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烟气再热系统对材料的要求

时间:2014-05-30 11:48:17

作者:世邦机器

下面讨论用于建造烟气再热系统各个部分的材料问题,涉及制造材料的部分包括蒸汽管束、风机及气体混合室。总的来讲,材料的选择取决于设备的运行环境――炽热的入口烟气、潮毫的出口烟气或空气。

从FGD入口烟道到石灰石脱硫工艺下游烟道挡板之间的旁路烟道可以采用碳钢制造。如果采用双挡板,上游挡板可以采用碳钢制造。但是,下游挡板和烟道以及吸收塔的出口烟道,需要采用抗腐蚀材料建造,一般采用镍合金。

由于含有SO2的高温旁路烟气与来自吸收塔的潮湿洁净烟气相混合,旁路再热区域的腐蚀问题相当严重。混合区域应当设计成具有将可能生成的冷凝物收集并排走的功能,其烟气侧表面的建造材料也应该能适应连续150℃高温,在空气预热器解列时短时承受315℃烟温,并且能适应极强酸(pH值小于1)和高氯化物(超过100000mg/L)环境。某些电厂脱硫磨粉机具有普通抗渗透性能的材料,如水泥砂浆或有机材料,都不推荐作为烟道的内衬材料。镍合金、陶瓷瓷片和硼硅酸玻璃砌块作建造材料的效果卓越。但是实际上,在旁路再热混合区域,即使采用了较抗腐蚀的材料,有时也会出现材料失效的问题。

回转式再热器同时处理吸收塔入口烟气和出口烟气,故承受较强的温差和腐蚀环境。在日本和德国,采用这种系统较为普通,也因而使用过多种建造材料。在燃烧空气预热设备中,多采用碳钢制造。但是,为了克服湿烟气的腐蚀作用,通常采用表面镀有一层珐琅的珐琅钢。热塑材料已成功用于冷侧换热元件。尽管合金钢胜过带防腐蚀涂层的碳钢,但将合金钢用于再热器风罩表面却过于昂贵。

采用管壳式热交换器的热管换热器比再生式换热器更容易避免腐蚀问题,主要是因为在入口烟道和出口烟道分别采用换热管,所以每个部分都可以采用理想材料。在炽热的入口烟道内的换热管可以采用316L或317L不锈钢。因为管子表面温度会低于H2SO4和HCI的露点温度,并且管束需要抵抗低PH冷凝物的腐蚀作用,所以在这些场合不能采用碳钢管。布置在出口烟道中的换热管需要能抵抗低PH冷凝物和高氯化物的腐蚀作用,所以采用镍合金或带防腐涂层的碳钢。但在某些工程中,通过采取使钢管表面保持炽热并防止冷凝物产生的措施,也成功地使用过碳钢管。采用特富龙涂层的碳钢管和管板在湿式环境中表现良好。热管(包括肋片)通常采用碳钢管制造,但也可用不锈钢和合金钢制造。

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