續檢驗。

需注意的是,用材的選擇不僅應考慮初期一次性投入,而且要考慮裝置的可運行週期(即大修週期)和總使用壽命等相干問題。

電廠溼法脫硫煙囪內筒5類防腐形式及C276合金推薦

目前溼法脫硫後的煙囪內筒內襯防腐重要有5類形式:

1、採取耐酸腐蝕的金屬合金薄板材作內襯,內襯材料包含鎳基合金板(哈氏合金C276 、 C22 )、鈦板( Ti Cr2 )等,此三類方式“特鋼100秒”小編都有親身跟進案例,感興趣的童鞋可以加公-眾-號交流;

2、用以上耐蝕金屬作為複合層與煙囪碳鋼筒體複合方式(複合式脫硫小編也接觸過,恕不展開贅述);

3、採用耐腐蝕的輕質隔熱的製品粘貼,隔斷煙氣和內筒接觸,如發泡耐酸玻璃磚內襯;

4、第三類採取耐酸、耐熱、隔熱、保溫;隔斷煙氣和鋼內筒接觸,應用噴塗方法內襯安裝,如 VP 煙囪內襯;

5、玻璃鱗片、聚脲等塗層防酸腐化塗料。

(四)推薦:高光C位耐腐蝕C276 合金

C276 合金是一種含鎢的鎳-鉻-鉬合金,其硅、碳的含量極低,在氧化和還原狀況下,對大多數腐蝕介質具有優良的耐腐蝕性,傑出的耐點腐蝕、縫隙腐蝕和應力腐蝕性能。較高的鉬、鉻含量使合金能夠耐氯離子的侵蝕,鎢元素也進一步進步了其耐腐蝕性。

國外 C276 合金普遍利用於脫硫塔及煙囪中。國內從2000年左右開始發展,2015年電廠脫硫工程項目C276合金用量到達史上峰值。

沒有對比,就無法體現耐腐蝕效果,看一組數據:

C276合金在10 %硫酸沸騰實驗溶液中的腐蝕速率為0.35mm/y;

316L為1.615mm/y;317L為0.785mm/y。

對於C276合金的應用形式,國內主要由內筒碳鋼鋼板與C276 內襯合金板在工廠軋製或爆炸複合,以及現場Paper Wall掛貼搭接等方法。目前,據“特鋼100秒”小編服務過的工程項目中,後者簡單高效,佔到總使用的八成左右。

雖然這兩年的脫硫項目較2015年已經大幅減少,但一些電廠鋼廠項目的維修和更新改造,停車期短,要求高效的專業團隊見縫插針。這使得C276 合金“國內現貨庫存、工廠按圖按區域預製、現場快速安裝”,這種模式越來越常態化,筆者見過最高效的一次維修檢修,24小時內輕鬆搞定。

寫到這裡,想起了一位脫硫老前輩對這個市場的預判:5~10年內,脫硫後市場還有一輪機會。


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