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供暖锅炉烟气系统如何防腐

日期:2019-02-28   来源:本站原创   作者:志盛威华   点击:

    供热系统由供热锅炉、供热管网、用户三部分组成供热锅炉产生的蒸汽、热水,通过供热管网供给一个城市或部分区域用于生产和生活所需热量的方式。

    供暖锅炉按燃料可分为电供暖锅炉、燃气供暖锅炉、燃油供暖锅炉、燃煤供暖锅炉、生物质供暖锅炉等。

    电供暖锅炉采用电加热,其无噪音、无废气,且设备及运行费用较低,是最环保、清洁的,电供暖锅炉不存在烟气腐蚀,这里重点介绍燃气锅炉、燃油锅炉、燃煤锅炉、生物质锅炉的烟气各自特点及烟气系统防腐材料选择。

    燃气锅炉用的天然气为清洁能源且热值高,天然气主要成分是甲烷,占天然气体积百分比90%以上,甲烷与氧气燃烧生成二氧化碳和水,所以燃气锅炉烟气中主要成分为二氧化碳、水、氮气和氮氧化物、硫化物以及CO

    烟气几乎不含粉尘,但是烟气中水蒸气比较多,占15-19%左右,大部分源于天然气燃烧生成的水,另一部分由天然气和助燃空气带入。烟气中硫化物的含量与天然气产地有关,部分产地的天然气几乎不含硫,烟气可以直排空气;大部分产地的天然气含硫,烟气必须经过脱硫后方可排放

    因此,烟气系统的烟道、烟囱主要是冷凝腐蚀,脱硫塔主要是酸、碱交替腐蚀。建议烟气系统防腐使用ZS-1041烟气防腐涂料,该涂料可长期耐酸、碱交替腐蚀,特别是冷凝硫酸腐蚀,防渗效果好;耐磨性好,防冲刷抗腐蚀;韧性好,可耐高温、耐温度急变,可满足长期工作温度在45~¬600℃之间波动。

燃油锅炉按照燃料油不同可以分为轻油锅炉和重油锅炉,轻油指的是柴油或煤油等,轻油燃烧后主要产生二氧化碳和水,氮氧化物、硫化物、CO、少量烟尘等

    轻油锅炉烟气对烟气系统的腐蚀类似于燃气锅炉的,轻油锅炉烟气系统的防腐也可以采用ZS-1041烟气防腐涂料。重油指的是原油提取汽油、柴油后的剩余重质油含有大量的氮、硫以及金属。重油燃烧烟气除了二氧化碳和水,还有大量的硫化物、氮氧化物、烟尘以及未分解的有机物等。

    重油锅炉烟气对烟气系统的腐蚀比燃气锅炉、轻油锅炉更为严重。对于烟气系统防腐,大部分设备可以采用ZS-1041烟气防腐涂料进行防腐,对于腐蚀较严重的部位可采用ZS-1032耐强氧化防腐涂料和ZS-1041烟气防腐涂料的复合涂层进行加强防腐性能。ZS-1032耐强氧化防腐涂料采用聚四氟乙烯、重晶石、鳞片状石墨烯等材料,经高温钝化螯合而成,固化后,惰性高,耐温达到250℃。

    聚四氟乙烯的化学性质较稳定,涂层致密性好,不易失去电子,可耐强酸、强碱。鳞片状石墨烯的规则排列形成层层覆盖,可延长腐蚀介质的渗透路径,使腐蚀介质很难渗透至基材表面,进而起到超强防腐效果。微米级重晶石的化学性质稳定且硬度高,高度分散于聚四氟乙烯网络中,使得涂层在高致密基础上增加了耐磨性。

    燃煤供暖锅炉以煤为燃料,产生的烟气含有水蒸气及大量腐蚀性气体,如SO2HClNO2及盐雾等,烟气中有的含有氢氟酸。此外,烟气中还含有大量粉尘颗粒,粉尘颗粒物粒径大小在0.3毫米以上,粉尘浓度在10%以上,烟气流速一般都在5/秒以上,对烟囱内壁冲刷磨损严重。

    烟气必须经过余热回收、除尘、脱硫脱硝、脱白等排出,流程较长,不同工艺流程的烟气成分不同,对设备造成的腐蚀也不同。对于锅炉省煤器来说,烟气温度较高,烟气冷凝水较少,冷凝腐蚀相对于较少,而烟气磨蚀及高温腐蚀相对比较严重,可采用ZS-911耐磨涂料或ZS-1031耐磨防腐涂料等耐磨且耐高温的防腐涂层。

    烟气进入除尘器,此时烟气温度虽有所下降,但依然未低于烟气的露点温度以下,此时烟气的酸液腐蚀不严重,经过滤袋后烟气进入净气室,此时烟气温度有所下降,会有少量酸性冷凝液形成,尤其在脉冲反冲气体管道入口处冷凝最为严重,此处腐蚀也是最为严重,建议涂刷ZS-1041烟气防腐涂料。

    从除尘器出来的烟气进入脱硫塔,用碱性脱硫液吸收和中和SO2等酸性气体,此处存在强碱、强酸交替腐蚀,且碱液冲刷和烟气冲刷都比较严重,是整个烟气系统腐蚀最为严重的设备,防腐涂层必须耐强酸强碱、耐气液冲刷、耐温高、热震性优异,建议采用ZS-1041烟气防腐涂料和ZS-1042脱硫专用防腐涂料的复合涂层。

    从脱硫塔出来的烟气进入烟道和烟囱,烟气中SO2和粉尘的含量都比较低,但是含有大量水蒸气,进入烟道和烟囱后随着温度降低,逐渐形成冷凝液,且冷凝液越来越多,对烟道和烟囱造成冷凝腐蚀,因此,有些烟气系统在烟气进入烟囱之前进行脱白处理来降低水蒸气含量,因此,对于烟道和烟囱的防腐主要关注冷凝腐蚀和防渗,建议涂刷ZS-1041 烟气防腐涂料。

    生物质供暖锅炉木屑、竹屑、树枝、秸秆等制成颗粒为燃料,生物质原料不同,燃烧后烟气中水汽含量也不同,其中秸秆类和树皮类含水量比较高,烟气中含有大量SO2并且烟气中还有较多的钾、钠、氯等离子,其腐蚀程度更为严重。

    生物质锅炉多采用流化床式燃烧方式,烟气量更大,对烟气系统冲刷更为严重。对于烟气系统防腐应选用防腐性能更好的产品,对于省煤器防腐可采用ZS-1031耐磨防腐涂料,除尘器进气口及中箱体过滤区防腐可采用ZS-1041烟气防腐涂料,除尘器上箱体净气室防腐采用ZS-1032耐强氧化防腐涂料,对于脱硫塔防腐采用ZS-1042脱硫专用防腐涂料和ZS-1032耐强氧化防腐涂料的复合涂层,后续的烟道和烟囱建议采用ZS-1041烟气防腐涂料和ZS-1032耐强氧化防腐涂料的复合涂层。

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