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1、湿法脱硫烟气的特点
湿法脱硫后的烟气湿度大,温度低,容易出现结露现象。烟气中的水汽结露后,主要依附于烟囱内壁流至专门设置的排液口排到脱硫系统的废液池中。而脱硫处理后的烟气中还含有氟化氢和氯化物等强腐蚀性的物质,形成腐蚀强度高、渗透性强、且较难防范的低温高湿稀酸性腐蚀。
湿法脱硫工艺的二氧化硫脱除率很高,但对造成烟气腐蚀的主要成分三氧化硫,脱除效率极低。燃煤中约有0.5%—2%的硫在燃烧过程中产生三氧化硫,在湿法脱硫装置中20%的三氧化硫被脱出,其余三氧化硫以气溶胶被烟气带出,他对烟囱的腐蚀性是巨大的。因此,烟气脱硫后,对烟囱的腐蚀隐患并未消除。相反,脱硫后的烟气环境(低温、高湿度)使腐蚀状况进一步加剧。
2、湿法脱硫烟气的腐蚀性
由于我国内脱硫防腐历史较短,专项的腐蚀调查研究资料少,经验也不足,GB 50051--2002《烟囱设计规范》是基于未脱硫的干烟气划分的腐蚀等级,对烟囱防腐蚀的处理方法就是依据就是根据干烟气的腐蚀性等级,而对脱硫处理后的湿烟囱防腐设计尚无明确说明。因此,脱硫后的烟气对烟囱结构的腐蚀性分析,主要借鉴国外的资料和做法。
国际工业烟囱协会在其发布的《钢烟囱标准规程》在对烟囱脱硫后烟气的腐蚀性能有一下说明:
(1)烟气冷凝物中氯化物或氟化物的存在将提高腐蚀程度,在20℃和1标准大气压下,氟化氢,氯元素和氯化氢的质量分数超过0.025%、0.1%、0.1时,腐蚀等级为高级。
(2)处于烟气脱硫系统下游的浓缩或者饱和烟气条件通常被视为高腐蚀等级。
(3)含有硫化氧化物的烟气腐蚀等级按照三氧化硫的含量值确定:凝结过程为三氧化硫分子与水蒸气分子结合为硫酸,对烟囱造成腐蚀。
(4)硫酸的露点温度取决于烟气中三氧化硫的浓度,一般约为65℃。在同样的温度下,还会有盐酸、硝酸等酸液。
(5)尽管在烟气脱硫过程中已去除大部分的氧化硫,但在净化装置下游,随着氧化硫含量的减少,烟气的湿度增大,温度降低。当温度低于80℃时,氧化硫形成酸液。此外,净化后的烟气中还含有氯化物。
(6)烟气中的氯离子遇到水蒸气形成氯酸,它的化合温度约为60℃,当低于氯酸露点温度时,即使是很少的氯化物也会造成严重腐蚀。
按照国际工业烟囱协会的设计标准要求,火电厂脱硫后由于烟气湿度通常较大,温度低,且烟气中单位体积的稀释硫酸含量相应增加,因而,处于脱硫系统下游的烟囱,其烟气通常被视为高化学腐蚀等级,即强腐蚀性烟气等级,因而烟囱应按照强腐蚀性烟气来考虑结构的安全性设计。
美国电力研究院《湿烟囱设计导则》所提供的调查、研究结论。湿法烟气脱硫不加烟气换热器系统烟气的腐蚀性为强腐蚀等级,必须给予足够的重视。
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