碳钢衬非金属防腐材料在FGD工程中的应用
摘■要:本文介绍了湿法烟气脱硫（简称FGD）工程中，各系统的腐蚀环境及相应防腐材料的选择原则。同时，着重探讨了目前国内主流防腐材料—碳钢衬橡胶和玻璃鳞片的防腐特点和施工安装要求。
1 引言
大型火电厂湿法烟气脱硫装置（以下简称FGD），从某种意义上讲，相当于一个设在电厂的、不断连续稳定运行的小型化工厂。烟气从砼烟道引入FGD系统后，分别流经入口档板门、升压风机、GGH（热端）、吸收塔入口烟道、吸收塔本体、吸收塔出口烟道、GGH（冷端）、出口档板门、水平砼烟道，然后经烟囱排入大气。其间，烟气的物理、化学特性会随着不同的流经区域，发生很大的变化。而与之相接触的设备、部件的材料特性也要作相应的变化，否则这些设备和部件在酸性环境中会被很快侵蚀掉。
在湿法烟气脱硫技术推广的早期，人们曾预期，烟气脱硫装置内的腐蚀环境会比较温和，所以，曾用裸露的碳钢或低合金钢作为建造材料，但建成投运不久，就出现了严重的腐蚀问题，这说明脱硫运行中的腐蚀环境比人们想象的要严重得多。过去25年来，人们根据脱硫工程的实际情况及效能成本等因素，在FGD工程中采取了各种防腐措施，如涂层碳钢、非金属材料、整体不锈钢和复合不锈钢等材料，积累了一定的FGD选材经验。从目前世界范围的FGD选材情况来看，美国多采用整体或复合不锈钢材料，欧洲采用复合不锈钢或碳钢衬胶材料，而东亚如中国、日本、韩国等则采用碳钢衬胶或碳钢涂鳞片树脂材料。
在FGD设计中，根据系统不同部位的腐蚀环境，选择合适的建造材料是FGD工程能否连续、稳定运行的关键。多年的工程实践证明，湿法烟气脱硫过程中产生的腐蚀环境是十分严重的，如材料选择不当，会被很快侵蚀掉。而高抗蚀性材料，虽一次性投资会非常高，但可降低脱硫装置投运后的维护费用和因脱硫装置停运引起的其他间接费用。所以，防腐问题会直接影响工程造价、设备使用寿命、停运检修费用和检修难易程度，设计时务必通过效能成本核算并结合电厂主体工程的设计选材要求、FGD系统的工艺流程、参数设定及整体设计寿命等因素综合进行考虑。
据对烟气脱硫工程中材料失效案例的调查，排除特殊的影响因素，失效原因大致可分为以下几类：（1）约64%的失效原因是由于材料选择不当和设计、建造、运行及质量管理不当等造成的；（2）14.3％的失效原因是业主为了节省运行成本，在运行时任意改变烟气脱硫工艺流程，致使建造材料超出运行工况的使用限度造成的。最常见的问题是运行人员限制废水的排放，导致吸收塔内氯离子含量过高，超过系统设计时的氯离子设定值，使据此选择的材料失效；（3）约有22%的失效原因是由于烟气脱硫的工艺流程设计不当，致使所选用的材料不适应产生的工况。上述失效原因不包括由于煤质超出设计值引起的材料失效以及设计人员缺少材料选择的经验引起的失效。
由此可见，FGD系统建造材料的选择与工艺流程、运行参数、工程造价、使用寿命及运行维护等密切相关。只要通过良好的工艺设计、适当的选材、合理的电厂运行，至少2/3的材料失效问题是可以避免的。所以，FGD工程的长期连续稳定运行，不仅与工艺系统的合理设计有关，而且与建造材料的合理选择也有十分重要的关系。
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