湿法烟气脱硫是燃煤电厂使用最多的脱硫工艺,在湿法脱硫中又以石灰石-石膏法为主,部分沿海电厂使用海水脱硫。湿法脱硫设备的露点腐蚀和吸收浆液引起的腐蚀、磨蚀一直是需要解决的技术难题,选用合适的材料是解决这一问题的关键。
(1)烟气换热器
不锈钢管在烟气换热器上有良好的应用前景,但要注意合理选材,焊接时要有恰当的焊接工艺和参数,不锈钢换热管以光管为宜。
烟冷器换热管使用最多的材料是ND钢,有些电厂用了Corten钢和20钢,很少使用不锈钢材料,因此,性价比高的不锈钢材料在该领域巨大的推广空间。烟气加热器中使用较多的不锈钢是316L,其次是双相不锈钢2205,少数电厂烟热器使用了超级奥氏体不锈钢,烟气冷却冷凝器采用钛管较多。但不锈钢牌号相对固定,寻找更好的不锈钢材料仍是我们需要重要的研究内容之一。
(2)吸收塔
不锈钢在吸收塔入口和各零部件中的表现良好,除了少数焊缝外,没有发现腐蚀,得到了普遍认可。但是,在吸收塔塔体内衬的应用极少,虽然使用效果很好,由于成本高,并没有被广大用户选择。
(3)浆液循环与喷淋装置
浆液循环泵的磨损和汽蚀是比较常见的问题,浆液循环泵叶轮和搅拌器叶轮的磨损尤为严重。不管是国产设备还是进口设备,叶轮的寿命都很短。除了大型的浆液循环泵之外,在浆液系统中,许多小泵磨损更严重,有电厂小泵短则几个月就需要更换。提高不锈钢材料的耐磨性能对浆液设备的寿命至关重要。
(4)烟囱和净烟道
调研中没有发现使用不锈钢或者镍合金作为烟囱内衬的案例,根据不锈钢在烟热器上的使用效果和性价比,不锈钢在烟囱上有良好的应用前景。
总之,不锈钢具有良好的技术经济性能,在脱硫系统设备上应用前景良好,应大力推广不锈钢在烟气换热器、吸收塔塔体、烟囱等设备上的应用。
脱硫系统工况比较复杂,不同的煤种、地域、脱硫工艺,甚至不同的时段等都对应不同的工况。目前电厂脱硫系统中不锈钢在选材问题上缺乏系统深入的研究,没有统一的选材标准和方法,随意性大,由此引发的问题不少。建议进一步加强企业间的联系,加强产学研合作,积极推进不锈钢在选材上的研究,进而形成脱硫系统中不锈钢在不同工况下的科学选材系统和标准评价方法。