濕法煙氣脫硫(FGD)是當(dāng)今電力、鋼鐵行業(yè)及其他燃煤鍋爐控制二氧化硫排放的措施中應(yīng)用最多、最成熟的工藝。但是濕法脫硫系統(tǒng)由于其工藝特點普遍存在腐蝕等問題,因此FGD系統(tǒng)對材質(zhì)的耐腐蝕、耐磨、耐高溫等性能要求很高。玻璃鋼復(fù)合材料的優(yōu)良性能使其在FGD系統(tǒng)中逐漸嶄露頭角。特別是20世紀(jì)70年代初期,隨著酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂的開發(fā)及大直徑玻璃鋼纏繞技術(shù)的問世,玻璃鋼復(fù)合材料在吸收塔、煙囪和煙道等脫硫裝置得到廣泛推廣和應(yīng)用。
1 吸收塔
吸收塔是濕法煙氣脫硫(FGD)系統(tǒng)中用來脫除SO2的主要設(shè)備,是FGD系統(tǒng)的核心部分,在運(yùn)行過程中會受到嚴(yán)重的腐蝕和沖刷。通常,吸收塔入口煙氣溫度可高達(dá)160~180℃,而出口煙溫較低,為55℃左右,處于露點以下,燃煤煙氣中所含的SO2、NOx、HCl、HF等氣體與水反應(yīng)易生成腐蝕性液體。
應(yīng)用玻璃鋼復(fù)合材料制造的吸收塔,耐腐蝕、強(qiáng)度高、重量輕、體積小、整體性強(qiáng),并且運(yùn)輸、安裝和維修都較方便。玻璃鋼吸收塔的本身重量較輕,比重僅為1.5~2.0,是碳鋼的1/4~1/5,施工周期短。塔體成型后,不存在因腐蝕穿透而造成的漏水、漏氣的情況,使用壽命通常在20年以上。
為公司在為萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司某煙氣脫硫工程制作并安裝的直徑9.2m,高32m的吸收塔,該塔采用全玻璃鋼制作,投入運(yùn)行一年多來運(yùn)行良好,保證了煙氣排放符合國家排放標(biāo)準(zhǔn),且從未出現(xiàn)任何腐蝕、滲漏等問題。
2 煙囪
煙囪是FGD系統(tǒng)中的重要構(gòu)筑物。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范,其應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計基準(zhǔn)期50年和工藝系統(tǒng)設(shè)計壽命30~35年的要求。雖然經(jīng)過濕法脫硫后煙氣中二氧化硫含量大大減少,但是煙氣濕度增加,溫度也降低,容易在煙囪內(nèi)壁凝結(jié)成露,形成腐蝕性更強(qiáng)的稀硫酸液。脫硫煙囪防腐出現(xiàn)問題將會危及煙囪結(jié)構(gòu)安全導(dǎo)致機(jī)組被迫停爐,從而對企業(yè)經(jīng)濟(jì)及社會經(jīng)濟(jì)效益造成嚴(yán)重?fù)p失。
實踐表明,目前工程中常用的方案,如耐酸磚內(nèi)襯改進(jìn)型鋼筋混凝土煙囪、磚內(nèi)套筒煙囪、內(nèi)壁附加防腐涂料、膠泥、塊材或合金材料的鋼內(nèi)筒套煙囪等,這些方案有20%左右會出現(xiàn)開裂、沖刷、脫落或酸液滲漏等問題;個別工程投運(yùn)2個月后即開始脫落,對鋼內(nèi)筒造成嚴(yán)重腐蝕;有的脫硫改造單筒煙囪工程項目投運(yùn)后僅4個月,酸液就沿?zé)焽柰馔脖跐B漏。
2.1 全玻璃鋼煙囪
由于上述方法都難以完美解決濕煙囪的腐蝕問題,在目前新建的脫硫工程中煙囪多采用全玻璃鋼制作,玻璃鋼復(fù)合材料質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐化學(xué)腐蝕、絕緣隔熱、耐瞬時高溫?zé)g、強(qiáng)度和形狀可設(shè)計性強(qiáng)等優(yōu)點,使玻璃鋼煙囪不僅能達(dá)到防腐耐溫的效果,又便于制作、運(yùn)輸及安裝。
近年來,濕法脫硫的“煙塔合一”技術(shù)在國內(nèi)嶄露頭角。該技術(shù)在上個世紀(jì)八十年代初期由德國開發(fā),目前已在國內(nèi)的許多電廠投入使用,如遼寧大唐國際錦州熱電廠、河北三河電廠、天津國電東北郊熱電項目等新建機(jī)組均采用煙塔合一技術(shù)進(jìn)行脫硫后實現(xiàn)低溫?zé)煔獾呐欧?。該技術(shù)對排煙冷卻塔煙道選材提出更高的要求。
某煙氣脫硫工程的玻璃鋼煙囪,該系統(tǒng)采用“煙塔合一”技術(shù),煙囪直徑3m,煙塔總高30m,煙囪與吸收塔以法蘭對接。