湿法烟气脱硫项目中各种材质吸收塔的特点

2015-01-27 21:00盛伟
资源节约与环保 2015年7期
关键词:塔体碳钢吸收塔

盛伟

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湿法烟气脱硫项目中各种材质吸收塔的特点

盛伟

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吸收塔是湿法脱硫工艺的核心设备,因为吸收塔的工作环境需要承受长时间的腐蚀与冲刷,所以吸收塔使用可靠性的关键是防腐和耐磨。因此选择合适的吸收塔材质成为吸收塔使用寿命的重要因素,也是吸收塔成本控制的主要因素。

湿法烟气脱硫;吸收塔;材质

目前国内湿法脱硫采用的吸收塔材质主要有:碳钢衬玻璃磷片、玻璃钢、花岗岩以及钢筋混凝土等;下面就上述几种材质的吸收塔的特点进行比较。

1 碳钢衬玻璃磷片吸收塔

国内90%的湿法脱硫的吸收塔都采用了碳钢衬玻璃鳞片防腐工艺,该方法已成功应用于国内外脱硫工程40余年,塔体采用钢制,以达到吸收塔工艺的强度要求,塔体内壁用刷玻璃鳞片树脂的方法进行防腐,以达到防腐耐磨的要求。由于玻璃鳞片本身的热膨胀系数与钢材相当,能适应高温、腐蚀、冲刷、磨损的工作环境;玻璃鳞片在固化后的收缩率很低,不容易从碳钢塔体内壁脱落;玻璃鳞片还具有优越的抗蒸汽及水渗透性能等特点。因此,玻璃鳞片在脱硫行业中应用最广、技术最成熟、最可靠经济的非金属防腐材料;由于钢制塔体重量比较轻,可以减少土建基础建设的费用,而且钢制塔体安装比较方便,可以大大缩短施工的工期。

但是碳钢衬玻璃磷片塔使用寿命的关键在于防腐的质量,而影响防腐质量的因素不止是防腐材料本身的质量,更关键的是防腐施工的质量。玻璃鳞片树脂施工的关键点较多如碳钢基体的喷砂除锈指标、施工中的环境温度和湿度控制、材料配制的时间控制、整体施工时间的控制、施工过程的工序控制、质量检测指标控制等,任何环节出现问题都会严重影响防腐的质量。当吸收塔在经过一段时间的使用后,需要检查内衬玻璃磷片的磨损情况,可能会需要修补磨损的防腐层,增加了后期维护运行的费用。

2 玻璃钢吸收塔

对于玻璃钢脱硫塔,材质较碳钢轻,耐腐蚀性能好,不用再增设防腐层,在造价上的节省显而易见。由于塔内设备结构支撑梁比较复杂,因此需要可靠的支撑结构,内支撑的强度必须保证,但是玻璃钢刚性不足,容易变形、老化,温度升高到一定程度,强度下降;内支撑的强度还受到锅炉运行过程中各种因素的影响,不可能总在理想设计条件下运行,采用玻璃钢吸收塔存在一定的安全风险。所以在国内湿法脱硫项目中,使用玻璃钢吸收塔的项目并不是很多。

3 花岗岩吸收塔

花岗岩砌筑的吸收塔,主要利用于水膜脱硫除尘法,因此又被称为花岗岩水膜脱硫除尘器,或名麻石水膜脱硫除尘器。塔体材料采用优质天然花岗岩砌筑,由于材料的特性,可以有效保证塔体的坚固性、耐腐性以及使用的长久稳定性,且可通过配制不同的除尘剂,同时达到除尘和脱硫的效果。但是由于塔体本身重量过大,塔体基础的土建费用过大,同时施工受到自然气候影响较大,导致施工工期过长;而且在经过长时间的恶劣工作环境运行后,脱硫效率降低,后期维护、改造费用的增加,经济性较差。因此现在花岗岩吸收塔基本不会使用在大机组锅炉的脱硫项目中,仅会在小机组锅炉的脱硫项目中使用。

4 钢筋混凝土吸收塔

吸收塔塔体采用钢筋混凝土结构,内衬耐腐蚀的高分子材料防腐层,施工时钢筋混凝土和内衬防腐层同时进行。钢筋混凝土增大了塔体的稳定性,保温性能好、塔内高分子材料的防腐层防腐耐磨性能好,克服了湿法脱硫烟气对塔体的腐蚀,大大延长了塔体的使用寿命,且平时不需要检修与维护。根据国外的使用经验,该种吸收塔能够做到20年以上的免维修,在国内已经运行的工程项目中,经过几年运行后,打开塔人孔进入检查时,高分子材料的防腐层表面光洁如新,没有任何的腐蚀损坏。相对与其他几种材质吸收塔的后期维护效果来说,钢筋混凝土塔是有其独到的优越性。不过因为钢筋混凝土的自重较大,混凝土的施工受到自然气候影响较大,施工周期会变长;土建的成本会大幅增加,对一次投资的资金需求会比较高;因此国内湿法脱硫中使用钢筋混凝土塔的项目为数不多的。

经过比较发现,上述四种材质的吸收塔都有其显著的优点和明显的缺点,采用何种材质的吸收塔需要根据项目的实际情况,选择合适项目本身的吸收塔类型。

盛伟:工程师、一级建造师。

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