不锈钢在烟气脱硫装置中长时间使用经验
半干式喷动床烟气脱硫装置及其脱硫性能的研究
１ 试 验 装 置及 试 验 方 法
ｌ１试验 装置及．主要装置有颗 粒喷动床 ．罗茨鼓 风机 ，电加热 器 ，旋风分离器 及消石 灰脱硫剂浆 料的送料装置 ．
１２试验 方法 ．
试验 分为冷态和热态两部 分。 冷态试验利用直径 为ｍｌ０ ｌ 玻璃喷动床 ，分别对直径为 １ ｌ ，２ ｌ ，３ ｍ 的颗 粒 ． ０ ａ ｎｌ ＇ ｌ ． ｎｌ ． ｎ＇ ． ０ ａ ＇ ０ ａ ｌ ｌ ０ｍ ｌ
刻不容缓 的地步 ． 控制烟气 Ｓ ： Ｏ 排放的方法很 多 ，归纳起来有 ３ ，即湿法 、半干法 、干法 ．目前 ， 式脱硫 种 湿
法被广泛采用 ．但 其脱硫装置投 资大 、运行费用高 ．而我 国由于经济实力不足 ，大规模 的发展受 到限制 。因此，更希 望使 用低廉、高效且 无二捉污染的脱硫方法 ．近 年来 ．利用颗 粒喷动床的脱 硫装置正 日益受到人们的关 注，特别是颗粒喷动床干燥设备 的开发成功 ，使这 项技术更接 近于应 用 ．本文开发 了一种半干式新 型喷动床脱硫装置 ．并对其脱酣 隆能进行 了研究 ．
大一及加入量对脱硫效率的影响．结果表 明，柱径越一 ，喷动 高度越 大，压降ｆ 矾量的变 １ 、 １ 、 电
化 越 大：脱硫 率与颗粒 加入 量之 间有一 最佳值 （ 粒径为 １ ． ｎ时 ，颗粒 加入 量 为 ｌ ０ ０ｍｒ ０一 ０ ｌ ０ ；粒径 为 ２０Ⅱ ｎ时 ，颗粒 加入 量为 ８０ｇ ；Ｃ ／ 脱硫 率影 响十 分 明显；在 ｃ ／ ０ｇ ４ ． Ⅱ ０ ） ａＳ对 ａｓ
摩 尔比为 １ ． ２～１ ． ，腹 Ｌ 高速 ８ ％以上． ４时 率 Ｏ
关 键
词：喷动床；烟气Ｊ ｉ ｊ ｆ 赢；半干法；喷动 高度；压降；脱赫挂 能 文献标识码 ：Ａ
烟气脱硫装置的腐蚀与防护详细版
文件编号：GD/FS-3412（安全管理范本系列）烟气脱硫装置的腐蚀与防护详细版In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It Is Necessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities.编辑：_________________单位：_________________日期：_________________烟气脱硫装置的腐蚀与防护详细版提示语：本安全管理文件适合使用于平时合理组织的生产过程中，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到实现简化管理过程，提高管理效率，实现预期的生产目标。
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1. 引言我国是一个能源结构以燃煤为主的国家，随着近年来国民经济建设的迅速发展，燃煤产生的大气污染日益严重，酸雨面积不断扩大。
烟道气脱硫装置（简称FGD）是当今燃煤锅炉控制二氧化硫排放的主要措施。
烟气脱硫有多种工艺，而石灰石－石膏湿法工艺是当今世界各国应用最多且最为成熟的工艺。
煤炭燃烧时除产生SO₂外，还生成少量SO₃、NOX、HCl、HF等气体，由于烟气中含有水，因此可在瞬间形成H₂SO₄、HCl、HF等强腐蚀性溶液。
与此同时，含有烟尘的烟气高速穿过设备和管道，对装置的腐蚀相当严重。
并且，吸收塔的入口烟气温度可高达180℃，而内腔长期处于45-70℃的酸、碱交替的湿热环境之中。
可见，湿法除尘脱硫系统在运行中处于强腐蚀性介质、湿热和高磨损的严酷环境中。
由于腐蚀环境恶劣，湿式脱硫系统对材质的耐蚀、耐磨、耐温要求极为严格。
吸收塔、烟道的材质或防护材料的选择对装置的使用寿命和成本影响很大，因此被认为是烟气脱硫装置设计和制造的关键技术之一。
不锈钢复合板烟气脱硫塔的制作安装技术
针 对 烟 气 脱 硫 塔 结 构 复 杂 、 材 质 种 类 多 的特
１ 烟气 脱硫塔 的制 作安装技 术
烟 气 脱 硫 塔 制 作 安 装 ， 因 为塔 体 主 要 材 质 为 １ Ｍ Ｒ ３ ４ 不 锈 钢 复 合 板 ，基 层 厚 度 为 １ ｍ ｎ＋０Ｌ ６ Ｏ ｍ、 １ ｍ 、１ ｍ 、２ ｍ ，复层为 ３ ｍ ４ｍ ６ｍ ０ｍ ｍ ，还 涉及 ￣Ａ Ｌ Ｙ ０ Ｉ Ｌ Ｏ ２ Ｊ 烟 气 入 口的制 作 与安 装 、 ３ ４ 内筒 体及 旋 风 分 离 ０Ｌ 器 的安 装 ，旋风分 离器 为美 国进 口设备 ，是该装 置 的核心 设备 。在施 工之前 ，公 司成立Ｑ 质 量攻 关小 ｃ 组 ，对 不锈钢 复合 板组对 、焊 接及筒 节 吊装组 队等 技 术进 行专 项讨论 、策划 ，对 施工 的细节 要求进 行
以后类似 煨制积 累 了成熟 的工 艺 。
利 用这 套 原理 ，我们 还成 功地 解决 了传 统大 型 工字 钢无 法煨制 ，只能采取 钢板 拼焊 成型 ，且拼 焊
复 层 ，由于合金 元素渗 入焊 缝 ，使 焊缝 金属硬 度增
加 、塑 性 降低 ， 易导致 裂纹产 生 。当用 不锈钢 焊条 焊接复层时 ，可能熔化 到不锈钢复合板基层，使焊缝
为 了保 证不 锈钢 复合板 不 失去它 良好 的综 合性
能和 价格优 势 ，对 于 复层和 基层应 分别进 行焊 接 。 当用低合 金钢焊 条焊接 基层 时 ，可能熔 化到不 锈钢
煨 制３ ， 以保 证工 字钢 腹 板不 变 形 ，通 过试 验 ， 遍
我们 成功 地完成 了这 些工字 钢加 强 圈的煨制 ，并 为
不锈钢 复合板烟气脱硫塔 的制作 安装技术
高 麒 王 安麟
湿法脱硫烟气系统腐蚀环境及ND钢与316L不锈钢的耐蚀性能比较
湿法脱硫烟气系统腐蚀环境及ND钢与316L不锈钢的耐蚀性能比较赵阳;梁磊;张建良;刘世宏【摘要】腐蚀是湿法脱硫(WFGD)烟气系统中较突出的问题,材料选择至关重要.ND钢和不锈钢316L耐蚀性能的强弱是电力行业的一个困惑,文献的结论互相矛盾.调查、分析了实际湿法脱硫烟气系统的腐蚀环境条件和不同文献的试验研究条件,对产生不同结论的主要原因作了初步探讨.用实际烟气系统冷凝液对316L不锈钢、ND钢和20钢进行浸泡腐蚀试验,结果表明,316L不锈钢的耐蚀性能明显强于ND钢和20钢.【期刊名称】《上海电力学院学报》【年(卷),期】2016(032)003【总页数】5页(P216-220)【关键词】湿法烟气脱硫;烟气再热器;露点腐蚀【作者】赵阳;梁磊;张建良;刘世宏【作者单位】上海电力学院能源与机械工程学院,上海 200090;上海电力学院能源与机械工程学院,上海 200090;上海电力学院能源与机械工程学院,上海 200090;上海电力学院能源与机械工程学院,上海 200090【正文语种】中文【中图分类】X701.3;TG142.33在国家环保政策的推动下,我国燃煤电厂几乎全部安装了烟气脱硫装置(FGD),其中石灰石-石膏湿法烟气脱硫(WFGD)因其具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高、技术成熟、运行可靠、吸收剂丰富易得、价格低廉、利用率高等优点,成为当前燃煤电厂的主流烟气脱硫工艺,这一工艺也是当今世界上应用最为普遍、技术最为成熟的脱硫工艺.[1-4]目前,我国火电机组的脱硫系统大都采用石灰石-石膏的湿法烟气脱硫工艺,其中的部分脱硫装置设置了烟气加热器.若不安装烟气加热器,脱硫后的烟气温度较低,造成烟气的抬升作用降低,难以远距离扩散,在没有稀释之前就降落到污染源周边的地面,易造成二次污染,而且后面的烟道、烟囱容易腐蚀,因此需要对净化烟气加热以提高其温度.[5-6]露点腐蚀是湿法烟气脱硫系统中长期存在的一个严重问题,它直接影响系统能否安全稳定地运行.解决腐蚀问题是保证系统安全运行的关键,所以防腐工艺和材料选择就显得非常重要.防腐材料的选择直接影响工程造价、设备使用寿命、检修维护难度等问题.[1]到目前为止,在湿法脱硫烟气系统中,ND钢已经有了广泛的应用,奥氏体不锈钢316L也有少量的应用.在湿法脱硫烟气系统中,ND钢和不锈钢316L两者耐蚀性能的强弱是电力行业的一个困惑,文献的结论互相矛盾,绝大多数文献认为ND钢的耐蚀性能比316L强,极少数文献认为ND钢的耐蚀性能比316L差,甚至某著名高校同一批作者两篇文章的结论都是相反的.本文调查、分析了实际湿法脱硫烟气系统的腐蚀环境条件和不同文献的试验研究条件,对产生不同结论的主要原因作了初步探讨.并采用实际烟气系统冷凝液对316L不锈钢、ND钢和20钢进行浸泡腐蚀试验.烟气中含有硫氧化物、氯化物、氮氧化物等气态物质,当烟气温度低于露点时,它们与水蒸气结合生成酸性液体凝结在烟道及其设备上,严重腐蚀烟道及其设备,这种因蒸汽凝结而产生腐蚀的现象称为露点腐蚀或低温腐蚀,由于硫酸和亚硫酸含量较高,又称硫酸露点腐蚀.露点腐蚀是湿法脱硫烟气系统中较为严重的一种腐蚀类型,通常发生在烟气再热器和烟囱等尾部设备中.[7]烟气中除了硫氧化物、氯化物和氮氧化物外,还有氟化物和重金属等各种成分,这些成分的量虽然很少,但是它们对FGD系统的腐蚀也有一定的影响.ND钢是烟气系统常用的耐硫酸露点腐蚀低合金钢,含有少量的Cr,Cu,Sb,我国的牌号为09CrCuSb,但据调查,该钢在电站烟气系统中腐蚀也很严重,烟气换热器(GGH)的寿命大多在4年左右.试验证明,造成FGD系统设备腐蚀的主要因素是与器壁接触的酸浓度,[8]但是其他成分和温度的影响也不能排除.2.1 硫酸浓度和pH值烟气系统冷凝液硫酸浓度和pH值是密切相关的.重庆珞璜电厂燃煤硫分较高,有时可达4%以上,是我国使用湿法脱硫装置最早的电厂.据珞璜电厂实测,热交换器烟道内凝结物pH值约为1,估计硫酸浓度高达60%.[9]当硫酸溶液浓度为1%时,实测pH值为0.9,因此凝结物中硫酸的重量浓度应不大于1%,显然热交换器烟道内凝结物pH实测值与硫酸浓度估计值差异太大.王天堂等人认为,不论是FGD装置中是否安装GGH装置,酸雾以及酸露的硫酸浓度一般情况下不会超过85%[10],该估计范围太大,缺少指导意义.邢峻等人发现,不设GGH时,烟气温度只有45～50 ℃,远低于硫酸和亚硫酸的露点温度,从吸收塔出来的接近于饱和状态的烟气在烟囱中快速形成酸性液滴,并在烟囱壁上凝结成以硫酸和亚硫酸为主的稀酸液,pH值约为2.0.[11]半山电厂烟囱在脱硫装置安装前后烟囱内壁上预测冷凝酸液的浓度是:在夏季100%负荷时烟囱内壁的冷凝酸液浓度从脱硫前的71.5%降低至脱硫后的36.1%;在冬季100%负荷时烟囱内壁的冷凝酸液浓度从脱硫前的68.3%降低至脱硫后的8.9%,[12]但未提供实测值.周玉昆认为,吸收器出口烟气中水蒸气接近饱和时,冷凝液中的硫酸含量均在5%以下,在接近于绝热饱和的工况下,烟气冷凝液中硫酸的浓度为1.5%～5.0%,由于烟气中氯化氢分压很低,在吸收器出口到烟囱进口这一段管道中生成的盐酸最高浓度只能达到1%～3%(wt).[8]在韩国,模拟死亡绿液(16.9 vol.%H2SO4 + 0.35 vol.% HCl,pH0.3)被认为最符合烟气脱硫系统的腐蚀环境.[13]2006年,某单位对唐山发电厂采用湿法脱硫后的烟囱内壁酸液进行了化验,其pH值分别为2.48和2.45.[14]重庆珞璜电厂在热交换器区域提取的腐蚀性物质,经100倍的水稀释,其pH值为1.8～2.6,说明沉积物可能是强酸,其准确pH值为0.2～0.6(硫酸质量分数可达到7.4%).[15]由上述分析可以看出,对冷凝液硫酸浓度的数据范围,一直存在着极大的争议.一些研究者估计烟气冷凝硫酸浓度pH值在1.0～3.0.笔者通过走访调查多家电厂,查阅大量文献资料,发现烟气系统冷凝液pH值大多数在2.0左右.取上海某电厂的冷凝液实测,pH值也在2.0左右.在热交换区域冷凝液可能会浓缩,从珞璜电厂数据来看,浓缩后pH值也大于零,从2.0浓缩到零,浓缩倍数的理论估计值是100.当pH值为零时,硫酸和亚硫酸的浓度应不大于10%.因此,一些研究者认为,在FGD系统冷烟气烟道中的硫酸浓度能超过70%的说法是有问题的.综上所述,笔者认为电厂烟气系统冷凝液pH值在2.0左右,硫酸和亚硫酸的浓度应为0.1%左右;热交换区域冷凝液可能会浓缩,浓缩倍数应小于100,浓缩后冷凝液的pH值约为0～1.0,硫酸和亚硫酸的浓度约为1%～10%.2.2 冷凝液其他成分和环境温度大量资料表明,不同地区不同电厂,在不同的工艺条件下,甚至是不同时段,冷凝酸液成分差异很大.华北某电厂300 MW机组燃煤来自开滦煤矿,采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺(FGD),北京交通大学的杨彦[16]在其吸收塔后加装冷凝设备,机组正常运行,当负荷稳定在80%左右时,对不同冷凝温度和不同冷凝时长的烟气冷凝液成分进行了检测,又取该电厂烟囱累积的冷凝液进行了成分检测,结果见表1.[16]由表1可知,H+浓度约为0.01 mol/L,是主要的腐蚀因素.含氧阴离子除了有大量的外,含量也不低.尚未看到冷凝液中含量的检测,笔者认为也应检测,其含量估计不低.通常含氧阴离子对不锈钢具有缓蚀作用,而对碳钢、低合金钢则多有腐蚀性.烟气冷却器及前面设备的温度较高,发生露点腐蚀的可能性较小.对烟气系统中同时装有烟气冷却器和烟气加热器的电厂的调查表明,腐蚀最严重的部位是吸收塔的出口和烟气加热器的入口处,此处的温度范围为50～80 ℃.耐硫酸露点腐蚀用ND钢(有人认为耐蚀性能比普通碳钢提高10倍以上),在珞璜电厂一期使用中背风面仍受到严重腐蚀.升温段采用普通碳钢管,运行中泄漏部位在停机、小修时处理或解列局部管箱.每年小修中升温段管箱均维修迎风面第1排管箱(主要是更换换热管,因管箱架采用316L不锈钢材质,仍继续使用).[17]曲逵等人通过对腐蚀产物机理的分析,对Q235-A,20G,09CrCuSb(ND钢)3种钢材采用腐蚀对比试验和电化学腐蚀测试方法,得到了3种材料在低温下耐腐蚀性能为:ND>20G>Q235-A.[18]顾国亮等人研究了ND钢、316L不锈钢和20钢在10%～90%纯硫酸介质中的腐蚀情况,探讨了硫酸浓度、腐蚀温度以及试样旋转速度对腐蚀速率的影响,得出3种材质在硫酸中的耐蚀性为:ND钢>20钢>316L不锈钢,ND钢最耐硫酸腐蚀.[19]张知翔等人以新型实验装置为基础,以ND钢、Corten 钢、316L不锈钢作为研究对象,20G碳钢和20钢为对比材料,以内蒙古大唐国际托克托发电有限公司5#机组为实验平台进行了露点腐蚀实验,利用扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)探查腐蚀后各材料微观组织结构,揭示露点腐蚀机理,得出的耐硫酸露点腐蚀能力为:316L>ND>Corten>20G>20.[20]赵钦新等人选取Corten钢、ND钢、316L不锈钢和GR2钢为研究对象,以20钢和20G钢作为对比材料,在模拟气氛下对6种钢材进行了72 h低温腐蚀试验,并通过电镜和能谱仪对试验结果进行了分析.结果表明:6种钢材的抗腐蚀能力的排序依次为GR2钢>ND钢>316L不锈钢>Corten钢>20G钢>20钢.[21]由上述研究可以看出,ND钢和316L不锈钢在烟气系统中耐蚀性强弱的结论互相矛盾,多数认为ND钢耐蚀性能比316L不锈钢强.认为ND钢耐蚀性能比316L不锈钢强的试验条件基本都是在实验室中用较浓的纯硫酸作为试验介质,GB/T 28907—2012“耐硫酸露点腐蚀钢板和钢带”耐蚀性能试验介质也是20%和50%的纯硫酸.而在电厂实际环境中试验的结论是316L不锈钢比ND钢强.显然在实验室用20%～70%的纯硫酸做试验介质与电厂的实际环境差异太大.制作20钢、ND钢(板)和316L不锈钢的试样,表2为实验所用20钢、ND钢和316L不锈钢的化学成分.每种材料有2个平行试样,打磨至金相砂纸01#,并经过清洗、干燥至恒重后,用读数精度为0.1 mg的分析天平称重.取上海某电厂烟道冷凝液作为实验浸泡溶液,pH值为1.84,浸泡30天.试验结束后将样品进行清洗、干燥至恒重后,再进行称重.用失重量计算其腐蚀速度,实验温度为70 ℃.20钢和ND钢一放入烟道冷凝液就发生了强烈的析氢腐蚀反应,有大量的气泡冒出,冷凝液很快就变成了浓浓的锈黄色;而316L不锈钢看不出腐蚀反应,直至试验结束,316L不锈钢表面和冷凝液的颜色基本不变.腐蚀失重实验结果见表3.由表3可以看出,20钢和ND钢的平均腐蚀速率很大,表现为全面腐蚀,ND钢的耐蚀性能比20钢强,但两种材料在此环境下的耐蚀性都较差;316L不锈钢的失重量很小,耐蚀性能明显比ND钢强,但表面有几个极微小的浅坑点.(1) 在湿法脱硫烟气系统中,316L不锈钢的耐蚀性能明显好于ND钢和20钢.(2) 通常电厂烟气系统冷凝液的酸浓度约为0.1%,在换热器上浓缩后应不大于10%;冷凝酸液的成分很复杂,除了要考虑的影响外,还应考虑等其他离子的影响,因此实验室纯硫酸腐蚀试验条件不能代表电厂烟气系统实际的腐蚀环境.(3) ND钢在烟气系统中的腐蚀是全面腐蚀,腐蚀速率很大;316L不锈钢平均腐蚀速率很低,但试样表面有几个极微小的浅坑点,因此烟气换热器选用何种适合的材料需作进一步探讨.【相关文献】[1] 时瑞生.湿法烟气脱硫系统的腐蚀原因及防腐材料的选择 [J].有色冶金节能,2008(3):61-64.[2] 赵毅,马天忠,孟令海.脱硫后烟气冷凝酸液质量分数的数值预测 [J].动力工程学报,2013,33(12):974-979.[3] 张岗,杜向前,李明波,等.石灰石-石膏湿法烟气脱硫对烟囱腐蚀的影响 [J].广东化工,2014,41(13):178-179.[4] WU Jiang,ZHANG Jinhong,XU Weifeng,et al.The 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7.63m焦炉烟道气SDS脱硫和SCR脱硝实践
第48卷第6期2020年12月Vol.48 No.6Dec. 2020煤化工Coal Chemical Industry7.63 m 焦炉烟道气SDS 脱硫和SCR 脱硝实践梁杰,殷喜和(山西太钢不锈钢股份有限公司焦化厂，山西太原030003)摘 要 介绍了 SDS 脱硫和SCR 脱硝一体化技术在太钢焦化厂7. 63 m 焦炉烟道气脱硫脱硝技改中的应用实践, 包括工艺流程、详细配置、关键技术要点、特殊操作管控方法和相关运行参数。
通过运行实践，烟道气中SCVNO ”和 粉尘颗粒物排放质量浓度分别小于20 mg/m\100 mg/m 3和10 mg/V,优于GB 16171—2012中规定的特别排放限值要求。
关键词7.63 m 焦炉,烟道气,SDS 脱硫,SCR 脱硝,工艺配置,特殊操作文章编号:1005-9598 (2020) -06-0046-04 中图分类号：X701 文献标识码：B太钢焦化厂3X70孔7. 63 m 焦炉均采用高炉煤 气加热，适当掺入焦炉煤气。
强化生产状态下(结焦时间25 h),单座焦炉加热煤气瞬时用量上限为13. 5万m3/h,空气过剩系数上限为1.5(7. 63 m 焦炉加热烟道气中氧体积分数控制在3%~5%),加热烟道气瞬时流 量上限为46万m3/h,温度为190 °C 〜230 °C ,其中二氧 化硫、氮氧化物、粉尘颗粒物质量浓度分别为200mg/m 3~400 mg/m 3 400 mg/m 3~500 mg/m 3^ 15 mg/m 3~20 mg/m 3o自2019年10月1日起，山西省焦化行业执行GB16171—2012中规定的特别排放限值要求：SO?质量浓度W30 mg/m^NO,质量浓度W150 mg/n?、颗粒物质量浓 度W15 mg/m 3o 为满足特别排放限值的要求，太钢焦化厂通过分析对比目前各种脱硫、脱硝技术及调研国内 相关焦炉加热烟道气脱硫脱硝装置运行情况巴结合7. 63 m 焦炉加热烟道气温度、成分及流量，选择了碳酸氢钠干法(SDS)脱硫除尘与中低温选择性催化还原脱 硝(Selective Catalytic Reduction,简称 SCR)—体化工艺。
烟气脱硫脱硝除尘工程经验总结--湿法脱硫工艺及设计
工程经验笔记（废气治理篇）2020年12月编制目录第6章湿法脱硫工艺及设计 (3)1. 基本常识 (3)2. 湿式脱硫常用工艺 (5)2.1 湿式钙法脱硫 (5)2.2 电石渣脱硫 (7)2.3 氨法脱硫 (8)2.4 镁法脱硫 (10)2.5 钠碱法 (11)3. 设备选型及设计 (11)3.1 风机 (11)3.2 浆液制备及供给系统 (12)3.3 吸收及循环系统 (14)3.4 副产物后处理系统 (23)3.5 滤液及地坑系统 (24)3.6 工艺水系统 (25)3.7 电气及仪控 (25)3.8 管路及管口 (25)4. 湿式磨机相关知识 (27)5. 物料消耗 (28)6. 工艺流程图 (28)7. 湿烟囱相关 (31)8. 工程案例及相关问题 (31)8.1 案例一 (31)8.2 案例二 (34)第6章湿法脱硫工艺及设计1. 基本常识（1）酸雨的形成及其危害1）由于CO2是排放，天然降水的本底pH值是5.65，一般将pH值小于5.6的降水称为酸雨。
2）SO2湿沉降有三条途径：①SO2经液相氧化反应生成SO42-，被降水洗脱降到地面；②SO2经气相氧化并与水汽反应生成SO42-，被降水洗脱降到地面；③气态的SO2被降水吸收，生成HSO3-降到地面。
（2）浆液中氯浓度的控制原则不能过高。
氯离子浓度的增高会带来两个不利的影响：（1）降低了吸收液的pH 值，增大SO2的吸收阻力，从而引起脱硫效率的下降和CaSO4结垢倾向的增大；同时，pH值过低会腐蚀设备。
（2）在生产商用石膏的回收工艺中，对副产品石膏的杂质含量有一定的要求，氯离子浓度过高将影响石膏的品质。
一般控制吸收液中氯离子含量低于20000～70000ppm（20～70g/L）。
我国近年建成的湿法石灰石FGD系统一般规定反应罐浆液Cl-浓度的设计者不超20g/L。
FGD 装置的废水主要来自石膏脱水系统的旋流溢流液、真空皮带机的滤液或冲洗水。
谈脱硫、脱硝技术在燃煤锅炉烟气处理中的应用现状
谈脱硫、脱硝技术在燃煤锅炉烟气处理中的应用现状发布时间：2023-01-31T05:57:09.664Z 来源：《中国科技信息》2022年第18期作者：曹晓东王世刚刘凯[导读] 目前，在我国的能源消费结构中，煤炭所占比例仍然最高曹晓东王世刚刘凯新疆圣雄氯碱有限公司,新疆吐鲁番市 838100摘要：目前，在我国的能源消费结构中，煤炭所占比例仍然最高，在煤炭的使用过程中，燃烧一般是通过锅炉来实现的。
但随着我国环保要求的提高，应采取合理的技术措施，减少烟气排放，加强燃煤锅炉有害烟气的处理，优化燃煤锅炉的全过程运行，对排放的烟气进行脱硫脱硝。
尽量减少烟气有害成分，减少烟气排放对人和环境的危害。
因此，烟气处理及脱硫脱氮技术的研究具有十分重要的意义。
关键词：脱硫、脱硝技术；燃煤锅炉烟气处理；应用现状1燃煤锅炉烟气脱硝技术的影响因素温度是决定脱硝实际效果的重要因素，例如在选用SCR技术以及SNCR技术性时，其最好温度分别是340～400℃和850～1?100℃，温度太低或是太高都对脱硝解决系统的运转导致限定。
在对待时需要确保燃煤蒸汽锅炉烟气与氧化剂的全面混和，包含尿素和氨等，所以其停留时间也对最后的解决实际效果产生影响。
应当融合烟气的空气流速和加热炉供气尺寸等明确最好停留时间，以保证各种反映充足开展。
例如在SCR系统和SNCR系统中，其最好停留时间分别是0.19～0.86s和0.001～10s。
除此之外，为了保证二者的合理混和，一般针对喷枪的喷涌量执行操纵。
2烟气脱硫技术2.1干式脱硫干法脱硫已得到广泛应用，其主要原理是向燃煤锅炉中注入一定量的碳酸钙，碳酸钙在高温下氧化分解形成二氧化钙，与烟气中的二氧化硫反应生成硫酸钙。
然后，二氧化硫通过吸附活性炭等手段再次反应生成硫酸铵或硫酸。
该脱硫工艺操作简单，对生态环境无压力。
处理后的烟气温度较高，有利于扩散。
工艺中的腐蚀性物质将大大减少，环境污染也将完全减少，但该工艺不适合大型企业。
试析不锈钢复合板烟气脱硫塔的技术
试析不锈钢复合板烟气脱硫塔的技术兰州某石化公司300万吨/年重油催化裂化装置再生烟气产生的二氧化硫和颗粒物是公司最大的污染源，也是兰州市空气污染的重点治理项目。
300万吨/年重油催化裂化装置烟气脱硫工程由烟气系统、洗涤吸收系统和废水废渣处理系统三部分组成。
本工程是中国石油首次引进美国贝尔格公司成熟可靠的EDV®湿法洗涤工艺来处理催化裂化装置的再生烟气，属于国际上领先的脱硫技术。
不锈钢复合板烟气脱硫塔是其核心设备，国内尚无成熟工艺。
工程建设过程中采用了CAD放样技术、不锈钢复合板制作安装技术、不锈钢复合板焊接技术、烟气吸收塔分段吊装技术、大型工字钢煨制技术、大直径带折边的锥体和过渡段的压制技术等6项自主创新技术。
1烟气脱硫塔的制作安装技术烟气脱硫塔制作安装，因为塔体主要材质为16MnR+304L不锈钢复合板，基层厚度为10mm、14mm、16mm、20mm，复层为3mm，还涉及到ALLOY20烟气入口的制作与安装、304L内筒体及旋风分离器的安装，旋风分离器为美国进口设备，是该装置的核心设备。
在施工之前，公司成立QC质量攻关小组，对不锈钢复合板组对、焊接及筒节吊装组队等技术进行专项讨论、策划，对施工的细节要求进行了部署。
烟气脱硫塔共分为7个部分，明细见下表：表1 烟气脱硫塔组成明细表针对烟气脱硫塔结构复杂、材质种类多的特点，我单位在施工前组织施工人员及技术人员认真熟悉图纸，利用CAD绘制塔体施工排版图，加深了解设计意图和组装要求。
并且根据各种材质进行焊接工艺评定，制定焊接工艺，对施工所用人、材、机进行合理配置，采用现场分段预制、整体吊装的施工程序。
在组对过程中，严格控制对口间隙及错变量，组装过程中，利用经纬仪控制塔体垂直度，保证烟气脱硫塔的整体质量。
通过全体施工人员的共同努力和合理的施工工序，在有限的工期内完成了烟气脱硫塔的制作与安装。
2不锈钢复合板焊接技术本技术不锈钢复合板厚度是20+3、16+3、14+3、10+3，这里主要论述16MnR+304L（Q345R+304L）不锈钢复合板焊接施工技术。
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一个具有总体经济效益的不锈钢选
装置（ＦＧＤ） 世界上 ９０％ 以上的烟气脱硫使
１ 不锈钢
材方案 表１中列举了在烟气脱硫装 置中可以应用的 经过试验的奥氏
用的是湿法石灰和石灰石工艺 目
在烟气脱硫装置中选择不锈钢 体和双相不锈钢 它们的合金化程
前 烟气脱硫装置中较为成熟的材 时要考虑以下几个方面的因素 腐 度比常用的３０４型和３１６型奥氏体不
料是碳钢加有机防腐涂层 玻璃钢 蚀环境 工况条件（如温度） 脱硫装 锈钢要高出很多 所以也具有极好
不锈钢和镍基合金
置工艺流程的设计 整体经济效益 的耐蚀性能 表１中列举了一些镍基
本文介绍了不锈钢在烟气脱硫 （包括初步投资 维修保养和停机产 合金作为比较
表 １ 烟气脱硫装置中常用合金的化学成分与机械性能（ＡＳＴＭ 标准）
４ 钢种的选择与服役周期成本
根据腐蚀程度的不同 可以将 脱硫装置分为不同的区域 如图２所 示 根据这些区域的具体工况条件 可以为整体脱硫装置提供具有经济 效益的材料选择 表４给出了在吸收 塔 喷管 喷雾器 风扇 干净气体 输送管 烟囱等不同部位上选用合 适不锈钢的建议 ４５６５和２２０５代表 了目前的最新概念 即全部用不锈 钢制造吸收塔 其他钢种如超级奥 氏体不锈钢 ２５４ ＳＭＯ 也可以在烟气 脱硫装置中使用
６２．０
９．０
３Ｎｂ
２７５
６９０
３０
基 合
３１ 号合金
１．４５６２ Ｎ０８０３１ ２７．０
３１．０
６．５
１．２０
０．２０
２７６
６５０
４０
金
Ｃ－２７６号合金 ２．４８１９ Ｎ１０２７６ １６．０
６７．０
１６．０
３Ｗ
２８３
６５０
４０
５９ 号合金
２．４６０５ Ｎ０６０５９ ２３．０
５９．０
１６．０
总结出了一个在烟气脱硫装置中不锈 钢和镍基合金的选材指南 详见图１ 这个指南为工程师更经济 更准确地 使用金属材料提供了依据
图 １ 中的不同区域代表了在烟 气脱硫装置正常工作情况下 不同 酸性和氯离子及氟离子浓度条件下 不同金属材料在不同温度中的工作 条件 不同钢种的选择是建立在实 验室试验 现场试验以及长时间工 业经验的基础之上的 值得注意的 是 结构设计 材料加工和操作人员 都会对材料的使用有影响
３１０
６９０
４５
２ 腐蚀环境
脱硫装置中吸收塔的腐蚀环境 受多种因素的影响 如氯离子浓度 氟离子浓度 酸度 温度以及易引起 沉积和缝隙的结构部位等 而它们 又是由燃料和脱硫工艺过程所决定 的 这些因素之间相互作用的复杂 关系决定了整个系统在不同阶段吸
收二氧化硫时的腐蚀条件 这些阶 段为干净气体的冷凝 原烟气的冷 凝 介质为冷却液 吸收液 原烟气
不锈钢的耐点蚀当量（ＰＲＥ）是根 据著名经验公式ＰＲＥ ＝ｘ ％Ｃｒ＋ ３．３％
40 2004.3
万方数据
Application & solutions 应用与方案
Ｍｏ＋ ３０％Ｎ 计算得来的 它给出了ＰＲＥ 值与点蚀临界温度（ＣＰＴ）和缝隙腐蚀临 界温度（ＣＣＴ）的关系 这些临界温度可 以根据相应的实验标准 如 Ａ Ｓ Ｔ Ｍ － Ｇ４８ 实际测出 具体结果在表２中给 出 这样的实验结果可以用来对比不 同的不锈钢的耐蚀性能 而且对实际 选材也有很大的指导意义 另外 在 模拟烟气脱硫溶液的实验中 结果给 出了在实验室环境中不同材料的耐蚀 能力 这样的实验环境是最接近实际 工况的 结果见表３ 根据两个多世 纪来实验室和现场试验的经验与结果
表中的ＣＰＴ值均为典型值 不同的产品和表面状态 如交货表面 可能会有与表中略不 相同的值 注 １． 实验溶液为１１．４％Ｈ２ＳＯ４＋１．２％ＨＣｌ＋１％ＦｅＣｌ３＋１％ＣｕＣｌ２ ２． 实验时间为２４ｈ
３． 表面处理为研磨粒度１２０ 干磨
４６
６５
６２５号合金 ２．４８５６
Ｎ０６６２５
２２．０ ９．０
５２
９０
３１ 号合金
１．４５６２
Ｎ０８０３１
２７．０ ６．５
０．２０
５４
Ｃ－２７６号合金 ２．４８１９
Ｎ１０２７６
１６．０ １６．０
６９
＞ｂｐ
５９ 号合金
２．４６０５
Ｎ０６０５９
２３．０ ＋ ３．３％Ｍｏ ＋ ３０％Ｎ
虽然与碳钢和其他金属结构相 比 不锈钢的初步造价可能会高些 但考虑到吸收塔整个服役周期的全 部费用 不锈钢还是一个经济实用 的解决方案
与其他非金属结构不同 不锈 钢结构不需要维护与维修 也不会 影响烟气脱硫装置在服役周期内的 运行量 用不锈钢制作的烟气脱硫 装置的寿命较长 其选材的原则是 烟气脱硫装置的寿命至少与电厂的 寿命相同
１．４５６５ Ｓ３４５６５ ２４．５
１７．５
４．５
０．５０
６Ｍｎ
４１５
７９５
３５
双不
锈 ２２０５
１．４４６２ Ｓ３２２０５ ２２．５
５．０
３．２
０．１５
４５０
６５５
２５
相 钢 ＳＡＦ ２５０７
１．４４１０ Ｓ３２７５０ ２５．０
７．０
４．０
０．２５
５５０
７９５
１５
镍
６２５号合金
２．４８５６ Ｎ０６６２５ ２２．０
2004.3 41
万方数据
应用与方案 Application & solutions
图１ 烟气脱硫环境中不锈钢选材指南
图２ 烟气脱硫工厂的工艺流程
部件 吸收塔（下部） 吸收塔（上部） 喷管 冷却部位 喷管 吸收部位 喷管 工艺用水 喷雾器 风扇 干净气体输送管 烟囱
表４ 烟气脱硫装置中不同部位可选用的材料
Ｃ－２７６号合金 ２．４８１９ Ｎ１０２７６ １６．０ １６．０
６９
＞ｂｐ
５０
５９ 号合金
２．４６０５ Ｎ０６０５９ ２３．０ １６．０
７６
ＰＲＥ ＝ｘ ％Ｃｒ ＋ ３．３％Ｍｏ ＋ ３０％Ｎ
表中ＣＰＴ和ＣＣＴ值均为典型值 不同的产品和表面状态 如交货表面 可能会有与表中 略不相同的值 注 １． 实验条件根据ＡＳＴＭ－Ｇ４８标准对烟气脱硫合金的描述进行 ２． 表面处理为研磨粒度１２０ 干磨
材 料 ４５６５， 镍基合金 ４５６５， ２２０５， ２５４ ＳＭＯ， ３１７ＬＭＮ， 镍基合金（复合板） ４５６５， ４５６５， ２２０５， ２５４ ＳＭＯ， ３１７ＬＭＮ ４５６５， ２２０５， ２５４ ＳＭＯ， ３１７ＬＭＮ ４５６５， ２２０５， ３１７ＬＭＮ ４５６５ ４５６５， 玻璃钢 涂层 镍基合金（复合板）
３１７ＬＭＮ
１．４４３９ Ｓ３１７２６ １８．０ ４．１ ０．１５ ３６
９０４Ｌ
１．４５３９ Ｎ０８９０４ ２０．０ ４．５
３５
４０
１０
２５４ ＳＭＯ
１．４５４７ Ｓ３１２５４ ２０．０ ６．１ ０．２０ ４６
６５
３５
４５６５
１．４５６５ Ｓ３４５６５ ２４．５ ４．５ ０．５０ ５４
氏 体 不
３１７ＬＭＮ ９０４Ｌ
１．４４３９ Ｓ３１７２６ １８．０
１４．０
４．１
０．１５
１．４５３９ Ｎ０８９０４ ２０．０
２５．０
４．５
１．５０
２４０
５５０
４０
２２０
４９０
３５
锈
２５４ ＳＭＯ
１．４５４７ Ｓ３１２５４ ２０．０
１８．０
６．１
０．７５
０．２０
３１０
６５５
３５
钢
４５６５
点蚀和缝隙腐蚀是在脱硫过程 中最经常出现的腐蚀 而应力腐蚀 破裂与电偶作用是第二位的 在腐 蚀环境苛刻的地方 比如烟气入口 处 均匀腐蚀也可能发生 所以通常 使用的是镍基合金材料
奥氏体和双相不锈钢的耐点蚀 和耐缝隙腐蚀的能力可以通过加入 合金元素铬 钼和氮来改善 同时氮 还可以在不降低延展性的情况下 提高不锈钢的强度 以使工程技术 人员在设计装置时尽量减少容器的 壁厚 降低成本
损于自然 环境和人身健康的酸雨 不锈钢的选择必须依据腐蚀环境（如
由于从烟气入口处到出口处的
由于这个原因 在德国和欧洲的其 氯离子含量 酸度和温度等）和装置 腐蚀强度是逐渐减弱的 所以可以
他地方从２０世纪８０年代起就已经硬 的结构设计而定 所以本文也讨论 根据一个装置的具体工况条件提出
性规定在燃烧电厂中使用烟气脱硫 了不锈钢选材问题
应用与方案 Application & solutions
应用案例
不锈钢在烟气脱硫装置中长时间使用经验
Bernd Beckers 孙长庆 Winfried Heimann Malin Snis 奥托昆普不锈钢有限公司 北京 １００００４
二氧化硫对大气的污染可形成有
装置中不同部位的成功案例 由于
值损失等）
Ｎ０８９０４
２０．０ ４．５
３５
４０
２５４ ＳＭＯ
１．４５４７
Ｓ３１２５４
２０．０ ６．１
０．２０
４６
６５
４５６５
１．４５６５
Ｓ３４５６５
２４．５ ４．５
０．５０
５４
９５
２２０５
１．４４６２
Ｓ３２２０５
２２．５ ３．２
０．１５
３８
３０
ＳＡＦ ２５０７
１．４４１０
Ｓ３２７５０
２５．０ ４．０
０．２５
材料 欧标ＥＮ 美标 ＵＮＳ 铬 钼 氮 ＰＲＥ ＣＰＴ
３１７ＬＭＮ
１．４４３９
Ｓ３１７２６
１８．０ ４．１
０．１５
３６
９０４Ｌ