- 我國火電廠的煙氣脫硫 (flue gas desulfuriza 2tion ——— FGD) 方法基本上是以石灰石/石膏濕法為主,世界約有90%的電廠采用這種方法。在濕法脫硫裝置中,大量使用各種不同規(guī)格和種類的閥門,其中主要是蝶閥。因此,開發(fā)針對該系統(tǒng)應(yīng)用的專用蝶閥,正確選擇閥門的材料和結(jié)構(gòu)形式,提高閥門的密封性能,解決閥門的腐蝕和磨損問題 ,延長閥門的使用壽命,降低制造成本,就成了保證FGD 裝置長期安全運行的關(guān)鍵。
- FGD 系統(tǒng)中,在吸收塔中相遇的介質(zhì) ———煙氣和吸收漿液是產(chǎn)生一系列腐蝕問題的根本原因,其中吸收漿液本身的腐蝕性不強,材料方面較容易解決,而煙氣冷凝物的腐蝕性卻特別強。煤燃燒后,其產(chǎn)物的水溶液形成酸,包括硫酸、亞硫酸、鹽酸等。煤中所含的氯化物和氟化物使腐蝕問題變得更嚴(yán)重,這些物質(zhì)也會由吸收漿液帶進系統(tǒng)中來。其中氟化物量很少,但氯化物的濃度可能會很高。由于含有酸以及氯化物的酸性水解作用,會使pH 值變得很低。同時,溫度升高則會加劇裝置的腐蝕。腐蝕的類型有縫隙腐蝕、點腐蝕、應(yīng)力腐蝕開裂 (晶間腐蝕和穿晶型腐蝕)、氣泡腐蝕和沖刷腐蝕等。
- 閥門與介質(zhì)接觸部分如蝶閥的蝶板、球閥的閥體、球體和閥桿等的金屬材料必須具有耐點蝕能力。金屬材料的抗點蝕能力一般用抗點蝕當(dāng)量數(shù)PREN ( Pitting Resistance Equivalent Number) 表示。計算 PREN 有幾種不同的經(jīng)驗公式 ,耐蝕不銹鋼最常用的公式是PREN = Cr%+3.3×Mo%+16×N% (如含W,也要計算在內(nèi),為1.5×W%
- 根據(jù)早期國外某些國家燃煤電廠的運行經(jīng)驗,在脫硫裝置中,幾乎全部是采用 316LN(1.4429 )、317LN(1.4439)以及904L(1.4539),這些合金即使在脫硫系統(tǒng)正常的使用條件下也會發(fā)生腐蝕。由于工作條件日趨苛刻 , 這類合金如今已很少在 FGD 中應(yīng)用。
- 在FGD系統(tǒng)腐蝕負(fù)荷較高的部件中,美國Haynes公司開發(fā)的 HastelloyC (哈氏)合金C -276,是應(yīng)用得最為成功的一種。美國和日本的公司多數(shù)采用這種材質(zhì)制作蝶板,它對還原性及氧化性酸、氯化物、溶劑、甲酸、乙酸、濕氯氣、次氯酸鹽等都有很好的耐腐蝕能力。對于磷酸它有極好的耐腐蝕性能,試驗表明,在濃度65%,沸點以下的腐蝕率極低。與雙相不銹鋼和超級奧氏體不銹鋼相比,其價格昂貴?,F(xiàn)在國內(nèi)項目中已較少采用。
- 雙相不銹鋼是指奧氏體 + 鐵素體兩相均獨立存在的結(jié)構(gòu)鋼, Mo含量至少占25%~30%,是歐州國家開發(fā)的合金,其性能也相當(dāng)優(yōu)良,價格比HastelloyC 便宜。由于雙相鋼中兩相均具有適宜的比例,它兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的特性,相對于一般的奧氏體不銹鋼來說,雙相鋼對于局部腐蝕,特別是應(yīng)力腐蝕、點蝕、縫隙腐蝕和腐蝕疲勞等比較有效。從耐點蝕當(dāng) 量來看,雙相鋼SAF2205/ SAF2507比904L好。價格相對于一些超級奧氏體不銹鋼 (通常把耐點蝕當(dāng)量高于40的奧氏體不銹鋼,稱為超級奧氏體不銹鋼),如904L和926等便宜很多。目前,雙相不銹鋼獲得了大量的應(yīng)用。
- 在煙氣吸收塔腐蝕負(fù)荷較弱的區(qū)域,或中等強度負(fù)荷區(qū),越來越被廣泛采用的合金材料是Cronifer 1925hMo - 926 合金(1.4529) 和 Nicrofer3127hMo - 31 合金(1.4562)。這些高級不銹鋼除Ni含量高以外,其中含有的Mo和Cr,在與Ni的共同作用下,保證了這些材料具有優(yōu)良的耐腐蝕性能,在蝶閥的蝶板和閥桿上使用效果極好。