淺析濕法煙氣脫硫?qū)焽柽\(yùn)行的影響及防腐措施

煙氣脫硫技術(shù)，按脫硫劑的種類劃分，主要分為以下5種：以石灰石為基礎(chǔ)的鈣法，以氧化鎂為基礎(chǔ)的鎂法，以亞硫酸鈉為基礎(chǔ)的鈉法，以氨氣為基礎(chǔ)的氨法，以有機(jī)堿為基礎(chǔ)的有機(jī)堿法。上比較常見的煙氣脫硫技術(shù)有石灰石—石膏濕法、半干法、煙氣循環(huán)硫化床法、海水法、電子束法等，這幾種方法中，比較常用的是石灰石—石膏濕法，它的脫硫效率在95%以上[1]。采用該種方法后雖能降低煙氣中的二氧化硫，但其煙氣溫度降低，濕度增大，易結(jié)露，形成具有較強(qiáng)腐蝕性的稀硫酸液，影響煙囪的正常運(yùn)行。 
　　1 濕法脫硫后煙氣的特點(diǎn) 
　　經(jīng)濕法脫硫技術(shù)處理后的煙氣，都有以下特點(diǎn)：含水量都比較高，溫度較低。煙氣中的水汽結(jié)露后形成的液體有很強(qiáng)的腐蝕性，脫硫后的煙氣還有氟化物和氯化物等有較強(qiáng)腐蝕的物質(zhì)，形成高腐蝕強(qiáng)度、較強(qiáng)滲透性、且較難防范的低溫高濕稀酸型腐蝕，濕法脫硫中二氧化硫脫硫效率比較好，但是對(duì)于對(duì)煙氣有腐蝕作用的三氧化硫脫除率比較低，僅能達(dá)到1/5左右，因此，在該技術(shù)運(yùn)用后產(chǎn)生的煙氣中低濃酸液對(duì)煙囪的腐蝕性與遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于高濃度的腐蝕性，在溫度40 ℃～80 ℃區(qū)間時(shí)，煙氣易與煙囪內(nèi)壁結(jié)合形成一種較強(qiáng)腐蝕性的酸液，這種酸液會(huì)比其他問題產(chǎn)生的腐蝕性強(qiáng)很多倍。 
　　2 濕法煙氣脫硫后煙氣對(duì)煙囪的影響 
　　燃煤電廠在實(shí)施濕法煙氣脫硫后，會(huì)使得硫氧化物有害成分得到一定的減少，但因煙氣性質(zhì)不同，對(duì)煙囪的運(yùn)作也會(huì)有一定的影響。電站煙囪多為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在酸性煙氣環(huán)境中，混凝土各組分都是不穩(wěn)定的。酸性氣體和混凝土中的Ca（OH）2作用后，會(huì)使水泥中的水化硅酸鈣變得不穩(wěn)定，而且pH值的降低也會(huì)影響到鋼筋混凝土鈍化保護(hù)膜的穩(wěn)定性。 
　　2.1 煙氣濕度對(duì)煙囪的影響 
　　在經(jīng)過濕法煙氣脫硫處理后，煙氣會(huì)與漿液進(jìn)行充分接觸，使得煙氣在反應(yīng)中，將漿液中的水分帶走，另外漿液的反應(yīng)問題保持在40 ℃左右，這樣也導(dǎo)致了漿液中水液的凝結(jié)，讓煙氣脫離漿液時(shí)將水分帶走。煙氣在排出的過程中，帶出的水分與煙囪內(nèi)壁充分接觸，使煙囪墻體濕度加大。而現(xiàn)在我國(guó)對(duì)工業(yè)煙囪的構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)都有一定的要求，煙囪的濕度要與規(guī)定的相符合，如果煙氣排放，如此必然會(huì)增加墻體濕度，導(dǎo)致標(biāo)，影響煙囪的正常運(yùn)行。 
　　2.2 煙氣中的酸性水液對(duì)煙囪的影響 
　　在經(jīng)過脫硫后的煙氣會(huì)對(duì)煙囪產(chǎn)生影響主要還是跟煙氣中酸性氣體有直接關(guān)系，在脫硫過程中，漿液中存在的化學(xué)成分會(huì)跟煙氣中的硫氧化物發(fā)生作用，產(chǎn)生具有氧化性的化學(xué)物質(zhì)，常見的一些氧化離子就會(huì)產(chǎn)生，使得煙氣中氣體發(fā)生一定的變化。煙氣中的SO2在發(fā)生氧化反應(yīng)后成為SO3，少量的Cl-和F-在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后，會(huì)產(chǎn)生一種酸性氣體，并且在該技術(shù)運(yùn)用后，煙氣中也會(huì)存在少量的水分，這時(shí)，氣體便會(huì)和水分進(jìn)行融合，形成硫酸、氫鹽酸和次氯酸等。同時(shí)煙氣也會(huì)對(duì)煙囪的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生腐蝕作用，加之與水液的結(jié)合會(huì)更加增強(qiáng)對(duì)墻面的腐蝕程度，終會(huì)導(dǎo)致煙囪的使用年限大大減少。 
　　2.3 煙氣低溫對(duì)煙囪運(yùn)行壓力造成的影響 
　　為確保煙氣與脫硫漿能充分地進(jìn)行反應(yīng)，一般會(huì)將脫硫過程中的溫度控制在45 ℃～50 ℃，但是在運(yùn)作中的水液氣化中就會(huì)對(duì)周圍熱量進(jìn)行吸收，導(dǎo)致溫度在運(yùn)作中會(huì)一直保持在40 ℃以下。當(dāng)?shù)蜏囟?、高濕度的煙氣通過煙囪排到外界時(shí)，會(huì)因?yàn)闇囟鹊倪^低，煙囪內(nèi)部形成不了煙氣的上抽力，煙氣會(huì)一直存在于煙囪的上部，不能及時(shí)排出，這樣煙氣跟煙囪表層接觸時(shí)間就會(huì)延長(zhǎng)，導(dǎo)致對(duì)煙囪的腐蝕力度加大[2]。同時(shí)也會(huì)因?yàn)闇囟鹊膯栴}，煙囪內(nèi)部和外部溫度不同，失去平衡，直接對(duì)煙囪的內(nèi)部環(huán)境受到影響，產(chǎn)生一定的壓力，這受到正壓時(shí)，煙氣對(duì)煙囪的滲透壓加大，導(dǎo)致腐蝕力度也會(huì)加大。當(dāng)負(fù)正壓時(shí)，會(huì)減少煙氣與煙囪的接觸壓力，使得煙氣順利排出。 
　　2.4 煙囪頂部的腐蝕 
　　在電站煙囪運(yùn)行時(shí)為避免冷空氣進(jìn)入煙囪的迎風(fēng)面截面而引起酸凝結(jié)，必須使煙囪出口的煙氣流速不低于一定值，往往因此而使煙囪頂部一段范圍內(nèi)煙氣有可能由負(fù)壓變?yōu)檎龎?，?dǎo)致煙囪滲透的發(fā)生，煙氣通過內(nèi)襯的縫隙滲透到隔熱層中去，從而導(dǎo)致煙囪外筒壁內(nèi)表面受熱溫度升高，筒壁溫度應(yīng)力增大，有使筒壁產(chǎn)生裂縫的可能。 
　　3 濕法煙氣脫硫后煙囪的防腐措施 
　　由于受到煙氣對(duì)煙囪越來越嚴(yán)重的腐蝕力度，發(fā)電廠在建設(shè)中一定會(huì)采用針對(duì)性的防護(hù)措施，減少其腐蝕力度。其措施主要是選擇較好煙囪的防腐材料和后期定期清潔維護(hù)兩種，目前選擇的防腐材料主要有兩種：一種為無機(jī)防腐材料；另一種為無機(jī)防腐材料。具體介紹如下。 
　　3.1 煙囪防腐材料的選擇 
　?。?）無機(jī)防腐材料：①一般選用具有抵抗強(qiáng)酸腐蝕的金屬合金薄板作為內(nèi)襯，內(nèi)襯材料一般選用鎳基合金板和鈦板。鎳基合金是里含有的鉬、鉻能抵抗氯離子的侵蝕，鎢元素也會(huì)更加提高耐腐蝕性[3]。其內(nèi)襯材料中的鈦具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，并且在遭到破壞下還能瞬間修復(fù)。這兩個(gè)材料應(yīng)用在濕法煙氣脫硫技術(shù)后對(duì)煙囪的防腐作用中具有的效果，使用范圍也比較廣，但是其成本高。②選用耐腐蝕的輕質(zhì)隔熱的制品粘貼，直接間斷煙氣跟內(nèi)筒的直接接觸，如使用較多的發(fā)泡耐酸玻璃磚，其主要在硼酸玻璃的基礎(chǔ)上生產(chǎn)的，對(duì)于一些廢氣冷凝液都有很好的阻隔作用，導(dǎo)熱性能較低。在發(fā)泡耐酸玻璃磚以及粘結(jié)劑人造橡膠形成的防腐襯里，無論是在溫度的變化下還是在較強(qiáng)的化學(xué)環(huán)境里，都能發(fā)揮較強(qiáng)的抗腐蝕作用。同時(shí)還有容重低、導(dǎo)熱系數(shù)低、不燃燒、不易變形的特點(diǎn)，并且穩(wěn)定性還很強(qiáng)，一般可用期限比較長(zhǎng)，成本也不高，在國(guó)內(nèi)外防腐材料中占有很大的市場(chǎng)。③選用耐酸腐蝕的玻璃纖維增強(qiáng)塑料作為內(nèi)襯，玻璃纖維增強(qiáng)塑料是一種玻璃纖維和熱固性樹脂復(fù)合形成的高性能復(fù)合材料，玻璃纖維可以增強(qiáng)玻璃纖維增強(qiáng)塑料的剛性和強(qiáng)度，熱固性樹脂具有很強(qiáng)的耐腐蝕性和韌性，可從根本上解決煙氣對(duì)煙囪的腐蝕作用，并且這個(gè)材料耐久性很好，使用期限也比較長(zhǎng)。 
　?。?）有機(jī)防腐材料：在工廠中，對(duì)于濕法脫硫?qū)τ跓焽璧母g中，有機(jī)防腐材料也發(fā)揮著非常重要的作用，市場(chǎng)上存在的種類也比較多，這些材料均選用不同的有機(jī)高分子材料及聚合工藝，并在其中添加不同的材料，提高其防腐功能。在選擇有機(jī)防腐材料時(shí)，對(duì)基底表面的處理和施工工藝都有很嚴(yán)格的要求，其技術(shù)越好，涂層性能和質(zhì)量就越好。 
　　3.2 定期對(duì)煙囪內(nèi)部進(jìn)行維護(hù) 
　　在煙囪使用過程中，煙氣長(zhǎng)時(shí)間在其頂部排出，會(huì)在其結(jié)構(gòu)內(nèi)部留下一堆煙氣中混雜的物質(zhì)，因此，對(duì)于煙囪內(nèi)部定期清理的工作也是非常重要的，在防腐中也會(huì)起到一定的作用。我國(guó)環(huán)境問題越來越明顯，人們的環(huán)保意識(shí)也逐漸增強(qiáng)，對(duì)于燃煤電廠的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)也越來越高，濕法煙氣脫硫技術(shù)能有效控制煙氣中硫氧化物的含量，但在脫硫技術(shù)過程中也應(yīng)當(dāng)采取合適的手段防止煙囪的腐蝕，延緩煙囪的使用年限，在煙氣脫硫質(zhì)量的前提下，保障煙囪的質(zhì)量。