脫硫設備防腐方案

1、脫硫設備防腐方案當前我國火力發(fā)電和冶金燒結脫硫系統(tǒng)多選用濕法石灰石 -石膏法 (FGD脫 硫工藝,其流程就是將 石灰石粉加水制成的漿液泵入吸收塔與煙氣充分接觸混 合, 煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣反應生成硫酸鈣, 硫酸鈣結晶形成二水 石膏,石膏漿液經(jīng)濃縮、脫水,然后輸送至石膏倉堆放,脫硫后的煙氣經(jīng)過除霧 器除去霧滴,再經(jīng)過煙氣 換熱器 (GGH加熱升溫后,由煙囪排入大氣。濕法脫硫系統(tǒng)(FGD 主要包括以下系統(tǒng)和設備:煙氣系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)、漿 液制備系統(tǒng)、石膏處理系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等;主要設 備為:增壓軸流風機、回轉式煙氣換熱器(GGH 、吸收塔、除霧器、噴淋管、氧 化風

2、機、漿液循環(huán)泵、破碎機、球磨機、石灰石旋流器、石膏旋流器、脫水機、 襯膠管道和閥門等。濕法脫硫(FGD 的工藝決定了該系統(tǒng)設備在固、液、氣三態(tài)下運行,設備 承受溫度高低不一, 甚至同一設備在不同工作狀態(tài)溫度也不一致; 設備同時承受 腐蝕、 磨損的復合工況, 不同設備的腐蝕和磨損也不一致; 設備運行時一直處于 小幅振動狀態(tài)。當前脫硫系統(tǒng)的防護 , 漿液管道多選用襯膠工藝,吸收塔多選用 內襯玻璃鱗片工藝。但在使用中也存在著不足,如襯膠會出現(xiàn)鼓包、脫落現(xiàn)象; 鱗片涂層會出現(xiàn)開裂、 脫落現(xiàn)象, 為脫硫系統(tǒng)的運行帶來了安全隱患。 單純的防 腐或防磨并不能完全解決脫硫系統(tǒng)的防護問題。脫硫系統(tǒng)防護涂層的理想

3、性能 為:材料具有優(yōu)異的耐腐蝕性、耐磨性、耐老化性、抵抗熱水的滲透性、能耐高 溫并能承受高低溫差的循環(huán)、 足夠的韌性能抵抗設備的振動和不同材料間膨脹系 數(shù)不同造成的內應力、與基材間優(yōu)異的粘接力、材料自身強度高不易開裂等。 顯然讓一種材料具有上述所有性能并不現(xiàn)實, 襄陽市百盾防護涂層材料有限 公司提出了脫硫系統(tǒng)組合防護涂層的概念,讓每一種涂層發(fā)揮自身最大的優(yōu)勢, 然后組合在一起使用, 從而對脫硫系統(tǒng)設備形成完美的防護。 組合涂層分為:防 腐涂層、鱗片涂層、耐磨涂層、高溫防腐涂層、高溫耐磨涂層、可加工碳化硅耐 磨涂層等。以上幾種涂層進行不同的組合使用完全可以滿足濕法脫硫(FGD 設 備的防護和維修

4、要求。下面針對濕法脫硫的主要設備的防護進行分別說明。1. 脫硫煙道, 脫硫煙道分為原煙道和凈煙道。 原煙道溫度高, 基本以磨損為 主, 涂敷高溫耐磨涂層材料進行耐磨防護, 此部位和增壓風機是脫硫系統(tǒng)溫度最 高的部位,耐磨涂層必需長期能耐 160以上(干態(tài)溫度,同時涂層還要具有 足夠的韌性, 防止開機停機時溫度快速變化造成涂層與金屬開裂脫粘或涂層自身 開裂。 此部位組合涂層選取 BD427高溫防腐涂層和 BD776高溫抗沖擊型碳化硅涂 層,在此組合中主要利用 BD427粘接強度高的特性做為底膠過渡層,在 BD427沒固化時在其表面涂敷 BD776,形成耐磨涂層對金屬的高強度粘接。凈煙道為已 完成

5、脫硫煙氣所經(jīng)過的煙道,溫度在 4080 (濕態(tài) ,腐蝕是其主要損壞方 式同時伴有一定的磨損。此部分組合防護涂層選取為 BD407耐腐蝕涂層, BD408鱗片涂層, BD7053脫硫專用耐磨涂層。 施工時先用 BD407打底, 然后涂敷 BD408鱗片涂層,最后涂敷 BD7053耐磨涂層,形成內層防腐外層防磨的涂層結構。 BD407、 BD408、 BD7053內含有大量液體橡膠,一方面可以阻止水分子向金屬的 滲透,另一方面可以提高涂層的韌性避免涂層自身開裂。2. 增壓風機, 濕法脫硫系統(tǒng)增壓風機一般為靜態(tài)軸流風機, 其工況類似于原 煙道,主要為固體顆粒物沖刷磨損,解決方案一般在靜態(tài)葉片上刷涂一

6、層 BD427高溫防腐涂層, 然后在 BD427未固化時涂敷 2mm 厚的 BD776高溫抗沖擊型碳化硅 涂層。3. 煙氣換熱器(GGH , 是鍋爐煙氣與脫硫煙氣進行熱交換的場所,腐蝕、磨 損同時存在, 組合防護涂層選取 BD427高溫耐腐蝕涂層和 BD776高溫抗沖擊碳化 硅涂層, 此處選 BD776除應用其耐磨性能外, 還因具有良好的導熱性, 導熱系數(shù) 達到 1.4W/MK ,此組合涂層耐磨、防腐、導熱。4. 煙氣擋板門, 與凈煙氣接觸側以腐蝕為主, 伴有磨損, 組合涂層選取 BD407耐腐蝕涂層, BD408鱗片涂層, BD7053脫硫專用耐磨涂層。 與原煙接觸側以耐磨 為主,組合涂層選

7、取 BD427高溫防腐涂層和 BD776高溫抗沖擊碳化硅涂層。 5. 吸收塔,吸收塔是濕法脫硫(FGD 系統(tǒng)的核心設備,由塔體,支撐梁, 柵格梁,托架,托盤等組成。煙氣和漿液在此接觸混合完成脫硫反應。該區(qū)域以 腐蝕為主伴有磨損。組合防護涂層選取 BD407耐腐蝕涂層、 BD408鱗片涂層和 BD7053脫硫專用耐磨涂層,形成外層防磨 內層防腐的組合涂層結構,有防磨 層來保護防腐涂層不被沖刷磨損造成失效, 對工件提供持續(xù)的防護, 整個涂層的壽命取決于表面防磨層的厚度。根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù), BD7053脫硫專用耐磨涂層應用 于吸收塔內部時,每 1.3mm 厚度可為吸收塔提供約 1年的防護。6. 漿液噴淋

8、管, 其分配管網(wǎng)有鋼制襯膠管道和玻璃鋼管道兩種。 鋼制襯膠管 道在使用中出現(xiàn)鼓包、起皮脫落現(xiàn)象,如大面積出現(xiàn),應將橡膠層剝離,在鋼制 管道上制作組合防護涂層,選取材料為 BD407, BD408, BD7053。如只是局部鼓 包、起皮,可以清除這部分的殘膠,涂敷 BD436襯膠修補劑進行修復。 BD436襯 膠修補劑兼具耐磨抗腐蝕的性能,同時對金屬和橡膠具有較高的結合強度 , 根據(jù) 經(jīng)驗數(shù)據(jù)修復時每 2.5mm 厚度的 BD436涂層,可以對噴淋系統(tǒng)提供 1年的防護。 玻璃鋼管道的耐腐蝕性能是毋庸置疑的, 當其表面的耐磨涂層失效時可以重新涂 敷 BD7053脫硫專用耐磨涂層來進行耐磨防護。7.

9、 漿液循環(huán)泵,泵送石灰石漿液的設備。目前國內濕法脫硫 (FGD系統(tǒng)漿液 循環(huán)泵多由襄陽 525、石家莊強大、德國 KSB 、瑞士蘇爾壽、澳洲沃曼等生產(chǎn), 造價很高。漿液循環(huán)泵主要有護套、護板、葉輪組成。在工作時葉輪在護套和護 板形成的腔體內高速旋轉, 把吸入的漿液泵送至吸收塔噴淋裝置。 由于石灰石漿 液富含固體顆粒物, 本身又是腐蝕性液體, 對漿液循環(huán)泵產(chǎn)生很嚴重的沖刷磨損 和腐蝕, 加之漿液循環(huán)泵在運行時又會產(chǎn)生的氣蝕, 因此對漿液循環(huán)泵進行防護 是必要的。護套和護板選用組合防護涂層材料為 BD426耐腐蝕涂層、 BD709抗沖 擊耐磨涂層。 BD426耐腐蝕涂層與高鉻合金具有優(yōu)異的粘接力,

10、 BD709抗沖擊涂 層是由 NDI-PTMEG 改性環(huán)氧制備的耐磨涂層, 耐磨損、 抗沖擊, 適用于沖刷磨損 和氣蝕工況。 葉輪的修復選用 BD426耐腐蝕涂層和 BD772可加工碳化硅涂層, 因 葉輪修復后要做動平衡,修復材料必須是可加工的。8. 漿液循環(huán)管道, 漿液循環(huán)管道多采用丁基橡膠襯膠管道, 在運行中常出現(xiàn) 橡膠襯里鼓包、起皮、脫落現(xiàn)象。如大面積出現(xiàn),應將橡膠襯里剝離,在管道上 制作組合防護涂層,選取材料為 BD407, BD408, BD7053,形成外層防磨內層防 腐的復合涂層,根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)每 2mm 厚度的 BD7053耐磨涂層可以為漿液循環(huán)管 道提供 1年的有效防護。如只是

11、局部鼓包、起皮,可以清除這部分的殘膠,涂敷 BD436襯膠修補劑進行修復。 BD436襯膠修補劑兼?zhèn)淠湍タ垢g的性能,同時對 金屬和橡膠具有較高的結合強度, 根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù), 修復時每 5mm 厚度可以為漿液 襯膠管道提供 1年的有效防護。 。9. 旋流器, 分離漿液中粗細顆粒物料的設備, 嚴重的沖刷磨損, 組合防護涂 層材料選取 BD426耐腐蝕涂層和 BD709抗沖擊耐磨涂層(或 BD7044、 BD7042 。 10. 漿液攪拌器,漿液攪拌器主要受沖刷磨損,組合防護涂層選用 BD426耐 腐蝕涂層和 BD772可加工碳化硅涂層。11. 漿液攪拌池或漿液攪拌罐,受沖刷磨損和腐蝕,組合防護涂層

12、選 BD407耐腐蝕涂層, BD408鱗片涂層和 BD7053脫硫專用耐磨涂層。12. 膨脹節(jié),膨脹節(jié)的波紋管部分主要因腐蝕而損壞,可在波紋管內填充或 涂敷 BD819高溫彈性粘接膠來防護,該膠耐腐蝕性能好,耐溫可達 280,彈性 達 300%,與金屬和紡織物具有較高的粘接強度。膨脹節(jié)導管為腐蝕和磨損復合 工況, 選用組合防護涂層材料為 BD407, BD7053, 溫度超過 120時組合材料選 用 BD427, BD776。濕法脫硫 (FGD防護涂層材料本身的性能和材料的選取很重要,施工過程的 管控和檢測也一樣重要。施工時應特別注意以下細節(jié):1. 基材的表面處理一定要做到干凈、干燥、粗糙。2. 材料的配比一定要精確, 材料廠家提供的比例是按等當量反應的, 一個組 分的多或少都會有不參與反應的游離物存在,涂層的整體性能必然下降。 3. 材料一定要攪拌均勻, 不均勻的材料必然有固化不好的地方, 影響涂層的 整體性能。4. 材料要在規(guī)定的時間或初固前用完,已經(jīng)初固的材料不能再使用。5. 涂敷時要細致,材料要涂敷均勻并壓實,尤其是邊角、接茬處更應注意。6. 組合涂層