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硅宝科技破解湿法脱硫烟囱防腐难题

 

中国工业报记者日前了解到,成都硅宝科技股份有限公司(以下简称硅宝科技)长期致力于电力烟囱防腐产品的开发和研究。长期的实际工程应用证明,硅宝科技目前已经可以为电力企业提供烟囱防腐的良好解决方案。

烟囱腐蚀泄露问题多

为减少对空气的污染,我国火力发电厂烟气排放绝大多数采用湿法脱硫技术。但是,脱硫后的烟气对烟囱的腐蚀加剧,尤其是无烟气换热器的脱硫装置,对烟囱防腐提出了更高的要求。而在实际烟囱的改造和设计初期,国内缺乏对标准的理解,缺乏对烟囱实际工况的系统分析,同时缺乏防腐蚀材料方面的专业人才和技术,因而导致大量的烟囱防腐蚀项目出现质量问题。

硅宝科技相关项目负责人告诉中国工业报记者,目前我国较常采用石膏—石灰石湿法脱硫工艺,对烟气中SO2的脱除率可达95%以上,但对造成烟气腐蚀主要成分的SO3脱除率只有20%左右。经过湿法脱硫后的烟气中残存的SO2、SO3、HF等酸性气体易在烟囱内结露形成酸性冷凝液,对烟囱造成严重腐蚀。

根据国际工业烟囱协会对脱硫后烟气腐蚀性能的评定,湿法脱硫后的烟气属于强腐蚀性烟气等级,烟囱应按照强腐蚀性烟气来进行结构安全性设计,同时必须对烟囱内壁进行防腐处理。

此外,受烟气脱硫设施和机组运行状况变化的影响,烟气的温度和湿度也随之发生变化。因此,普通的烟囱内防腐层在这种复杂的工况下易受到破坏。

砖加胶防腐更切合实际

经过上述分析,烟囱内衬防腐材料需要具备以下性能特征,才能够保证电厂安全运行及烟囱自身的结构安全,即与基体材料有非常好的粘接力;优良的耐化学腐蚀能力,特别是耐酸液腐蚀的能力;良好的柔韧性,能抵抗钢烟囱不可避免运行振动;优异的耐高温和耐温度交变性能,可满足工作温度长期在45℃~160℃之间波动,短期运行温度为180℃。

综合分析国内脱硫湿烟囱运行工况和烟气特点,从材料性能、防腐效果、施工工艺、安装成本等多方面比较防腐涂料、合金内衬薄板、玻璃钢、砖加胶防腐等防腐方案的优势和缺陷,不难发现砖加胶防腐方案最能适应国内湿烟囱的防腐要求和国内脱硫烟囱的实际运行工况。

而保障整个防腐体系在烟囱防腐上的可靠性和安全性其中最为关键的是粘接剂。粘接剂的性能一定要能适应国内的脱硫烟囱实际运行工况。

启动耐酸耐温粘接剂研发

早在2004年,在国内火力发电厂大多还处在直接排放高温原烟气、防腐意识薄弱状态的背景下。硅宝科技开始借鉴国外先进理念,率先研发适用于高温烟囱的防腐材料。

经过专家研发团队的不懈努力,硅宝科技成为国内最早推出耐酸耐温粘接剂和烟囱防腐方案的企业,并于2006年在内蒙古某电厂实现了成功应用,实现运行四年粘接剂仍保持良好性能的市场探索。

2004~2010年,硅宝科技研发出的适用于脱硫烟囱防腐的耐酸耐温粘接剂,弥补了国内脱硫烟囱专业防腐材料的缺失,有力推进了国家法规的顺利落实和烟囱脱硫项目的改造。在大量应用的过程中,硅宝科技取得了平均每年完成20根以上烟囱防腐项目应用的成绩,且其中不乏正常运行五六年以上的应用案例,如平顶山姚孟电厂、云南曲靖电厂等。

性能比较优势明显

据了解,硅宝科技研发的耐酸耐温粘接剂具有如下性能优势:

粘接性强。烟囱基材有混凝土基材、钢基材、耐酸砖等,为了达到防腐的效果,首先要求防腐材料与烟囱基材能够完成良好粘接。为了更好地量化产品的粘接性能,硅宝科技研发团队选择碳钢基材与粘接剂进行粘接强度的测试,研发出的耐酸耐温粘接剂在常温状态不涂刷底漆的条件下,粘接强度能达到1.5MPa。

良好的耐酸性。耐腐蚀性能是防腐材料的根本。为了更好地模拟防腐材料在实际工况下的性能,研发团队进行测试时采用了混合酸,将制备好的哑铃样片分两批放入,然后分别置于50℃和70℃条件下,浸泡45天以后,样品粘接剂的拉伸强度和断裂伸长率变化趋于稳定,防腐材料与环境实现了平衡。浸酸60天之后,50℃和70℃条件下的性能保持率均在80%以上,证明粘接剂具有良好的耐酸性能。

电厂的开机、停机等故障可带来冷热交替,砖加胶系统中的砖可起到隔热作用,而耐酸耐温粘接剂良好的弹性可释放冷热交变产生的应力,可使烟囱具有更好的温变适应性。

一般情况下,国内大部分电厂经脱硫塔出来的烟气温度约为50℃,即便是加装了GGH的烟气温度也只有80℃。但是,在需要开启旁路运行时,烟气温度将超过130℃,甚至达到180℃左右。因此,为了保障防腐材料在极端环境下也能够保持性能,需要其具备耐高温的性能。将哑铃片分别放置在100℃、150℃和200℃的高温条件下处理50天。在100℃和150℃条件下,粘接剂的拉伸强度基本不发生变化;在200℃条件下,拉伸强度略微变化。这说明耐酸耐温粘接剂在高温冲击后仍能保持非常好的弹性和力学性能。

 

 

 

信息来源:中国工业报

时间:2016年12月22日

 

 

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