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玻璃鋼在煙氣脫硫裝置中的應用
  1  前 言
  2006年,我國二氧化硫(so2)排放總量高達2594.4萬噸,居世界第一,比2005年相比增加了46.3萬噸,增長1.8%,雖然2007年與2006年相比下降了3.18%,出現首次下降,但排放量還是十分驚人。so2排放主要是由工業生產造成的,約占80%。而電力工業又是工業中的排放大戶,近年來電力工業so2排放量在800噸以上。所以抓住電力工業so2排放這一主要問題并加大治理力度,在很大程度上可緩解我國so2排放失控的狀態。目前世界范圍內控制電廠so2排放的途徑主要有三種,①燃燒前脫硫;②燃燒中脫硫;③燃燒后脫硫。燃燒后脫硫即為煙氣脫硫,是國際上普遍采取的一種主要方式。
  據國際能源機構煤炭研究所組織的調查,1992年末全世界17個國家的燃煤電廠安裝了各種煙氣脫硫設備646套,總裝機容量達167GW。其中美國308套、德國208套、日本51套。濕式脫硫工藝占世界安裝FGD機組總容量的81.18%。我國電力部門從20世紀70年代開始研究SO2控制問題,80年代中期加大試驗研究力度,90年代首次在重慶珞璜電廠兩臺360MW機組上安裝了石灰石-石膏濕法煙氣脫硫裝置。
  典型的濕式石灰石-石膏法是普遍采用的脫硫技術。該工藝特點是用含有石灰石的循環漿液(水、石灰石、亞硫酸鈣和石膏等的混合液)吸收SO2生成CaS04,后者由鼓入的空氣氧化成石膏(CaS04·2H2O),再經脫水后綜合利用或拋棄。脫硫后的凈煙氣除去水霧后排放。煙氣中含有SO2、HCL、NOX,HF等氣體。因此,脫硫系統洗滌液中含有H2SO4、HCL、HF等溶液,且含有20%左右的固化物。如不設煙氣再加熱,吸收塔入口煙氣溫度可高達160~180℃,且有一定的干、濕界面。吸收塔出口煙溫較低,為55℃左右,處于露點以下。因此,濕式脫硫系統對材質的腐蝕、耐磨、耐溫要求極為嚴格。同時,脫硫系統要求與電站主機、主爐同步進行,因此對脫硫系統的可靠性、利用率和使用壽命要求也極高。
  2  玻璃鋼濕法煙氣脫硫的優勢
  據調查顯示:脫硫系統中,先前的洗滌塔有75%使用高鎳合金包覆25%使用鋼襯橡膠塔體;煙道方面,84%采用高鎳合金作包覆,8%采用鋼襯膠材料,8%采用碳鋼涂層;煙囪方面,84%采用耐酸磚襯里,8%采用高鎳合金包覆,8%采用玻璃鋼。調查結界表明,濕法脫硫系統的材料設備造價相當高。用碳鋼襯高鎳合金包覆的造價比用傳統的鋼襯膠和碳鋼涂層造價要高很多,但采用高鎳合金包覆,系統使用壽命長,維修費用低。為了不斷降低費用,用戶需要在脫硫系統中找到一種使用壽命長而且維修費用低的材料來替換現有的高鎳合金材料。自20世紀70年代起,采用乙烯基酯樹脂制備的玻璃纖維增強塑料(稱作玻璃鋼FRP)在許多濕法脫硫系統中獲得了成功應用,而且造價大約是高鎳合金材料的一半。
  2.1  玻璃鋼的耐腐蝕性
  玻璃鋼是發展較早的一種復合材料,具有十分顯著的性能特點。與金屬材料或其它無機材料相比,它重量輕、比強度高、電絕緣、耐瞬時超高溫、傳熱慢、隔音、防水、易著色、能透過電磁波,是一種兼具功能和結構特性的新型材料。此外,更為突出的是具有耐酸、耐堿·耐油等優良性能。玻璃鋼的耐腐蝕性,主要取決于樹脂。隨著科學的不斷進步,樹脂的性能也在不斷提高,尤其在20世紀60年代乙烯基酯樹脂的誕生,進一步提高了玻璃鋼的耐腐蝕性能,并逐步應用在濕法脫硫系統裝置中。表1列出了用酚醛環氧型乙烯基酯樹脂做成的玻璃鋼在溫度達100℃時耐強酸、高氯化物腐蝕的情況。
 
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