当前燃煤火电厂是烟尘、二氧化硫和氮氧化物等大气污染物排放的主要来源,近年来国家也相继出台了各项法律法规和脱硫技术政策,控制燃煤火电厂对大气污染物的排放。燃煤电厂二氧化硫控制是电厂排污控制的关键之一,火电厂须逐步严格控排放质变,因此在火电厂烟气脱硫装置显得尤为重要。
当前电厂多数选择的都是较为成熟的湿式石灰石/石膏法脱硫技术,该法是目前世界上技术较为成熟、应用广泛的脱硫工艺。该法脱硫剂利用充分,脱硫效率可达90%以上,但是该工艺同时具有介质腐蚀性强、处理烟气温度高、二氧化硫吸收液固体含量大、磨损性强、设备防腐蚀难度大、防腐蚀失效维修难等特点。
湿法烟气脱硫装置的腐蚀机理:烟气脱硫装置中的腐蚀源主体为烟气中所含的二氧化硫,当含硫烟气进入脱硫塔时,在强制氧化环境作用下,烟气中的二氧化硫首先与水生成亚硫酸、硫酸等,再与碱性吸收剂反应生成硫酸盐沉淀分离。然而此阶段工艺环境温度正好处于稀硫酸活化腐蚀温度状态,腐蚀幅度快、渗透能力强,稀硫酸属于非氧化性强酸,它对金属材料的腐蚀行为宏观表现为金属对氢的置换反应。从腐蚀学理论上可解释为氢去极化腐蚀过程(也称为析氢腐蚀)。此外,在脱硫塔喷淋的浆液中含有大量的固体颗粒(主要是飞灰、脱硫介质颗粒等),力度一般在20-400微米左右,其中90%以上为20-60微米,这些喷淋液在经过喷淋口喷出时会对脱硫塔周围造成比较大的冲刷磨损腐蚀。因此,脱硫塔腐蚀磨损的问题一直是电厂较为棘手的问题,脱硫塔防腐处理较早选用的都是玻璃鳞片,虽然玻璃鳞片硬度高,耐腐蚀短时间内也没有问题。但是,随着脱硫塔的长期运行,便会出现各种各样的问题,比如玻璃鳞片涂层脆性强,耐热冲击差,比较容易起鼓脱落,脱落后就会造成喷淋管堵塞,导致脱硫塔不能正常运行。剥落后的玻璃鳞片修复复杂,清理也比较困难,使得很多电厂维修过程费时费力、疲惫不堪。
针对上述问题,北京志盛威华化工有限公司研发人员去电厂实地考察,经过反复试验测试,推出一款脱硫塔内专用的防腐涂料——ZS-1042脱硫专用防腐涂料。ZS-1042脱硫专用防腐涂料采用先进的无机-有机螯合高温高压合成溶液,该溶液耐温高,附着力强,柔韧性高、耐酸碱腐蚀性能,涂料填料选用了刚玉、鳞片石英、鳞片石墨、鳞片玻璃粉、红柱石等,这些粉料经过高温煅烧再次结晶后,酸碱环境下各项性能稳定性比煅烧前提高3倍以上,这样通过各种材料之间的相互作用和协同效应,强强结合成高效的防腐涂料,化学防腐、物理防腐和电化学腐蚀性好,涂层线膨胀系数8×10-6/℃,附着力可以达到10Mpa以上,广泛应用在脱硫塔基材、溢流槽、氧化池、浆料池、除尘脱硫器、脱硫相关部件、烟道烟囱、换热器、除雾器、风机壳及叶片、脱硫泵、预热器上防腐耐磨、抗震颤。
ZS-1042脱硫专用防腐涂料已陆续在五大发电集团使用,经过长时间持续跟进,在脱硫塔内使用后至少延长2-3年左右使用寿命,而且检修方便,节省了大量的人力、物力。