碳鋼襯非金屬防腐材料在FGD工程中的應用
摘■要:本文介紹了濕法煙氣脫硫（簡稱FGD）工程中，各系統的腐蝕環境及相應防腐材料的選擇原則。同時，著重探討了目前國內主流防腐材料—碳鋼襯橡膠和玻璃鱗片的防腐特點和施工安裝要求。
1 引言
大型火電廠濕法煙氣脫硫裝置（以下簡稱FGD），從某種意義上講，相當于一個設在電廠的、不斷連續穩定運行的小型化工廠。煙氣從砼煙道引入FGD系統后，分別流經入口檔板門、升壓風機、GGH（熱端）、吸收塔入口煙道、吸收塔本體、吸收塔出口煙道、GGH（冷端）、出口檔板門、水平砼煙道，然后經煙囪排入大氣。其間，煙氣的物理、化學特性會隨著不同的流經區域，發生很大的變化。而與之相接觸的設備、部件的材料特性也要作相應的變化，否則這些設備和部件在酸性環境中會被很快侵蝕掉。
在濕法煙氣脫硫技術推廣的早期，人們曾預期，煙氣脫硫裝置內的腐蝕環境會比較溫和，所以，曾用裸露的碳鋼或低合金鋼作為建造材料，但建成投運不久，就出現了嚴重的腐蝕問題，這說明脫硫運行中的腐蝕環境比人們想象的要嚴重得多。過去25年來，人們根據脫硫工程的實際情況及效能成本等因素，在FGD工程中采取了各種防腐措施，如涂層碳鋼、非金屬材料、整體不銹鋼和復合不銹鋼等材料，積累了一定的FGD選材經驗。從目前世界范圍的FGD選材情況來看，美國多采用整體或復合不銹鋼材料，歐洲采用復合不銹鋼或碳鋼襯膠材料，而東亞如中國、日本、韓國等則采用碳鋼襯膠或碳鋼涂鱗片樹脂材料。
在FGD設計中，根據系統不同部位的腐蝕環境，選擇合適的建造材料是FGD工程能否連續、穩定運行的關鍵。多年的工程實踐證明，濕法煙氣脫硫過程中產生的腐蝕環境是十分嚴重的，如材料選擇不當，會被很快侵蝕掉。而高抗蝕性材料，雖一次性投資會非常高，但可降低脫硫裝置投運后的維護費用和因脫硫裝置停運引起的其他間接費用。所以，防腐問題會直接影響工程造價、設備使用壽命、停運檢修費用和檢修難易程度，設計時務必通過效能成本核算并結合電廠主體工程的設計選材要求、FGD系統的工藝流程、參數設定及整體設計壽命等因素綜合進行考慮。
據對煙氣脫硫工程中材料失效案例的調查，排除特殊的影響因素，失效原因大致可分為以下幾類：（1）約64%的失效原因是由于材料選擇不當和設計、建造、運行及質量管理不當等造成的；（2）14.3％的失效原因是業主為了節省運行成本，在運行時任意改變煙氣脫硫工藝流程，致使建造材料超出運行工況的使用限度造成的。最常見的問題是運行人員限制廢水的排放，導致吸收塔內氯離子含量過高，超過系統設計時的氯離子設定值，使據此選擇的材料失效；（3）約有22%的失效原因是由于煙氣脫硫的工藝流程設計不當，致使所選用的材料不適應產生的工況。上述失效原因不包括由于煤質超出設計值引起的材料失效以及設計人員缺少材料選擇的經驗引起的失效。
由此可見，FGD系統建造材料的選擇與工藝流程、運行參數、工程造價、使用壽命及運行維護等密切相關。只要通過良好的工藝設計、適當的選材、合理的電廠運行，至少2/3的材料失效問題是可以避免的。所以，FGD工程的長期連續穩定運行，不僅與工藝系統的合理設計有關，而且與建造材料的合理選擇也有十分重要的關系。
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