脱硫烟气的特点和腐蚀性

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烟气脱硫脱硝技术知识

烟气脱硫脱硝技术知识

烟气脱硫脱硝技术知识脱硫技术目前烟气脱硫技术种类达几十种,按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态,烟气脱硫分为:湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺。

湿法脱硫技术较为成熟,效率高,操作简单。

一、湿法烟气脱硫技术优点:湿法烟气脱硫技术为气液反应,反应速度快,脱硫效率高,一般均高于90%,技术成熟,适用面广。

湿法脱硫技术比较成熟,生产运行安全可靠,在众多的脱硫技术中,始终占据主导地位,占脱硫总装机容量的80%以上。

缺点:生成物是液体或淤渣,较难处理,设备腐蚀性严重,洗涤后烟气需再热,能耗高,占地面积大,投资和运行费用高。

系统复杂、设备庞大、耗水量大、一次性投资高,一般适用于大型电厂。

分类:常用的湿法烟气脱硫技术有石灰石-石膏法、间接的石灰石-石膏法、柠檬吸收法等。

A石灰石/石灰-石膏法:原理:是利用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的SO2,生成亚硫酸钙,经分离的亚硫酸钙(CaSO3)可以抛弃,也可以氧化为硫酸钙(CaSO4),以石膏形式回收。

是目前世界上技术最成熟、运行状况最稳定的脱硫工艺,脱硫效率达到90%以上。

目前传统的石灰石/石灰—石膏法烟气脱硫工艺在现在的中国市场应用是比较广泛的,其采用钙基脱硫剂吸收二氧化硫后生成的亚硫酸钙、硫酸钙,由于其溶解度较小,极易在脱硫塔内及管道内形成结垢、堵塞现象。

对比石灰石法脱硫技术,双碱法烟气脱硫技术则克服了石灰石—石灰法容易结垢的缺点。

B间接石灰石-石膏法:常见的间接石灰石-石膏法有:钠碱双碱法、碱性硫酸铝法和稀硫酸吸收法等。

原理:钠碱、碱性氧化铝(Al2O3·nH2O)或稀硫酸(H2SO4)吸收SO2,生成的吸收液与石灰石反应而得以再生,并生成石膏。

该法操作简单,二次污染少,无结垢和堵塞问题,脱硫效率高,但是生成的石膏产品质量较差。

C柠檬吸收法:原理:柠檬酸(H3C6H5O7·H2O)溶液具有较好的缓冲性能,当SO2气体通过柠檬酸盐液体时,烟气中的SO2与水中H发生反应生成H2SO3络合物,SO2吸收率在99%以上。

氨法烟气脱硫的特点

氨法烟气脱硫的特点

氨法烟气脱硫的特点1、适用范围广,不受燃煤含硫量、锅炉容量的限制。

由于吸收剂氨比石灰石或石灰活性大,并且在设计时也考虑留有一定的裕度,因而氨法除尘装置对煤质变化、锅炉负荷变化的适应性强。

这在我国能源供应紧张、来什么煤烧什么煤的情况下,更显现出它的优势。

氨法脱硫的特点之一是煤中含硫越高,硫酸铵的产量就越大;同时,煤也越便宜,业主所得到的利润就越大。

2、脱硫效率很高,很容易达到95%以上。

脱硫后的烟气不但二氧化硫浓度很低,而且烟气含尘量也大大减少。

3、吸收剂易采购,可有三种形式:液氨、氨水、碳铵。

4、氨法脱硫装置对机组负荷变化有较强的适应性,能适应快速启动、冷态启动、温态启动、热态启动等方式;适应机组负荷35%BMCR~100%BMCR状态下运行。

5、国内外有成功运行的实例,运行可靠性好,无结垢问题发生。

6、氨是良好的碱性吸收剂,吸收剂利用率很高。

从吸收化学机理上分析,SO2的吸收是酸碱中和反应,吸收剂碱性越强,越有利于吸收。

氨的碱性强于钙基(石灰石,石灰)。

从吸收物理机理上分析,钙基吸收剂吸收SO2是气-固反应,反应速度较慢,而且反应不完全,吸收剂利用率低;为此需要将其磨细、雾化、循环等过程以提高吸收剂的利用率,但将使整个系统能耗增加。

而氨吸收SO2是气-液反应或气-气反应,反应速率快,反应完全,吸收剂利用率高,脱硫效率也高。

仅就吸收过程而言,与钙基吸收设备相比,氨吸收设备体积较小,能耗也低。

虽然吸收塔内循环液为硫酸铵饱和溶液,但由于硫酸铵极易溶于水,并且有硫酸铵晶种的存在,实践中未出现结垢、堵塞的问题。

7、副产品硫酸氨价值高,经济效益好氨法烟气脱硫的副产品是硫酸铵,正是中国广大耕地所需要的含氮含硫的肥料。

它可以单独使用,也可以和其他营养元素一起做复合肥料,有着广阔的市场需求。

不象钙基脱硫副产品石膏或亚硫酸钙,或因其市场饱和,或因其无法使用,抛弃后还占用宝贵的土地资源,形成"石头搬家'现象。

烟气脱硫脱硝吸收塔筒体泄漏分析及处理措施

烟气脱硫脱硝吸收塔筒体泄漏分析及处理措施

烟气脱硫脱硝吸收塔筒体泄漏分析及处理措施发布时间:2022-04-11T09:16:57.343Z 来源:《中国科技信息》2022年1月上作者:刘文龙[导读] 当前,我国经济飞速发展,各行各业的科学技术也不断完善和创新,化工行业亦是如此。

随着我国对环保监管力度的加大,对烟气排放的要求越来越高。

在流化催化裂化装置烟气脱硫脱硝系统中,吸收塔内部工作环境十分复杂,在塔内气液两相交汇处容易发生腐蚀泄漏。

基于此,本文主要对烟气脱硫脱硝吸收塔筒体泄漏分析及处理措施做论述,详情如下。

山东国舜建设集团有限公司刘文龙山东济南 250000摘要:当前,我国经济飞速发展,各行各业的科学技术也不断完善和创新,化工行业亦是如此。

随着我国对环保监管力度的加大,对烟气排放的要求越来越高。

在流化催化裂化装置烟气脱硫脱硝系统中,吸收塔内部工作环境十分复杂,在塔内气液两相交汇处容易发生腐蚀泄漏。

基于此,本文主要对烟气脱硫脱硝吸收塔筒体泄漏分析及处理措施做论述,详情如下。

关键词:烟气脱硫脱硝;吸收塔;筒体泄漏;处理措施引言煤气化的过程就是化学加工的过程。

但是,在这一加工过程中,会产生硫化物和硝化物,它们会给环境带来不利影响,不利于环境的保护。

1脱硝技术概述煤炭的主要成分是各种易燃的矿物质,煤炭作为一种重要材料,在我国的工业生产和采矿领域中应用广泛。

各种氮氧化物产生于煤炭的剧烈燃烧过程。

氮氧化物形成的主要方法有三种:第一种是快速的氮氧化反应。

在高温环境下,煤中的烃正离子基团与周围空气中的气态氮发生反应,形成氮氧化物。

第二种是热氮氧化过程,大量的热量产生于煤炭燃烧过程中,加快了N2和O2在干净空气中进行化学反应生成NOx的速率;第三种是制作NOx燃料。

煤炭经过剧烈燃烧在高温下分解成正离子化合物后与CO2在干净的空气中发生一系列化学反应,最终形成NOx的过程。

当将上述三种不同形式的NOx彼此分离时,许多有危害的气体会转变成以液体形式存在的元素和物质,由此带来的结果是降低了缓慢形成的有害气体的排放量。

湿法脱硫后烟气酸露点变化和烟气腐蚀性评价

湿法脱硫后烟气酸露点变化和烟气腐蚀性评价

湿法脱硫后烟气酸露点变化和烟气腐蚀性评价杨彦,李进,王俊(北京交通大学 市政与环境工程系)[摘要]:火力发电厂安装了的湿法烟气脱硫装置降低了烟气温度,使尾部设备遭受严重的低温腐蚀,对电厂的安全运行造成巨大挑战。

烟气酸露点是低温腐蚀的重要参数,本文总结了影响烟气酸露点的关键因素,回顾了目前国内外存在的烟气酸露点的计算方法,并从中找出适合计算脱硫前后烟气酸露点的公式,针对某电厂实际燃用煤种和运行工况,对烟气中SO2、SO3和含湿量进行了试验测定,从而获得公式中含有的参数,计算出烟气脱硫前后的酸露点,基于两相分馏原理分析了酸露点的变化规律,利用改进的烟气腐蚀等级评价指标评价了脱硫后烟气的腐蚀特性,同时分析烟气再热装置(GGH)对酸露点和尾部设备腐蚀的影响。

以期对火电厂的安全运行有一定的指导作用。

[关键词]:酸露点;湿法脱硫;低温腐蚀;冷凝酸液;1.引言空气中常含有一定量的水蒸气,在它与冷面接触时,如果冷面温度与空气中水蒸气的分压P H2O相对应的饱和温度相等或更低时,空气中的水蒸气就会部分地凝结在冷面上,这就是所谓结露现象。

火电厂燃料中的硫燃烧后生成SO2,其中一小部分在过氧燃烧和飞灰存在催化剂的作用下还会再氧化成SO3,烟气中SO3气体会与烟气中的水蒸气结合为硫酸蒸汽。

烟气中有硫酸蒸汽存在时,考虑了烟气中硫酸蒸汽的露点称为烟气的酸露点。

当受热面的温度低于烟气的酸露点时,含硫烟气中的水蒸气和SO3结合成的硫酸会凝结在受热面上,严重地腐蚀受热面。

这种因蒸汽凝结而腐蚀的现象称为低温腐蚀,也称为结露腐蚀现象。

清洁、高效地利用煤炭,走电力增长与环境协调发展的道路,离不开对电厂燃煤锅炉排放的硫氧化物的控制。

与此相关的锅炉设计、烟气脱硫、尾部受热面的改造等都离不开对烟气酸露点的计算测量,同时电厂尾部装置(尾部烟道、GGH和烟囱)低温腐蚀的发生严重电厂安全稳定的运行。

因此需要对于脱硫后烟气腐蚀性变化和冷凝液凝结规律进行研究和分析。

烟囱内壁防腐

烟囱内壁防腐

烟囱内壁防腐问题一、湿法烟气脱硫工艺的烟囱运行工况条件湿法石灰石洗涤法是国外应用最多和最成熟的工艺,也是国内火电厂脱硫的主导工艺。

湿法脱硫工艺主要流程是,锅炉的烟气从引风机出口侧的烟道接口进入烟气脱硫(FGD)系统。

在烟气进入脱硫吸收塔之前经增压风机升压,然后通过烟气—烟气加热器(GGH),将烟气的热量传输给吸收塔出口的烟气,使吸收塔入口烟气温度降低,有利于吸收塔安全运行,同时吸收塔出口的清洁烟气则由GGH加热升温,烟气温度升高,有利于烟气扩散排放。

经过GGH 加热器加热后烟气温度一般在80℃左右,可使烟囱出口处达到更好的扩散条件和避免烟气形成白雾。

GGH之前设的增压风机,用以克服脱硫系统的阻力,加热后的清洁烟气靠增压风机的压送排入烟囱。

当不设GGH加热器加热系统时,烟气温度一般在40~50℃。

烟气经过脱硫后,烟气中的二氧化硫的含量大大减少,而洗涤的方法对除去烟气中少量的三氧化硫效果并不好,因此仍然残留近10%的二氧化硫和三氧化硫。

由于经湿法脱硫,烟气湿度增加、温度降低,烟气极易在烟囱的内壁结露,烟气中残余的三氧化硫溶解后,形成腐蚀性很强的稀硫酸液。

脱硫烟囱内的烟气有以下特点:1. 烟气中水份含量高,烟气湿度很大;2. 烟气温度低,脱硫后的烟气温度一般在40~50℃之间,经GGH加温器升温后一般在80℃左右;3. 烟气中含有酸性氧化物,使烟气的酸露点温度降低;4. 烟气中的酸液的浓度低,渗透性较强。

5. 烟气中的氯离子遇水蒸气形成氯酸,它的化合温度约为60℃,低于氯酸露点温度时,就会产生严重的腐蚀,即使是化合中很少量的氯化物也会造成严重腐蚀。

6. 由于脱硫烟囱内烟气的上述特点,对烟囱设计有如下影响:6.1 烟气湿度大,含有的腐蚀性介质在烟气压力和湿度的双重作用下,结露形成的冷凝物具有很强的腐蚀性,对烟囱内侧结构致密度差的材料产生腐蚀,影响结构耐久性。

6.2 低浓度稀硫酸液比高浓度的酸液腐蚀性更强。

电厂烟气脱硫和除灰改造技术原理及特点

电厂烟气脱硫和除灰改造技术原理及特点

电厂烟气脱硫和除灰改造技术原理及特点摘要:随着我国经济发展的不断加快,煤炭资源的利用率也在逐年上升,尤其是在火电厂企业的运行及发展过程中,由于煤炭的使用率居高不下,随之产生的灰尘、废渣也越来越多,如果长期处于这种状态,会对大气环境造成极大的污染,严重情况下,还会出现酸雨,很大程度上威胁到人们的身体健康。

为了对一问题进行有效底缓解和规避,在火电厂的今后发展阶段,应加大对脱硫脱硝及烟气除尘技术的应用,确保企业能够稳定运行的同时,为人们的生活质量提供充足的保障。

关键词:电厂;烟气脱硫;除灰改造;技术原理;特点中图分类号:X773文献标识码:A1火电厂脱硫技术1.1海水脱硫技术海水脱硫技术不仅应用广泛,而且脱硫效果好。

分析其原理,是利用海水中的碱性成分,去除烟气中的SO2,满足达标排放标准。

具体应用时,海水脱硫技术由海水供应系统、烟气系统、SO2恢复系统、水质恢复系统组成,技术优势包括:①使用海水作为吸收剂,能节约淡水资源;②脱硫效率高,达到90%以上;③不会产生废弃物、副产品,不会带来二次污染;④不会造成管道结垢、堵塞,后期维护量小。

火电厂选择海水脱硫技术时,选址建厂应该靠近周围的海水资源,降低运营成本。

1.2活性焦炭技术采用活性焦炭技术进行脱硫,是一种新型的技术工艺,原理是利用活性焦炭的吸附性,将烟气中的SO2吸出来,实现烟硫分离的目标。

具体应用时,会加入合适的催化剂,可促使硫、硝等物质,转化为硫酸和硝酸,继而附着在活性焦炭上,最后通过分离设备即可完成脱硫过程。

为了进一步降低SO2带来的危害,对于分离出来的硫酸、硝酸等物质,需要进一步加工处理,其中硫酸处理结果是:转化为氮气,危害性降低;或在高温条件下二次处理,提高烟气的净化效果。

该技术的应用优点是:①水资源消耗量小,只需一个系统即可完成脱硫,清除率达到98%以上;②还能除去烟气中的金属、碳氮化合物等有害物质;③对设备、管道的腐蚀性小,基本没有废水和废物产生;④脱硫作业安全清洁,运行维护方便,满足清洁生产、循环经济的要求。

氨法烟气脱硫设备的原理和特点,涨姿势!

氨法烟气脱硫设备的原理和特点,涨姿势!

氨法烟气脱硫设备的原理和特点,涨姿势!
氨气湿法脱硫工艺由吸收剂储存添加系统、浓缩-吸收系统、氧化空气系统、工艺水系统和副产物回收储存系统以及自动控制系统组成。

采用集除尘降温、预洗涤、脱硫、吸收液浓缩、亚硫酸铵氧化,烟气除雾排放等一体化设计的新型脱硫塔。

吸收塔塔体采用钢衬玻璃鳞片防腐材料。

氨气湿法脱硫工艺技术优点
1、脱硫效率高:在液汽比为2.5时,脱硫效率就可达95%以上。

2、工程投资、运行费用较低,为石灰-石膏工艺的40%左右。

3、工艺流程简单,系统设备少,从而提高了系统的可靠性,降低了维护和检修费用。

4、占地面积小,且系统布置灵活,非常适合现有机组的改造和场地紧缺的新建机组。

5、能源消耗低,如电耗、水耗等。

6、对锅炉负荷变化的适用性强,负荷跟踪特性好,启停方便,可在40%负荷时投用,对基本负荷和调峰机组均有很好的适用性。

7、对燃煤硫分的适应性强,可用于0.3%~6.5%的燃煤硫分。

且应用于中高硫煤(ge;2%)时,副产物价值可以超过运行成本,其经济性非常突出。

8、通过科学设计,使系统做到完全水平衡,无脱硫废水排放,不会造成二次污染。

脱硫技术进展

脱硫技术进展




循环流化床干法烟气脱硫工艺流程
反应机理
2Ca(OH)2 + 2SO2→2CaSO3·1/2H2O + H2O
2Ca(OH)2 + 2SO3→2CaSO4·1/2H2O + H2O 2HCl + Ca(OH)2→CaCl2 + 2H2O 2HF + Ca(OH)2→CaF2 + 2H2O 此外 , 由于烟气中有 CO2 的存在,还会产生 下面的反应而消耗一部分Ca(OH)2 Ca(OH)2 + CO2→CaCO3 + H2O
第一代烟气脱硫 1)特点 吸收剂种类繁多,吸收塔内通常加入填 料以提高传质效果; 基建投资及运行成本均高; 系统可靠性及可用率低,结垢、腐蚀是 主要问题脱硫效率不高,一般在70% 85 %; 脱硫副产品大多被抛弃,少数工艺(双碱 法、Wellman-Lord法)可生产硫酸或硫磺 ,但要达到商业用途,还要投入大量资 金。
脱硫技术一直是环境保护工作中一个令人关注的 重要课题。主流的脱硫工艺今后仍将被国内外广 泛应用。受技术条件及经济成本的制约,石灰石 -石膏湿法、喷雾干燥工艺是适合各种脱硫要求 的首选工艺。而电子束法和海水脱硫等工艺因处 于试验研究阶段或者应用地域受到限制,所以市 场分额有限,但在局部地区将有所发展。烟气脱 硫技术-烟气循环流化床脱硫工艺CFB-FGD会成 为今后焚烧烟气脱硫重要的技术手段之一。此技 术在国外已成功商业化,市场前景看好
电子束辐射法烟气脱硫
用电子束对烟气进行照射而同时脱硫 脱硝的技术,是近年来发展起来的一 种干法烟气脱硫工艺
电子束发生原理及脱硫脱硝反应机 理 示 意 图
电子束烟气脱硫的特点
1. 可以高效地同时从烟气中脱硫和脱硝,达
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脱硫烟气的特点和腐蚀性湿法脱硫烟囱、特别是不设烟气加热系统GGH的烟囱内筒防腐设计,由于材料选用标准与投资增加的紧密关系,正日益受到广大设计人员和投资方的密切关注。

结合对湿法脱硫烟囱腐蚀性的认识,我将从以下几个方面谈谈看法,与大家交流,共同促进湿法脱硫烟囱内筒的防腐设计理想方案。

1 有关烟囱设计标准的说明近年来,随着国家环保标准的逐步提高和大众环境意识的增强,国内新建火力发电厂工程都要求进行烟气脱硫处理。

但在我国,烟气脱硫处理还属于起步阶段,已建成投运、且完全按烟气脱硫处理运行的火力发电厂工程项目不多,且大多是新建工程,运行时间较短。

因此,烟气脱硫后烟囱腐蚀的调查和研究资料都较少,经验也有限。

在国家和电力行业烟囱的现行设计标准中,均未对进行脱硫处理的烟囱防腐设计做出具体规定,只是从烟气的腐蚀性等级对烟囱的防腐设计进行了要求。

鉴于目前收集到的国内脱硫烟囱腐蚀方面的研究和调查资料太少,难以对脱硫后烟气的腐蚀机理和腐蚀防范措施的效果做出明确的判断,因此在未成熟的情况下,未将脱硫处理的烟囱防腐设计要求列入规范中。

国内各电力设计院主要是依据自己的经验和参考资料进行设计。

我院在参编国家标准《烟囱设计规范》GB50051-2002(烟囱防腐蚀设计章节)和主编电力行业标准《火力发电厂土建结构设计技术规定》DL5022-93(修)的过程中收集了一些国外烟囱设计标准和资料,其中脱硫烟囱方面的设计构造做法作为我们进行工程实践和在脱硫烟囱防腐设计方面的主要参考标准,这一方面是对国内脱硫烟囱资料不足的一个补充,另一方面也为我们今后在修编国家烟囱设计标准和行业设计标准时提供了一个参考依据和工程做法。

2 脱硫烟气的特点和腐蚀性2.1 脱硫烟气的特点通常进行湿法脱硫处理且不设烟气加热系统GGH的烟气,水份含量高,湿度大,温度低,烟气处于全结露现象。

对一台600MW机组来说,烟气中水气结露后形成的具腐蚀性水液理论计算量约40~50吨/每小时,它主要依附于烟囱内侧壁流下来至专设的排液口排到脱硫系统的废液池中。

脱硫处理后的烟气一般还含有氟化氢和氯化物等强腐蚀性物质,是一种腐蚀强度高、渗透性强、且较难防范的低温高湿稀酸型腐蚀状况。

根据与脱硫工艺设计人员的了解,湿法脱硫工艺对烟气中的SO2脱除效率很高,但对造成烟气腐蚀主要成分的SO3脱除效率不高,约20%左右。

因此,烟气脱硫后,对烟囱的腐蚀隐患并未消除;相反地,脱硫后的烟气环境(低温、高湿等)可能使腐蚀状况进一步加剧了。

由于国内脱硫烟囱历史较短,专项的腐蚀调查研究资料很少,经验也不多,并且国内烟囱设计标准中对脱硫处理的烟囱防腐设计尚无明确说明。

因此,对于脱硫后烟气对烟囱结构的腐蚀性分析我们主要是借鉴国外的资料和做法。

国际工业烟囱协会(International Committee On Industrial Chimneys 缩写CICIND)在其发布的《钢烟囱标准规程Model Code For Steel Chimneys》(1999年第1版)中对脱硫后的烟气腐蚀性能(烟气腐蚀性能对其它类型烟囱同样适用)有这样的说明:(1)烟气冷凝物中氯化物或氟化物的存在将很大提高腐蚀程度。

(2)处于烟气脱硫系统下游的浓缩或饱和烟气条件通常被视为高腐蚀等级(化学荷载)。

(3)确定含有硫磺氧化物的烟气腐蚀等级(化学荷载)是按SO3的含量值为依据。

(4)烟气中的氯离子遇水蒸气形成氯酸,它的化合温度约为60℃,低于氯酸露点温度时,就会产生严重的腐蚀,即使是化合中很少量的氯化物也会造成严重腐蚀。

2.2 脱硫烟气的腐蚀性按照“国际工业烟囱协会(CICIND)”的设计标准要求,燃煤电厂脱硫烟囱虽然在脱硫过程中已除去了大部分的氧化硫,但在脱硫后,烟气湿度通常较大,温度很低,且烟气中单位体积的稀释硫酸含量相应增加。

因而,处于脱硫系统下游的烟囱,其烟气通常被视为“高”化学腐蚀等级,即强腐蚀性烟气等级,因而烟囱应按强腐蚀性烟气来考虑烟囱结构的安全性设计。

2.3 脱硫烟气的腐蚀性对烟囱设计方案的影响2.3.1 国内烟囱设计标准关于腐蚀性烟气对烟囱设计方案的说明按照国家标准《烟囱设计规范》GB50051-2002第10.2.2条和电力行业标准《火力发电厂土建结构设计技术规定》DL5022-93第7.4.4条的要求:当排放强腐蚀性烟气时,宜采用多管式或套筒式烟囱结构型式,即把承重的钢筋混凝土外筒和排烟内筒分开,使外筒受力结构不与强腐蚀性烟气相接触。

电力行业标准《火力发电厂土建结构设计技术规定》DL5022-93第7.1.2条还要求:600MW 机组宜采用一台炉配一座烟囱(一根排烟管)方案。

2.3.2 国外烟囱设计资料说明从目前了解的国外烟囱资料看,火电厂烟囱基本上都是套筒式或多管式烟囱,且以钢内筒多管式烟囱为主,单筒式烟囱很少看到。

我们认为这可能是套筒式或多管式烟囱具有检修和维护空间,一旦需要,可立即对排烟内筒实施维护和补强;而单筒式烟囱(包括改进型单筒式烟囱)一旦建成投运,便很难再对它进行内部的检修和维护。

对套筒式或多管式烟囱,排烟内筒的结构材料选择一般有两种:钢内筒型结构和砖砌内筒型结构;从材料的抗渗密闭性来看,钢内筒优于砖砌内筒,但经济性差些(限于国内条件)。

对于钢内筒结构,在烟气湿法脱硫(无GGH装置)的情况下,国际工业烟囱协会(CICIND)在其发布的《钢烟囱标准规程Model Code For Steel Chimneys》(1999年第1版)中建议采用普通碳钢板在其内侧(与烟气接触侧)增加一层非常薄的合金板或钛板的方法进行处理。

对于砖砌内筒结构(加设GGH装置),从美国萨金伦迪(SARGENT & LUNDY)公司设计资料和英国公司为广东沙角C厂设计的240米高烟囱图纸看,都对砖和胶泥提出了很高要求,即特殊的耐酸缸砖用硅酸钾耐酸胶泥砌筑,一般分两层错缝布置,并设封闭层。

砖的抗渗性能要求高,主要目的是防止烟气渗透形成冷凝腐蚀和对排烟筒外包裹的保温隔热材料性能带来不利影响。

2.3.3 烟气温(湿)度和运行压力与腐蚀性的说明2.3.3.1 烟气温(湿)度与腐蚀性脱硫后的烟气温度一般在40℃~50℃之间,且湿度很大并处于饱和状态。

根据前述的烟气特点,它是低于烟气结露的温度,烟气易于冷凝结露并在潮湿环境下产生腐蚀性的水液液体。

一般的烟气湿法脱硫处理中是采用加设烟气加热系统(GGH)来提高脱硫处理后排放的烟气温度(约80℃及以上),以减缓烟气冷凝结露产生的腐蚀性水液液体。

从理论上讲,采用烟气加热系统(GGH)能有利于减缓烟气的腐蚀(即提高烟气温度,减少结露),但烟气湿度、水分这些诱发腐蚀的因素依然存在,况且GGH的运行能否满足运行温度值的要求,尤其是在发电机组低负荷运行、机组开启和关停期间及其它不利工况时能否满足运行温度值的要求值得关注和重视。

烟气温度低、湿度大,烟囱内的烟气上抽力就降低,它影响着烟气的流速和烟气抬升高度及烟气扩散效果,这对排放的烟气满足环保要求(特别是氮氧化物NOX指标)带来不利的因素。

2.3.3.2 烟气运行压力与腐蚀性烟气运行压力与烟气的温(湿)度和烟囱结构型式密切相关。

烟气温度低,其上抽力就小,流速就低,容易产生烟气聚集并对排烟筒内壁产生压力。

锥形烟囱结构型式(如单筒式烟囱)中的烟气基本上是处于正压运行状况,而等直径圆柱状烟囱(如双管和多管式烟囱中的排烟筒)是负压运行状况。

烟气正压运行时,易对排烟筒壁产生渗透压力,加快腐蚀进程;负压运行时,烟气渗透和腐蚀速度将大为减缓。

2.3.4 烟囱结构材料选用与腐蚀性的说明从对烟气的抗渗防腐考虑,烟囱内筒应选用闭性好,整体性强,自重轻和无连接接头的钢内筒。

砖砌内筒由于其分段支承处的接缝及形成砌体后的砖缝抗渗密闭性和整体性较差的原故,都不可避免地存在渗透和腐蚀的问题,存在检修和维护、甚至内筒更换的问题,而这不但导致发电机组的停运,而且内筒更换的施工也相当繁琐和复杂。

对于内筒密闭性的要求,我们只要将内筒视作一根流淌结露的腐蚀性水液管道就不难理解了。

目前条件下,钢内筒是一种合适的选择,钢内筒的内壁都须进行防腐处理;有烟气加热系统GGH时,内壁可设耐酸砂浆防护层,无烟气加热系统GGH时,按照国外的作法其内壁考虑耐腐蚀金属面层或玻璃砖贴面层,也就是我们常说的钛钢复合板和泡沫玻璃砖。

关于经济性,通过几个工程的比较和实践,取消烟气加热系统GGH后采用钛钢复合板或泡沫玻璃砖的烟囱投资均较取消前的烟囱和GGH投资的总和要少几百万~几千万。

单纯进行取消GGH前和取消GGH后烟囱的投资比较是不完整的,因为取消GGH后,烟囱结露的腐蚀性水液排放量增加和腐蚀性增强,腐蚀对烟囱的安全运行至关重要。

2.4 湿法脱硫烟囱防腐设计的工程实例和学术交流说明2.4.1 采用钛钢材湿法脱硫烟囱的工程实例我院于2003年年初在江苏省常熟市为华润电力常熟第二发电厂设计的3×600MW超临界燃煤发电机组脱硫岛招标中,由于GGH运行的温度要求在发电机组低负荷运行、机组开启和关停状况下难以保证,最后业主舍弃烟气加热系统(GGH)方案,而改用三管烟囱的钢内筒采用普通Q235B钢板与1.2 mm厚钛板复合而成的复合板方案。

通过施工招标,整个一座240米高复合钢内筒三管烟囱的费用与省下的三套GGH设备费用相当;而省下的GGH运行费用、每年的检修维护费用和炉后场地布置更是可观,经济性价比较好。

台塑集团在福建省漳州后石电厂投资建设6台600MW级燃煤发电机组,由于建有脱硫装置,烟囱设计咨询单位—日本三菱公司要求在二座钢内筒多管式烟囱的钢内筒内表面,都须挂贴1.6毫米的钛钣或镍钣用于抗稀酸液腐蚀,由此使单座烟囱总投资达8000余万元。

我国参加投标的单位,曾建议改用价格较为便宜,但仍含有镍、钛成分的美国A-316L特殊钢材,未获三菱公司的同意,只能按挂贴钛钣的方案投标。

2.4.2 采用泡沫玻璃砖湿法脱硫烟囱的工程实例2003年末,我院在山西霍州第二发电厂一期工程2×300MW燃煤发电厂210米钢内筒套筒式烟囱设计中,应业主的要求在不设烟气加热系统(GGH)条件下,钢内筒内侧面加设了一层美国宾高得泡沫玻璃砖防腐层(51毫米厚)。

国际工业烟囱协会(CICIND)的标准中没有这种防腐设计方案的专门说明,但国外有它的工程实践。

2.4.3 脱硫烟囱防腐设计的学术交流2000年年初,电力规划设计总院组织部分电力设计院的设计人员与专程从意大利赶来的哈蒙公司烟囱设计专家、国际工业烟囱学会理事史密斯先生进行了烟囱设计技术交流。

在那次交流中,史密斯先生也认为取消烟气加热系统(GGH)后采用钛材面层的脱硫烟囱烟气防腐蚀措施在国际上早有先例,并写入国际烟囱设计标准中。

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