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煙囪脫硫公司技術
閱讀：127 發布時間：2013-11-6在原國家科委、【（0）136 2620 7158 （0）136 2622 7158】機械工業部和環保局支持下，經連續三個五年計劃科技攻關研究，成功開發爐內噴鈣一爐后增濕水合固硫成套技術。經過工業示范、驗收鑒定證實，該項技術工藝流程簡單，占地面積小、設備投資和運行費用低，不僅適用于新建機組，而且特別適用于現有設備煙氣脫硫技術改造，不僅適用于大型電站鍋爐，而且適用于中小型工業鍋爐。合理組織爐內噴鈣，保證不影響爐內燃燒、結渣、沾污等爐內過程，爐后增濕水合固硫不僅采用分級增濕、分體增濕，還開發有濕顆粒裝置發展為過飽和增濕、除塵、除濕，將增濕水合固硫和 除塵結合為一體，簡化系統，保證高性能、高技術經濟指標，是當前非常適合中國國情的煙氣凈化技術。
噴鈣脫硫成套技術由爐內噴鈣和爐后增濕水合固硫兩部分組成，CaCO3在爐內熱解為高活性CaO,與SO2反應，脫除部分SO2，爐后增濕CaO水合為Ca（OH）2再次與SO2反應脫硫。成套技術工藝流程簡單、占地面積少，與其它煙氣脫硫技術相比，能以zui低的費用得到較高的脫硫效果，在Ca／S小于等于1.5-2.0時，脫硫率達70－80％以上。對鍋爐安全經濟運行基本沒有影響，沒有二次污染，不僅適用于新建鍋爐機 組，而且特別適用于現役鍋爐煙氣脫硫技術改造，不僅國外已有多臺大型火電機組成功運行實例。而且國內有中小型工業鍋爐工業示范業績。
脫硫工藝對煙囪的影響
1.1.1 脫硫工藝簡況
我國是一個能源結構以燃煤為主的國家，大氣污染屬煤煙型污染，粉塵、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOX）是電廠對大氣的主要污染物，其中二氧化硫造成了酸雨等污染情況。因此，對二氧化硫的防治是勢在必行。目前，國內外燃煤火電廠中煙氣脫硫（Flue Gas Desulfurization 簡稱“FGD”），是控制二氧化硫排放的主要措施。其中濕法石灰石洗滌法是當今世界各國應用zui多和zui成熟的工藝，國家電力公司已將濕法石灰石脫硫工藝確定為火電廠脫硫的主導工藝。
濕法脫硫工藝主要流程是，鍋爐的煙氣從引風機出口側的煙道接口進入煙氣脫硫（FGD）系統。在煙氣進入脫硫吸收塔之前經增壓風機升壓，然后通過煙氣—煙氣加熱器（GGH），將煙氣的熱量傳輸給吸收塔出口的煙氣，使吸收塔入口煙氣溫度降低，有利于吸收塔安全運行，同時吸收塔出口的清潔煙氣則由GGH加熱升溫，煙氣溫度升高，有利于煙氣擴散排放。經過GGH加熱器加熱后煙氣溫度一般在80℃左右，可使煙囪出口處達到更好的擴散條件和避免煙氣形成白霧。GGH之前設的增壓風機，用以克服脫硫系統的阻力，加熱后的清潔煙氣靠增壓風機的壓送排入煙囪。
在鍋爐啟動過程或脫硫裝置因故障而解列時，煙氣可不進入脫硫裝置，而通過旁路煙道進入煙囪排向大氣。
1.1.2脫硫對煙囪的影響
煙氣經過脫硫后，雖然煙氣中的二氧化硫的含量大大減少，但是，洗滌的方法對除去煙氣中少量的三氧化硫效果并不好。由于經濕法脫硫，煙氣濕度增加、溫度降低，煙氣極易在煙囪的內壁結露，煙氣中殘余的三氧化硫溶解后，形成腐蝕性很強的稀硫酸液。調查實際的煙囪發現，脫硫煙囪內的煙氣有以下特點：
1） 煙氣中水份含量高，煙氣濕度很大；
2） 煙氣溫度低，脫硫后的煙氣溫度一般在40～50℃之間，經GGH加溫器升溫后一般在80℃左右；
3） 煙氣中含有酸性氧化物，使煙氣的酸露點溫度降低；
4） 煙氣中的酸液的濃度低，滲透性較強，對煙囪結構有很強的腐蝕性。
由于脫硫煙囪內煙氣的上述特點，對煙囪設計有如下影響：
1）煙氣濕度大，含有的腐蝕性介質在煙氣壓力和濕度的雙重作用下，煙囪內側結構致密度差的材料內部很易遭到腐蝕，影響結構耐久性。
2）低濃度稀硫酸液比高濃度的酸液腐蝕性更強。
3）酸液的溫度在40-80℃時，對結構材料的腐蝕性特別強。以鋼材為例，40-80℃時的腐蝕速度比在其它溫度時高出約3-8倍。
由此可知，排放脫硫煙氣的煙囪比排放普通未脫硫煙氣的煙囪對防腐蝕設計要求要高得多，這也許與我們的傳統觀念有所不同。故在設計脫硫煙囪時，煙囪內壁的防腐蝕措施應進一步加強。
此外，由于在煙囪運行時，煙氣有可能不進入脫硫裝置，而通過旁路煙道進入煙囪。此時，煙氣溫度較高，一般在130℃左右，故設計煙囪時，還必須考慮在此溫度工況下運行對煙囪的影響。
1.1.3電廠煙囪運行工況
目前，電廠煙囪主要在以下三種工況下運行：
1）排放未經脫硫的煙氣，進入煙囪的煙氣溫度在1300C左右。在此條件下，煙囪內壁處于干燥狀態，煙氣對煙囪內壁材料不直接產生腐蝕。
2）排放經濕法脫硫后的煙氣，并且煙氣經GGH系統加熱，進入煙囪的煙氣溫度在800C左右，煙囪內壁有輕微結露，導致排煙內筒內側積灰。根據排放煙氣成分等條件的不同，結露狀況將有所變化。
此外，煙囪設計時還應考慮在鍋爐事故狀態排放煙氣的溫度，一般該溫度在1800C左右。
電廠煙囪安全運行的必要條件是承重的鋼筋混凝土外筒不被煙氣腐蝕，排煙內筒在電廠運行期間盡可能的抵抗煙氣腐蝕。
脫硫后煙囪運行條件如下表：
脫硫有GGH工況脫硫無GGH工況
煙囪內煙氣溫度℃74~8041~45
煙囪入口煙氣酸露點溫度℃81~8688~94
煙囪入口煙氣壓力Kpa（a）101101
由此表可知，在有無GGH系統的情況下，煙囪內壁均存在酸結露狀況。
2、脫硫后煙囪鋼內筒防腐設計
2.1 脫硫后煙囪鋼內筒內襯概況
煙囪內化學環境復雜，煙氣含酸量很高，在內襯表面形成的凝結物，對于大多數的建筑材料都具有很強的侵蝕性，所以對內襯材料要求具有抗強酸腐蝕能力；煙氣溫差變化大，濕法脫硫后的煙氣溫度在40℃~80℃之間，在脫硫系統檢修或不運行而機組運行工況下，煙囪內煙氣溫度在130℃~150℃之間，那么要求內襯具有抗溫差變化能力，在溫度變化頻繁的環境中不開裂并且耐久，滿足兩方面性能對內襯材料至關重要。
煙囪鋼內筒選擇一個合適的內襯，必須考慮以下幾方面的因素，一、技術可行性，滿足復雜化學環境下的防腐要求；二、經濟合理，較低的建筑成本，一次性投資費用要低；三、施工容易進行速度快，周期短；四、運行維護費用低，并且方便檢修。需注意的是，用材的選擇不僅應考慮初期成本，還應考慮裝置的可靠運行周期（即大修周期）和總使用壽命等相關問題，以便作出經濟上的合理決定。
歐美等發達國家電廠煙氣脫硫開始的時間比較早，根據國內外的經驗，目前濕法脫硫后的煙囪鋼內筒內襯防腐主要有三類形式，*類采用耐腐蝕的輕質隔熱的制品粘貼，隔絕煙氣和鋼內筒接觸，如發泡耐酸玻璃磚內襯；第二類貼襯薄板，采用耐酸腐蝕的金屬合金薄板材作內襯，內襯材料包括鈦板（TiCr2）、鎳基合金板（C-276、C22）或鐵-鎳基耐蝕合金板（AL-6XN）；第三類采用耐酸耐熱混凝土和玻璃鱗片涂層等防酸腐蝕涂料。
電廠煙氣脫硫是近些年的事，由于我國這方面起步比較晚，缺乏工程實際經驗。對濕法脫硫后的煙氣情況有待進一步的認識。可供脫硫后煙囪鋼內筒內襯選擇的方案有鎳基耐蝕合金C-276襯板、C22襯板、TiCr2鈦襯板、鐵-鎳基耐蝕合金AL-6XN襯板、耐蝕鱗片膠泥內襯、鉀水玻璃耐酸砂漿層內襯、刷防腐涂料層+耐酸耐熱混凝土、耐硫酸露點鋼內刷防腐涂料層、內筒為耐硫酸露點鋼（鋼板厚考慮一定腐蝕余量）等。
脫硫后煙氣的特點
煙氣經過脫硫后，雖然煙氣中的二氧化硫的含量大大減少，但是，洗滌的方法對除去煙氣中少量的三氧化硫效果并不好。由于經濕法脫硫，煙氣濕度增加，經GGH加熱升溫，產生溫度達75～85℃的混合氣體，混合的結果，處理后的氣體中的大部份冷凝物質蒸發了。然而小部分的侵蝕性冷凝物保留了下來，蒸發的結果，使這些冷凝物的硫酸含量非高，75～85℃的溫度和高硫酸含量相結合，對于大多數的建筑材料都具有很強的侵蝕性。根據上海龍凈環保公司提供的資料，經過脫硫裝置的氣體中主要物質SO3的露點溫度為150℃，這表明，煙氣在與煙囪的內壁極易結露，從而形成酸液。
總：景 同
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