关于脱硫塔内壁挂玻璃钢板防腐防磨防泄漏的研究

刘俊杰，刘利民

（潞安化工集团寿阳化工有限责任公司，山西 寿阳 045400）

1 氨法脱硫系统的工艺原理

1.1 脱硫系统工艺简介

烟气中SO2的去除在吸收塔内进行，吸收塔包括三层喷淋装置和一套两级除雾器，每层喷淋装置对应一台浆液吸收循环泵。

通过锅炉引风机出来的原烟气进入吸收塔后折流向上与喷淋下来的浆液充分接触，浆液冷却烟气并达到饱和，烟气中的SO2、SO3等酸性成分被吸收，再连续流经两层除雾器而除去所含雾滴。经洗涤和净化的烟气流出吸收塔，通过直排烟囱排入大气[1-2]。

氨水罐内的氨水经氨水泵被送往脱硫塔系统。

进入吸收塔内的氨水混合溶解于吸收塔氧化段内的浆液中，通过调节进入吸收塔的氨水量和吸收塔排出浆液浓度，使吸收塔浆池pH 值维持在6～7 之间，以保证氨水的充分利用和SO2的吸收。

氧化风机送出的氧化空气进入氧化段后，把脱硫反应生成的亚硫酸铵强制氧化生成硫酸铵。

1.2 工艺参数

脱硫塔内通入烟气后，开启氨水泵，调节氨水量，控制塔内pH 值在6～7 之间，氨水浓度（氨的体积分数）在10%～20%之间。入脱硫塔烟气温度≤170 ℃，脱硫净烟气排放温度为45～55 ℃。定期分析吸收液各循环槽中的液相组成：硫铵和亚硫铵[（NH4）2SO4、（NH4）2SO3]，根据氧化效率调节氧化风量：氧化率控制在98%～99.8%。脱硫效率≥98.2%，脱硫后SO2排放质量浓度≤35 mg/m3。

2 脱硫塔简介

脱硫塔规格型号：Φ6 000 mm×41 820 mm，材料：碳钢衬玻璃鳞片；整个脱硫塔从下到上依次为氧化段、增浓段、吸收段、除雾段。

3 改造试验结果与分析

本论文重点对在运行过程中经常出现泄漏的增浓段塔壁进行防腐防磨防泄漏研究。

3.1 改造过程

硫酸铵的形成和浓缩过程主要在增浓段完成，增浓段浆液的密度达到1 286 kg/m3时，同时取样硫酸铵固体含量达到7%后，就可以启动出料系统进行硫酸铵提取，所以增浓段的运行效果关系到整个脱硫塔的运行状况，而恰恰是增浓段塔壁在浆液的连续冲刷下频繁泄漏导致被迫停塔处理，既影响脱硫工艺稳定又带来烟气排放指标的波动，给生产造成很大的麻烦。

3.1.1 增浓段喷头下方挂玻璃钢板

在原有脱硫塔（壁厚6 mm）增浓段内衬玻璃鳞片的基础上继续增加内衬玻璃钢板进行防腐；即增浓段塔壁内部、增浓段喷头下面，沿塔壁贴玻璃钢板（长1 500 mm×宽1 200 mm×厚6 mm）共15 块，玻璃钢板与板之间的缝隙通过玻璃丝布、短切毡、树脂、固化剂、促凝剂等进行粘合成型，开车后增浓段区域塔壁部分还是经常性出现泄漏现象。

增浓段喷头下方焊一圈不锈钢环板，环板上打孔，通过角铁，用不锈钢螺栓和玻璃钢板进行固定，使之成为一体，防止烟气进入塔内对玻璃钢板进行气流冲击，如图1 所示。

图1 脱硫塔增浓段改造方案一

3.1.2 增浓段整体塔壁内挂玻璃钢板

在原有脱硫塔（壁厚6 mm）增浓段内衬玻璃鳞片的基础上继续增加内衬玻璃钢板进行防腐；即增浓段塔壁内部、增浓段喷头下面，沿塔壁贴玻璃钢板（长6 000 mm×宽1 200 mm×厚6 mm）共15 块，玻璃钢板与板之间的缝隙通过玻璃丝布、短切毡、树脂、固化剂、促凝剂等进行粘合，最终使整个增浓段内部类似一个玻璃钢塔一样，开车后运行效果明显好转，运行时间从之前的最短半个月泄漏到改造后的最长半年也没有出现过泄漏现象；改造非常成功。

增浓段喷头下方焊一圈不锈钢螺栓，玻璃钢板上打孔，将不锈钢螺栓和玻璃钢板进行固定，使之成为一体，防止烟气进入塔内对玻璃钢板进行气流冲击造成玻璃钢板断裂或脱落，如图2 所示。

图2 脱硫塔增浓段改造方案二

3.2 所用材料简介

3.2.1 高分子树脂RIPOXYRH-6000 系列特点

1）高热变形温度（HDT），180 ℃以上；

2）优良的耐疲劳性；

3）优良的施工操作、表面干燥性能；

4）优良的耐腐蚀性能。

3.2.2 液状树脂性能指标（见表1）

表1 H-6008 和H-6001 液状树脂性能指标

3.2.3 注型品性能指标（见表2）

表2 H-6008、H-6001 和H-600 注型品性能指标

3.2.4 FRP 性能指标测试

测试条件：冷水（5～10 ℃）/30 min、150 ℃/90 min循环测试；试验样板：30 g 玻璃纤维表面毡+3×450 g短切玻璃纤维毡+30 g 玻璃纤维表面毡。冷热循环实验结果见表3。

表3 H-600EX、H-6008 和H-6001 制品冷热循环实验结果

3.2.5 应用及成型技术

应用领域：高耐热、高强度FRP 制品领域；耐腐蚀FRP 领域电器成型品领域。

成型工艺：手工积层成型，连续拉挤成型，喷射成型，纤维缠绕成型等。

3.3 塔壁和塔底玻璃鳞片施工步骤

1）除锈。

2）固化剂与底漆配比。一般固化剂质量配比为底漆量的1.5%～2%；配好后搅拌不少于3 min，且在30 min 内用完，少量多次配。

3）刷底漆。

4）涂第一道鳞片胶泥层。用抹刀单向有序，均匀涂抹，单道衬里施工厚度不大于1 mm；随后用苯乙烯沿同一方向滚压；乙烯滚压注意事项：滚压液不可侵沾太多；不可漏滚；当衬层出现流淌现象时，应多次重复滚压。

5）局部FRP 玻璃钢补强。称量树脂，每道04 布耗量约0.5 kg/m2；固化剂添加量为树脂的1.5%～3%；搅拌后30 min 内用完；在检测合格的耐磨鳞片胶泥上均匀滚刷树脂；用间歇法贴合玻璃纤维布两层，贴一层滚压一次树脂，要求树脂浸透玻璃纤维布，无垂流，无气泡。

6）局部耐磨处理。待玻璃钢内衬层指触硬化后，再进行第二层耐磨涂布和表面处理[3]。

7）电火花检测。检测要求：1 mm 厚，检测电压3 000 V；2 mm 厚，一般检测电压6 000 V；检测有缺陷部位时做好标记，便于维修。

8）局部修复。缺陷部位维修：如果出现衬层针孔、表面损伤、层内有显见杂物、衬层厚度不足区、衬层固化不足区，表面流淌，脚手架支撑点拆除后补涂等现象必须进行缺陷维修。

9）面涂施工。

4 结论与展望

通过塔内挂板，明显改善塔壁频繁泄漏现象，对脱硫塔乃至锅炉的稳定运行意义重大，同时避免了烟气排放指标波动，减少了环保压力；对个别单位因脱硫塔频繁泄漏导致工艺波动情况起到指导作用，在未来的脱硫塔内衬玻璃鳞片施工工艺进行改进，对浆液密度较高的塔段可以进行类似的内衬玻璃钢进行防腐，对推进脱硫塔技术和发展具有重要作用。