徐春林
摘 要:近年來我國社會經濟的發展非常迅猛,各項生產工作也隨之發展起來,同時能源壓力也在不斷上漲。為了解決能源緊缺的問題,電廠不斷擴充建設規模,為了確保電廠可以維持正常運行,脫硫設備在其中發揮了重要的作用。因為長時間處于高強度腐蝕的工作環境當中,脫硫設備非常容易被腐蝕,所以必須采取一定的防腐措施對設備進行有效的防護,避免出現腐蝕而影響脫硫設備的使用期限和工作性能?;诖耍疚膶﹄姀S脫硫設備中的防腐與防護對策進行分析和探究,希望可以為相關領域提供一定的參考意見。
關鍵詞:電廠;脫硫設備;防腐;防護
中圖分類號:TK224 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2018)21-0084-02
由于近年來我國經濟一直保持著高速的增長狀態,所以對能源的需求也越來越大。無論是在日常生活還是社會生產工作中,煤一直都是應用的最為廣泛的能源之一。但是煤在進行燃燒時會產生一氧化碳以及各種有害物質,對環境的污染和破壞十分嚴重,還會造成酸雨面積的增加,不利于人們的生活和工作。在電廠中,會有部分含有有毒有害物質的氣體從管道和一些設備中流通,同時產生強烈的腐蝕性。而對于吸收塔而言,其入口處與內腔有著顯著的溫度差異,并且長時間處于酸堿交互的工作環境下。因此,脫硫設備在正常運行期間中極易受到腐蝕,必須對其采取有效的防護措施。
1 電廠脫硫設備應用的防腐材料
1.1 鎳基合金
在電廠中,為了對脫硫系統進行防腐蝕的保護,一般需要應用一些有效的防腐材料,但是不可以選取普通不銹鋼或是其他一些抗酸鋼材,這部分材料難以對脫硫設備起到防護的作用。一般電廠中會選用鎳基合金,該材質具有良好的耐酸性?,F階段,世界范圍內有許多國家都會應用鎳基合金來保護脫硫設備,以防止設備被腐蝕。與其他一些防腐材料進行對比,無論是在操作的安全性或是抗壓性,還有抗腐蝕效果,鎳基合金都有著顯著的優勢。但是鎳基合金也有著一定的缺點,就是價格高昂,應用于脫硫設備中的整體造價較高。
1.2 磚板襯里以及膠泥
磚板襯里,也就是需要在脫硫設備的內部涂抹一層具有良好的抗腐蝕效果的膠泥,從而在腐蝕物和脫硫設備之間起到有效的隔離作用,從而避免脫硫設備在運行期間遭到腐蝕。而且從磚板襯里的角度分析,其具有較大的機械強度,抗腐蝕性效果顯著,所以應用的十分廣泛。早在上個世紀中葉我國的專家學者就成功研發了磚板襯里技術,經過了長時間的實踐和探索過程,對磚板襯里技術的應用積累了大量的經驗,同時也研制出了大量的高品質低價格的磚板和膠泥。在現階段的電廠中,脫硫設備中一般會將鑄石板或者花崗巖作為建造磚板的原材料。但是在脫硫設備中應用此種技術也有很多不足之處,如施工時間長,設備較以往更加笨重、不具備良好的抗震性能等。
1.3 橡膠裝置
橡膠是一種在日常生活中經常會用到的物質,因為價格比較低廉,而且其中所含有的化學成分較為穩定,所以在人們的生活或是生產工作中都有著非常廣泛的應用。據研究表明,丁基橡膠具有十分良好的化學穩定性,并且該材質的防滲透效果較好,所以可以有效的避免水蒸氣、二氧化硫等氣體出現擴散。另外,丁基橡膠不易產生磨損,所以可以對脫硫設備起到有效的防護作用。
1.4 玻璃鋼
玻璃鋼作為一種較為常見的復合型材料,具有很多顯著的優點,如:發展時間長,絕緣效果好、抗腐蝕性強、比較輕便等。而且工作人員可以利用玻璃鋼設計出不同的材料性能,成型速度快,便于進行維修。從上個世紀七十年代開始,脫硫裝置中開始加入玻璃鋼材質,后來乙烯樹脂被發現和利用,使得玻璃鋼的抗腐蝕效果得到了進一步的提升。在后期,大直徑玻璃鋼開始應用于工業設備當中,使得脫硫設備的抗腐蝕效果不斷升級。從世界范圍內來看,我國和一些發達國家相比,在電廠中可以成功應用于脫硫設備的材質還不是十分豐富,而且具體的評價方法和操作技術比較匱乏。所以,玻璃鋼材質難以大量的應用于脫硫設備當中。
1.5 高性能防腐蝕涂料
高性能防腐蝕涂料,其本身是一種具有防腐蝕效果的物質,可以應用于各種強腐蝕環境當中。在我國,生產和應用比較廣泛的防腐涂料基本都是鱗片涂料。鱗片涂料一般是將比較薄的具有抗腐蝕性能的鱗片作為主要應用材料,然后用同樣具有抗腐蝕效果的樹脂進行粘合,最后將二者共同制作成為性能顯著的高效能防腐涂料。該材料具有良好的結構,而且抗滲性能較強。將鱗片涂料加工成為鱗片襯里可以將其防腐蝕性進一步升級,而且操作便捷,消耗時間短,使用起來更是十分簡便。另外,該材料可以應用較長一段時間,所以可以有效的降低維護費用?;谏鲜鲆幌盗袃灹继匦?,該材料被越來越多的國家推廣和應用。而且還有一些發達國家在此材料的研發基礎之上加以填充和完善,從而研制出了其他各種具有良好抗腐蝕性的涂料。這些涂料中大部分已經被成功應用于脫硫設備當中,而且獲得了較好的經濟效益。
2 電廠脫硫設備的防腐與防護對策
在電廠中,脫硫設備受到腐蝕其實是一種比較常見的問題,這種問題的產生是多種不同的因素共同作用的結果,如物理、化學、環境等一系列因素,因此對其進行防護的難度系數非常高。上述的一系列腐蝕因素具有較強的離散性,現階段我國在對脫硫設備實施防腐和防護時,一般會采取以下兩種方法。
2.1 濕煙囪法
在電廠中,脫硫設備的襯里一般由無機材料制作而成。但是在工作環境較濕或者具有強腐蝕性的情況下,襯里的正常使用期限會受到影響而降低,大概4~5年的時間就需要更換新的襯里,可以看出,此種材料的襯里抗腐蝕性效果較差?,F階段,我國主要應用WFGD裝置,該裝置內一般會應用高級防腐材料作為襯里的基礎加工材料,如316L碳鋼等。而在很多西方發達國家中,應用的比較廣泛的為合金貼墻紙技術。在該技術中所應用的合金材料對 HF、HCl等元素均有著較強的抗腐蝕效果。雖然濕煙囪法的應用效果顯著,但是使用該方法對應用的材料和技術均有著較高的要求?,F階段,我國在對濕煙囪法進行設計和操作上既不具備豐富的經驗,也沒有比較成熟的技術支持,因此關于“煙囪雨”的問題難以得到解決,所以無法將濕煙囪法進行十分廣泛的應用。如果需要應用濕煙囪法,必須要結合電廠的現實情況進行分析,一般需要對以下影響因素進行綜合性的考慮:首先,要考慮淤電廠機組在實際應用過程中的具體容量大??;其次,要對煙囪的設計方案進行分析,考慮是否可以應用該方法;最后,要考慮電廠所處的具體位置以及周圍環境。在適合的情況下應用濕煙囪法,可以對電廠的脫硫設備起到良好的防腐和防護作用,同時可以有效的解決煙氣向外擴散的問題,盡可能的降低腐蝕溶液和各種有害氣體對脫硫設備的腐蝕和侵害。
2.2 煙塔合一法
煙塔合一法開始應用于上個世紀的80年代,該技術的發明和利用最初起源于德國。就煙塔合一法而言,其實就是對煙氣進行脫硫,然后從通道中經過后再傳輸至冷卻塔內部,最后和塔內的氣流一起被排放至大氣中。為了得到良好的防腐防護效果,一般會在脫硫設備中應用該方法進行防腐操作,該技術方法在很大程度上對原來的煙氣系統進行了精簡,從而使脫硫設備的建設加工成本得到降低,除了具有良好的環境保護作用外,還可以獲得一定的經濟效益。目前,我國大部分具有一定規模的電廠都會選擇煙塔合一法來完成對脫硫設備的防腐防護處理。在應用煙塔合一法時,最關鍵的操作環節就是要選擇良好的防腐材料作為煙囪內襯的主要應用材料,一般會選擇應用復合鋼板。這類材料的防腐效果比較理想,316L碳鋼、鎳基合金都屬于比較優質的材料。除了上述幾種材料外,可以應用于煙囪內襯且具有良好的抗腐蝕效果的材料還有玻璃鋼。玻璃鋼除了具有良好的抗腐蝕性,還可以在實際應用的過程中保持長時間的效果不變,而且還具有價格低廉等優點,同樣可以成功應用于煙塔合一法當中,從而輔助脫硫設備可以在惡劣的工作環境中免受腐蝕。
現階段,對于我國大多數電廠而人眼,在對脫硫設備進行防腐防護處理時,所應用的方法技術一般會將316L鎳基合金作為主要應用材料,但是因為復合鋼板的價格比較高昂,所以在很多情況下襯里的建造也會選擇價格比較低廉的非金屬抗腐蝕材料。上文已經提出,高性能防腐蝕涂料無論是從經濟角度或是環境角度分析,都是最佳防護材料,一般包括以下兩種:不銹鋼以及玻璃鱗片,其中玻璃鱗片應用的比較廣泛,其抗腐蝕效果也非常顯著。但是在實際應用時,該材料易發生磨損脫落現象,因此使用期限較短,而且在脫落后必須馬上進行二次涂刷,否則將會導致設備被腐蝕損壞。另外,如果將玻璃鱗片用于脫硫設備的防腐操作時,需要注意以下問題:在應用玻璃鱗片之前,需要對其進行全面仔細的偶聯劑處理,避免含有腐蝕效果的細小分子進入到入襯里中,從而對設備的基體造成破壞。另外,還要將玻璃鱗片在涂抹過程中出現的氣泡清除干凈,從而確保良好的防腐效果。最后,可以應用真空攪拌的方式對玻璃鱗片的調料進行有效的調配,保證其粘接性。
3 結語
綜上所述,如果電廠的脫硫設置在較長的時間內一直處于高強度腐蝕效果和高濕度工作環境下,就會對設備造成嚴重的侵蝕。所以,必須進行有效的防腐防護處理。現階段,應用的比較廣泛的防腐材料一般有:磚板襯里、膠泥等。其實還有許多不同的防腐涂料可以用于抗腐蝕防護工作當中,高性能材料或玻璃鋼等都能夠對脫硫設備起到良好的防護效果,從而確保設備的正常運作,促進脫硫設備使用期限的提升。
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