8新型防腐材料在湿法FGD中的应用.ppt

1、新型防腐材料在湿法FGD中的应用,马双忱,烟气脱硫系统材料的选择,Ellis和Moser（1987年）研究了从1986年商业FGD装置材料损坏的原因。根据化工工业的标准工程实践，31%的材料损坏是由于选择材料不当导致的。这些材料损坏可以很容易地从设计工作状况预测出来。 因此，在FGD的设计中防腐材料的选择要点： 第一，所用防腐材质应当耐温，在烟道气温下长期工作不老化、不龟裂，具有一定的强度和韧性； 第二，采用的材料必须易于传热，不因温度长期波动而起壳或脱落。,FGD静态设备防腐 吸收塔、除雾器、再热器的壳体及内支撑，是静态防腐的主体部分。对该部分的防腐主要从两方面考虑： 一是碳钢本体内衬有机材

2、料防腐； 二是利用耐腐蚀的金属材料制造。 目前，玻璃鳞片和橡胶衬里是普遍采用的内衬防腐技术，其中玻璃鳞片是首选技术。,鳞片衬里技术及常压热水硫化(或预硫化)橡胶衬里技术作为火电厂烟气脱硫装置两大主流防腐蚀衬里技术已为国内外相关行业界普遍认同。 原因有三： 一是电力行业在早期引进的烟气脱硫环保装置样板示范项目中，国外技术承包商均以该两类技术作为防腐蚀衬里首选技术，其中鳞片衬里技术在国内实际使用先于橡胶衬里技术近10年； 二是该两类技术在国内已形成产业化基础，具有良好的国产化条件，特别是国产鳞片衬里技术已工业化应用近20年； 三是该两类技术在烟气脱硫装置中使用具有良好的性能/价格比，为保证该装置的

3、长周期底成本运行提供了可靠的技术保证。由于橡胶衬里成本高于鳞片，且尚需鳞片衬里配合使用，加之成型后修补困难，故该领域腐蚀工程技术应用中首选鳞片衬里。,作为烟气脱硫装置内衬防腐蚀技术，鳞片衬里和橡胶衬里都是可行的，鳞片衬里更具有应有优势。鳞片树脂衬里最突出的性能是具有很低的水蒸气渗透性。它只有同样厚度的FRP 衬里的1/10。这指的是玻璃鳞片的迷宫效果，这种迷宫效果在苛刻的使用条件下降低了气泡的生成。其次，鳞片衬里对各种酸、碱、溶剂和气体有极好的耐化学腐蚀性。树脂可针对各种化学品进行选择，且施工期短。 玻璃鳞片树脂，是将一定片径（0.22.4mm）和一定厚度的（640m）的玻璃鳞片与树脂混合制成

4、的胶泥或涂料，将其用涂抹或喷涂的方法敷于金属表面即成为防腐涂层，此法应用于烟气脱硫系统的许多部位。 该技术目前已成为烟气脱硫系统首选技术，经验证明，玻璃鳞片树脂使用性能良好，有的已安全使用10万小时以上。因其具有优良的抗渗透性，结合良好的机械强度，高的耐蚀性能，同时耐高温性能也很好的优点，尤其是酚醛类乙烯酯树脂玻璃鳞片涂层，在180，短时间220仍具有良好的性能，我国现行引进的烟气脱硫装置中均采用此项技术。,鳞片衬里的迷宫效应,玻璃鳞片涂层断面显微照片,FGD动态设备防腐 动态设备主要是指泵、搅拌器、风机等。 考虑到介质的腐蚀和固体物料的磨损，吸收塔再循环泵、石膏浆液泵等泵壳采用铸铁+橡胶衬里

5、结构，叶轮采用合金； 而石灰石浆液泵、水系统泵壳体及叶轮采用铸钢衬胶/合金。浆液输送管道为碳钢+橡胶衬里结构，玻璃钢管道、不锈钢管道也有使用。 搅拌器一般采用碳钢+橡胶衬里结构。 氧化风机只鼓入空气，无腐蚀介质，用碳钢制造即可。,防腐材料分类,无机类材料； 有机类材料； 金属材料。,无机类材料,水玻璃胶泥 主要成分为灰绿岩粉、水玻璃、氟硅酸钠。优点是耐酸性腐蚀、耐高温、稍耐磨。缺点是不耐碱性腐蚀，抗渗性能和抗稀酸性能差，而且调和胶泥时黏度大，不易施工。因防腐层较厚，设备重量增加，运输、吊装不便，碰损后不易修复，新旧层易开裂、脱落。胶泥防腐层需酸性环境养抗，时间较长。,硫磺胶泥 主要成分是硫磺粉

6、、辉绿岩粉（或墨绿粉）、石棉绒、聚硫橡胶。优点是耐酸、防水、抗渗、快硬、强度高。缺点是不耐高温，使用温度不能高于70，否则易变形，仅可用在湿式脱硫塔底部有水浸泡部位。并且需熬制硫磺胶泥，施工程序复杂，使用不便。 耐酸瓷砖 在脱硫设备内壁用耐蚀胶泥粘贴耐酸瓷砖。优点是耐腐蚀、耐温、耐磨。缺点是需根据设备尺寸预先定做，无标准件，易从接缝处开裂或脱落，施工复杂。 铠装陶瓷 在陶瓷设备外围紧密装配金属保护壳体。优点是耐酸碱腐蚀、耐温、耐磨。缺点是成品率低，成本高，使用温度变化不能过大，法兰接口不易密封，大直径设备成型困难。,砖衬里吸收塔进口,有机类材料,涂料：由于各类防腐涂料层较薄，在有湿热变化、酸碱

7、交替、气流冲刷、灰尘磨损的脱硫设备内使用寿命较短。 内衬玻璃钢：玻璃钢是以合成树脂为胶黏剂，加入稀释剂、固化剂和填料等配成的胶液，与玻璃布符合而成的一种防腐增强塑料。玻璃布是由纤维纺织而成，脱硫设备防腐一般使用无碱、无捻、方格布。 内衬橡胶 ：内衬橡胶分2种，硫化橡胶和有机硅橡胶,各种合成树脂的性能,主要非金属材料及使用部位,丁基橡胶主要性能表,丁基橡胶经改性后有卤化丁基橡胶，包括氯化丁基橡胶和溴化丁基橡胶，基本特性有： 1）具有优良的耐水气渗透性能、耐浆液磨损性能、耐腐蚀性特别是耐F性、耐SO2、耐Cl性及耐热性等。结合脱硫工程浆液介质条件，通常来说厚度为4mm即可，在磨损严重的部位衬2层4

8、mm丁基橡胶。 2）气体透过性小，气密性好。 回弹性小，在较宽温度范围内（-3050）均不大于20%，因而具有吸收振动和冲击能量的特性。 3）耐热老化性优良，且有良好的耐臭氧老化、耐天候老化和对化学稳定性以及耐电晕性能与电绝缘性好。 4）耐水性好、水渗透率极低，因而适于做绝缘材料。 缺点是硫化速度慢、粘合性和自粘性差、与金属粘合性不好、与不饱和橡胶相容性差，不能并用。,FGD装置的吸收塔使用的防腐橡胶内衬照片,吸收塔壁橡胶衬里损伤,吸收塔里可找到橡胶衬里的碎片,玻璃鳞片树脂主要性能表,烟气脱硫装置用鳞片衬里材料性能表,玻璃鳞片衬里,太原第一热电厂FGD入口烟道腐蚀及鳞片更换（2002年7月30

9、日）,FRP在FGD中的应用,北京一热 浙江半山 重庆电厂,采用FRP的喷雾管组,北京一热运行4年后的喷雾管,制造好的FRP管,金属材料,金属材料宜以碳钢材料为主。对金属材料表面可能接触腐蚀性介质的区域，应根据脱硫工艺不同部位的实际情况，衬抗腐蚀性和磨损性强的非金属材料. 对于接触腐蚀性介质的某些部位，如果采用碳钢衬非金属材料难以达到工程实际应用要求，应根据介质的腐蚀性和磨损性，采用以镍基材料为主的不锈钢。,镍基合金是以镍为主与Co、Mo、Fe、W、Cr等形成的连续固溶体合金，其中以蒙耐尔合金和哈氏合金为代表。比较典型的有Nicrofer 5923hMo59合金（2.4605），Nicrofe

10、r 3127hMo31合金（1.4562），Cronifer1925hMo926合金（1.4529）等，通常不低于1.4529。有良好的机械强度，具有良好的加工和焊接性能，无焊缝开裂问题，并具有良好的热稳定性，使用效果较为理想，国际上有使用十多年未出现腐蚀的例子。 但镍基合金造价昂贵，增加了脱硫的投资。,镍基不锈钢适用介质条件,合金22属于Ni-Cr-Mo合金,烟气脱硫防腐蚀的实践,马双忱,作为烟气脱硫装置内衬防腐蚀技术，鳞片衬里和橡胶衬里都是可行的，鳞片衬里更具有应有优势。值得一提的是，在使用橡胶衬里时，往往还需鳞片衬里进行配套。如重庆电厂FGD中，烟气换热器（温度较高）外壳为碳钢+鳞片衬里

11、，吸收塔、除雾器外壳为碳钢+橡胶衬里，而除雾器出口经烟气再热器至烟囱入口的设备（烟道）外壳均采用碳钢+鳞片衬里结构。 在其他静态设备系统中的石灰石浆池、废液池、排浆沟槽等浆液系统，均采用混凝土+鳞片衬里结构。浆液输送管道为碳钢+橡胶衬里结构。玻璃钢管道、不锈钢管道也有使用。,不同防腐材料的可应用范围,可以考虑采用的防腐措施与材料选择,FGD衬里材料典型造价,1. 低碳钢 2. 有涂层的低碳钢 涂层物质抗酸凝结 抗热直到约110 C 短时间紧急情况到 C 3. 有涂层的低碳钢 涂层物质抗酸凝结和HCL 4. 低碳钢 5. 有涂层的低碳钢 涂层物质抗酸凝结 抗热直到约160 - 200 C,国外烟气脱硫装置的选材建议-管道和