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烟囱的腐蚀机理与防腐要求

烟囱的腐蚀机理与防腐要求

目前世界上燃煤电厂所用的脱硫工艺有数十种之多,其中湿法脱硫,尤其是石灰石/石膏湿法脱硫工艺以其技术成熟、脱硫效率高、煤种适应面广、运行稳定,而成为国内外火电厂主导的烟气脱硫技术。但该工艺是利用烟气通过脱硫装置时与碱性洗涤液相遇,使酸性物质发生化学反应,生成盐类,来脱除烟气中 SO2等物质的,这不可避免地将使烟囱内烟气参数(尤其是温度和水汽含量)发生变化,从而带来腐蚀问题。我国目前大约有 50000 MW 燃煤机组安装了烟气脱硫装置,其中 70%采用了石灰石/石膏湿法脱硫工艺,这为我国火电厂烟囱防腐提供广阔市场的同时,也显示了我国研究烟囱腐蚀问题的紧迫性。由于国内脱硫烟囱的历史较短,专项腐蚀调查研究资料很少,经验也不多,并且目前国内烟囱设计标准中,对脱硫处理的烟囱防腐设计并无明确说明。通过对浙江北仑电厂湿法烟气脱硫后烟气的参数变化和烟囱腐蚀环境分析,结合国外烟囱的防腐经验,探讨适合我国国情的经济、安全、适用的烟囱防腐措施。 烟气中的硫酸蒸汽是由燃料中的硫分氧化而来的,对燃煤锅炉来说,燃料含硫量越高,其露点温度越高。烟气中的SO2对露点的影响很小,在相当大的浓度范围内,酸露点的波动不超过 1 ℃。SO3的形成是与燃烧条件和燃烧设备紧密相联系的,一般链条炉较煤粉炉生成量高。 在燃烧过程中,过量空气系数的高低也对炉内两种形式氧化硫之间平衡状态产生影响。烟气温度越低或O2含量越高,由 SO2转化为 SO3的比例会越大。因此,在保证充分燃烧的前提下,应尽量采用低过量空气系数,减少 SO3生成量,降低烟气露点。飞灰或受热面结垢及积灰影响,低温烟气中的 SO2继续氧化成 SO3需要有催化剂的作用,而锅炉管子表面和烟道表面的锈 Fe2O3及烟气中的V2O5等都是非常良好的催化剂,这些物质的存在会使烟气中 SO3的含量大大增加。 除上述因素外,酸露点还与烟气压力、烟气在炉膛内停留时间等因素有关。但这些影响因素基本上是人为不能控制的,解决烟囱腐蚀问题还需要分析烟囱内压力分布,从烟囱结构形式、防腐材料选择上着手。
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