湿法烟气脱硫设备不锈钢及高合金材料的应用

李鹏飞

摘 要：本文主要探究了烟气脱硫技术中常见的湿法工艺——石灰石-石膏法的工艺流程和装备的腐蚀情况，简单介绍了各部件选用的防腐材料的优缺点以及不锈钢和高合金材料在装备上的应用情况，分析了湿法烟气脱硫设备不锈钢及高合金材料的应用情况。

关键词：湿法;烟气脱硫;不锈钢;高合金材料;应用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.16.031

近些年来，随着工业的发展和进步，我国大气污染问题日益凸显，而燃煤发电厂是二氧化硫的主要污染源之一。发电厂烟气脱硫手段多种多样，其中，湿法烟气脱硫为当前最为成熟的工艺之一，具有工艺成熟、脱硫效率高、系统适应性强、成本低廉、脱硫产物可综合利用等优点，与此同时，也存在一些固有的问题，其中以防腐最为突出。为此文章尝试对相关技术进行分析和探讨，以求更好的促进相关工艺的发展。

1 FGD系统工艺

FGD系统经过长时间的应用和发展，已经较为成熟，其通常分为以下几个系统，即烟气系统、吸收塔系统、石灰石浆液制备系统、石膏脱水系统、工艺水系统、排放系统等，其主要设备通常有升压风机、烟气换热器、吸收塔及循环泵、氧化风机、除雾器等。该系统的主要工作原理就是将石灰石加水制作成为浆液，作为吸收剂泵入到吸收塔与烟气充分接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的氢氧化钙以及从塔下鼓入的空气进行反应生成硫酸钙，而硫酸钙达到了一定的饱和度之后，就会结晶形成石膏。经过吸收塔排出的石膏浆液经过浓缩、脱水，最终在其含水量小于10%的时候，使用输送机将其送到石膏贮仓堆放，脱硫后的烟气经过除雾器除去雾滴，在经过换热器加热升温之后，借助烟囱排入到大气之中。在此过程中，由于吸收塔内吸收剂浆液借助循环泵反复循环与烟气接触，因此吸收剂的利用效率较高，钙硫比相对较低，脱硫效率可达90%以上[1]。

2 常用防腐材料

FGD装置主要的工作介质环境是由烟气和浆液组成的，设备与管路腐蚀和磨损的发生也都来自于烟气与浆液。结合当前我国常用的烟道、烟囱、脱硫、除尘防腐材料的情况来看，不同类型的材料各有其优劣势。

玻璃钢具有内表光滑，不容易沉积污垢、耐磨耐酸、耐热性比较好的优点，但是其同时也存在有弹性模量低、长期耐温性差，容易老化、层间剪切强度低等不足;涂料耐酸碱的能力比较强，膨胀系数高，附着力也比较好，耐磨性强，表面光滑，抗冲击能力强，使用时不容易产生裂纹，施工简单方便等优点，但同时其也存在不耐磨损、价格昂贵的劣势;目前能够满足脱硫系统要求的不锈钢材料通常所选用镍基金属和双相不锈钢材料，这种材料的性能虽然比较优越，但是在具体应用中却存在有成本高的劣势。因此在选择防腐材料时，需要结合实际需要综合分析[2]。

3 FGD设备防腐蚀方案中不锈钢及高合金材料的选用

在湿法FGD设备中，金属材料的腐蚀通常以化学腐蚀、电化学腐蚀及磨损腐蚀等为主，高镍合金等具有耐腐蚀性能，在高镍合金中增加铬和钼后，其耐点腐蚀和缝隙腐蚀的能力则将会进一步增强。由于高镍合金的价格相对来说比较昂贵，因此，工作人员可以结合脱硫装置运行中不同的介质成分运行条件，在对pH值、温度、氯离子含量等进行检测之后，分析腐蚀的轻重程度，然后选择合适的材料[3]。

在FGD系统中，容易发生腐蚀和使用合金钢的部位主要在吸收塔、塔内件、挡板门、烟道等几个部位，其中脱硫吸收塔为FGD湿法脱硫系统中烟气发生反应除去二氧化硫的主要场所。当前，应用于吸收塔的防腐材料主要有橡胶、玻璃鳞片、不锈钢及镍基合等几种不同的类型，其中不同材料由于性能及成本等差异，往往会被用在不同的部位，比如说镍基合金的价格比较昂贵，轻易不会使用，多用在吸收塔入口干湿界面，环境比较恶劣的地方，而其他非干湿交替的地方则使用普通不锈钢或者是不锈钢和碳钢复合板。

而塔内件形式多样、工作环境复杂，如吸收塔合金托盘，其作为布风装置，安装在吸收塔喷淋区的下面，烟气在通过托盘之后，均匀的分布到整个吸收塔的界面，这样能够有效的达到凈化空气的目的;搅拌器轴和叶片可以采用耐蚀合金制造;浆液再循环泵内衬基本上都是橡胶，在材料选择时，也可以结合实际情况灵活选择。

总之，湿法烟气脱硫的主要目的就是为了减少工业生产对环境的污染，当前烟气脱硫设备已经应用到了多种不锈钢和高合金材料中，其能够更好的提升工业生产的经济效益和社会效益，而这对于社会的发展及进步有着较为积极的促进作用。

参考文献：

[1]梁东东，李大江，郭持皓，孙留根，常耀超，黄海辉.我国烟气脱硫工艺技术发展现状和趋势[J].有色金属（冶炼部分），2015（04）：69-73.

[2]张娟，艾华.我国火电厂烟气脱硫工艺现状及发展综述[J].资源节约与环保，2016（04）：22+27.

[3]白玉欣，潘富停，张襄平，张方.湿法脱硫系统的节能优化与实践[J].节能，2016（10）：60-62.

作者简介：李鹏飞（1985-），男，山西交城人，本科，讲师，研究方向：电厂热能动力。