石灰石-石膏法烟气脱硫设备腐蚀的防治方法分析

石灰石-石膏法烟气脱硫设备腐蚀的防治方法分析

王云峰

国电电力发展股份有限公司宣威分公司，云南宣威655400

摘要：石灰石-石膏法脱硫是最常用的一种脱硫法，但也是对脱硫设备腐蚀最严重的一种脱硫方法。在应用石灰石-石膏法脱硫时，必须要考虑并做好脱硫设备的防腐问题。本文结合实际，运用文献法、调查法等对烟气脱硫设备腐蚀机理及防治方法进行探究分析，提出几项观点建议，以供借鉴参考。

关键词：石灰石-石膏法脱硫；设备腐蚀；原因；防治措施

石灰石-石膏法烟气脱硫是将石灰石作为脱硫吸收剂，将石灰石磨碎成粉状后与水混合制成吸收浆液，在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙及鼓入的氧化空气进行化学反应从而被脱除，脱硫副产物经过旋流器、真空皮带脱水机脱水成为脱水石膏【1】。

1、石灰石-石膏法脱硫对设备的腐蚀机理

应用石灰石-石膏法脱硫时，设备之所以容易受到比较严重的腐蚀，是因为煤燃烧排放出的烟气中含有大量强腐蚀性气体，如S02、SO3等，这些物质容易与烟气中含有的水分结合形成强腐蚀性的硫酸冷凝液，二氧化硫在脱硫过程中也会产生亚硫酸、硫酸等物质；烟气中氯化物和所用水中含有的氯离子会在浆液中累积，所以在脱硫反应过程中，整个烟气脱硫设备中会形成一个强腐蚀性的酸性环境，从而使设备受到严重腐蚀【2】。

2、石膏法烟气脱硫设备腐蚀的防治方法

2.1选择防腐材料

为避免在使用过程中出现严重腐蚀问题，应在前期选用防腐性能强的设备，而设备的防腐性能主要由材料性能决定，因此应通过选用防腐性强的材料来改善腐蚀问题。当前的防腐材料有橡胶、玻璃钢、合成树脂等。

天然橡胶的基本化学结构是异戊二烯，以异戊二烯为单体，天然橡胶与无机物发生反应会生成氯丁橡胶，与有机物发生反应会生成丁基类橡胶。合成橡胶与天然橡胶的化学性能、物理性能有所不同。研究表明，丁基类橡胶有较好的抗渗性性与抗热性，能有效防护SO2等的侵蚀渗透。且丁基类橡胶在整个石膏脱硫工艺中的耐磨性表现较好，所以可选择将丁基类橡胶作为烟气脱硫装置的衬里材料。

玻璃钢是一种有着良好性能的复合材料，该种材料是以基体材料（有环氧树脂、酚醛树脂、呋喃树脂）与增强材料为基础，加入其他辅助剂混合制作而成。研究表明，单一树脂的玻璃钢在防腐耐磨方面表现较差，因此在选择设备时可选择复合玻璃钢设备。复合玻璃钢将环氧树脂作为基础材料，然后添加了呋喃树脂，众所周知呋喃树脂抵抗酸碱性与高温的能力较强，在呋喃树脂的基础上还加入了

其他的辅助剂与填料，因此综合性能良好，耐热性、耐磨性十分优秀，适用于脱硫系统【3】。

合成树脂也有一定的防腐性能，可将其作为涂料应用于设备。以前许多工厂、电厂都用玻璃鳞片树脂作为涂料，但研究表明，这类涂料具有迷宫效应，有较大的抗介质渗透能力，因此在实用性上并不比树脂基玻璃鳞片好。树脂基玻璃鳞片涂料的耐磨性好，抗腐蚀性强大，寿命长，成本低，使用方法简单，适用于烟气脱硫设备。

2.2使用化学药剂处理

烟气脱硫过程中产生的腐蚀、结垢等问题给工业生产活动带来许多负面影响，为降低或消除这些负面影响，一些化工企业选择使用化学药剂对烟气与设备进行处理，使烟气与设备的结垢、腐蚀、微生物滋长等问题得到减轻。企业使用的化学药剂有缓蚀剂、阻垢剂等。化学药剂处理法有优势也有缺陷，优势是出现时间较早，相关的技术理论及实践经验等都已比较丰富，在生产实践中便于操作，便于调整。缺点是对水的适应性差，且化学药剂在阻垢、消灭微生物的过程中也容易引发二次污染，环保性不足。另外，在使用化学药剂对烟气与设备进行处理时，如果处理系统中相关设备的材质是不锈钢材质，那么就必须采取必要的措施对氯离子含量进行控制，如果缺少氯离子控制措施，可能会引发设备穿孔问题，使工业生产受到更严重的影响【4】。

2.3做好脱硫设备监测

在当前背景下可充分运用现代科技对设备工作环境进行监测、检查与优化，通过优化设备的运行环境来提高设备脱硫效率。具体如可建设智能运维平台，动态收集、管理各项数据，实现智能分析。可运用计算机软件、数据整合分析平台对监测与采集到的数据信息进行处理，提高数据处理效率与输出速度，为故障防范与设备运维工作提供便利。可基于各项数据信息进行运维决策与管理，从根本上提升设备运维与运行水平，提高设备脱硫效率。

2.4优化烟气脱硫系统参数设置

系统参数设置的不合理会导致系统运行能力受到影响。因此要想避免出现腐蚀等问题就需科学设定系统参数。在设定系统参数时，由设计单位针对每台机组的实际情况，实际的烟气输送量，循环方式，系统负荷等因素设计出最合理的范围区间。设定系统参数时，要避免将参数设定的过大或过小，参数过大会加重结垢、腐蚀现象，沉积堵管问题也会更加严重；而参数设定的过小则会导致烟气循环速度变缓，循环周期变长，使正常的生产受到影响。此外，要做好系统检查与维护保养工作。当系统内有关部件或设备出现比较严重的腐蚀问题时，系统运行能力会受到影响，随之而来的一系列问题也会更加严重。因此在系统运行期间要组织专业人员对系统进行检测、维修与管理，定期对脱硫系统设备进行消缺处理，通过及时到位的维修养护提高系统运行能力，减轻设备腐蚀程度，延长设备使用年限

【5】。

2.5运用智能化设施设备

结合现代工业的发展趋势，相关单位要关注智能化设施设备的投入使用，可将物联网、人工智能、传感器等融入其中，创设出符合实际所需的智能化设备监测平台，对烟气脱硫全过程进行智能化监测和数字化控制，完成数据采集、传输与分析等工作，科学规避腐蚀问题。智能化设施设备的投入使用能够体现出实时远程监控技术的优势之处，在远程监控中将多种干扰因素加以排查，降低设备腐蚀概率。物联网监控技术的优势突出，在设备监测系统内部设无线传感网络，使用定位技术、视频识别技术等发挥出实际价值，对生产设备工作现场情况进行捕捉记录，将生产设备运行过程进行动态监测。面对互联网的飞速发展，还能呈现出覆盖全面的无线局域网络，让烟气脱硫设施设备的运行中更加稳定，拥有可靠的支撑条件，提升各设备联网监测与智能化管理的效率。在网络条件满足后，通过智能手机、PAD等移动终端在网络覆盖区域内对生产设备进行监测、调控与管理，实现统一智能化管理目标。总之，为了防治烟气脱硫设备腐蚀问题，可以通过智能化设施设备加以规避，除了提升工作效率，也能自觉防范异常情况。

3、结语

综上所述，石灰石-石膏法烟气脱硫过程中的设备腐蚀问题，主要与烟气中的强酸性物质及在处理烟气过程中产生的酸性物质有关。对设备腐蚀问题，可通过选用防腐性强的材料进行防范与处理。如选用丁基类橡胶作为烟气脱硫装置的衬里材料，选用复合玻璃钢材质的设备，使用树脂基玻璃鳞片涂料等。此外，要加强对设备的监测、检修与维护管理，有效防范防腐问题发生。

参考文献

[1]张立超.燃煤电厂脱硫系统设备腐蚀与防护技术[J].应用能源技术,2022(11):29-32.

[2]张李.湿法烟气脱硫设备不锈钢及高合金材料的运用探析[J].中国金属通报,2021(01):85-86.

[3]王金发,华金四,唐元生.烟气脱硫装置不锈钢管道和设备腐蚀分析[J].硫磷设计与粉体工程,2020(01):25-27+30+5.

[4]陈俊芳.催化烟气脱硫脱硝装置中的设备腐蚀机理及防腐措施[J].四川化工,2019,22(02):31-34.

[5]徐锐. 大型石灰石—石膏湿法烟气脱硫系统可靠性研究[D].华中科技大学,2011.