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【摘 要】本文结合湿法烟气脱硫装置腐蚀的基本机理，针对电厂600MW机组脱硫石灰石-石膏湿法脱硫装置，脱硫系统对浆液氯离子超标现象，对其原因进行分析并采取相应的防护措施，并提出在脱硫系统运行时对氯离子的有效控制的重要性。
【关键词】湿法脱硫 腐蚀 氯离子 磨损
1引言
烟气脱硫系统已是我国新建火力发电机组要求必须具有的环保装置，其中湿法石灰石烟气脱硫（WFGD）工艺是应用最为广泛的工艺。煤炭燃烧时除产生SO2外，还生成少量SO3、NOX、HCl、HF等气体，由于烟气中含有水，因此可在瞬间形成H2SO4、HCl、HF等强腐蚀性溶液。酸碱交替腐蚀与磨损并存，导致设备材料腐蚀的主体。
2 烟气脱硫系统的设备腐蚀
2.1 烟气脱硫装置中的腐蚀源主体为烟气中所含的SO2。当含硫烟气进入脱硫系统时，在强制氧化环境作用下，烟气中的SO2首先与水生成H2SO3及H2SO4，再与碱性吸收剂反应生成硫酸盐沉淀分离。而此阶段，工艺环境温度正好处于稀硫酸活化腐蚀温度状态，其腐蚀速度快，渗透能力强，故其中间产物H2SO3及H2SO4是导致设备腐蚀的主体。
2.1.1 对于转动设备有泵、搅拌器、风机等。吸收塔浆液循环泵、吸收塔排出泵、滤液泵等泵壳及叶轮等，考虑到介质的腐蚀和固体物料的磨损，多采用铸铁+橡胶衬里结构的离心泵，而石灰石浆泵、水系统用泵因腐蚀问题较轻，一般采用铸铁离心泵。衬胶泵在使用中也出现橡胶衬里失效现象，主要原因是：衬里质量差；带有大颗粒的浆液造成的异常磨损；泵的过载等。
2.1.2 烟气脱硫系统因其系统装置设计复杂性，腐蚀情况比较多样。吸收塔内介质是吸收剂（石灰石、石膏浆液等）和烟气，虽然吸收剂本身腐蚀性不强，但因烟气含有S02 、SO3 、HC1、氮氧化物及其水合物、氯化物、氟化物等多种复杂成分，腐蚀性很强。尤其是氯化物、氟化物腐蚀性最强，在高温时腐蚀也很严重，其固体颗粒和沉淀物还会带来磨蚀和加剧腐蚀。因此，多种成分的共同作用造成了设备的腐蚀。
2.2 烟气脱硫系统的设备腐蚀腐蚀形式
2.2.1 化学腐蚀：化学腐蚀因成分均匀分布在介质中，腐蚀也比较均匀，腐蚀介质有SO，NO ，CI-，F-等，在一定温度、湿度条件下与金属材料发生化学反应，生成可溶性盐，逐渐破坏设备。脱硫系统中，腐蚀源复杂、环境温度较高的地方化学腐蚀更为严重。
2.2.2 局部腐蚀：一是脱硫工程结构中，焊接、铆接、螺栓连接部件较多，在连接区域可能有缝隙存在，而这些缝隙在化学介质中极易形成闭塞电池腐蚀；二是金属表面因夹带杂物、晶界、位错等缺陷，受脱硫系统，F-，SO32-：等离子腐蚀发生点蚀；脱硫系统运行中，点腐蚀和缝隙腐蚀是最常见的局部腐蚀。
2.2.3 结晶腐蚀：结晶腐蚀主要是设备停运时，因自然干燥，该溶液形成结晶盐，同时体积膨胀，使腐蚀材料自身产生内应力，造成材料脱皮、粉化、疏松，甚至裂纹损坏。
2.2.4 磨损腐蚀：因大量的固体颗粒（如石灰石中的小沙粒或烟尘中的灰）被带人脱硫系统，流体中固体颗粒与设备表面湍动摩擦，加剧表面腐蚀。
2.3 该系统主要腐蚀介质
2.3.1吸收塔液的PH值的作用
从二氧化硫的吸收来讲，高的PH值有利于二氧化硫的吸收，PH值=6时，二氧化硫吸收效果最佳，但此时，亚硫酸钙的氧化和石灰石的溶解受到严重抑制，产品中出现大量难以脱水的亚硫酸钙，石灰石颗粒，石灰石的利用率下降，运行成本提高，石膏综合利用难以实现，并且易发生结垢，堵塞现象。而低的PH值有利于亚硫酸钙的氧化，石灰石溶解度增加，按一定比例鼓入空气，亚硫酸钙几乎可以全部得到就地氧化，石灰石的利用率也有提高，原料成本降低，石膏的品质得到保证。但低的PH值使二氧化硫的吸收受到抑制，脱硫效率大大降低，当PH=4时，二氧化硫的吸收几乎无法进行，且吸收液呈酸性，对设备也有腐蚀。
2.3.2 Cl-的影响
（1） Cl-含量增加引起石膏脱水困难，使其含水量大于10%。Cl-含量增加严重降低石膏品质，因为工业上对石膏中的Cl-含量有严格的要求，Cl-超标使石膏板不能成型，综合利用困难。
（2） 氯离子还能抑制吸收塔内的化学反应，改变PH值，降低SO42-去除率，增加石灰石等吸收剂的消耗；Cl-含量过高还会增加石膏脱水的难度，使其含水量大于10%。Cl-含量还会直接增加石膏中Cl-的含量超标使石膏板不能成型或无法作为水泥缓凝剂，综合利用困难。
3 烟气脱硫系统的设备磨损
含有烟尘的烟气高速穿过设备及管道，在吸收塔内同吸收液湍流搅动接触，设备磨损相当严重。解決的主要方法有：采用合理的工艺过程设计，如烟气进入吸收塔前要进行高效除尘，以减少高速流动烟尘对设备的磨损；采用耐磨材料制作吸收塔及其有关设备，以及设备内 壁内衬或涂敷耐磨损材料。
4 石灰石-湿法脱硫系统设备腐蚀防范措施
碳钢鳞片衬里技术现已成为烟气脱硫防腐的首选技术，在很强腐蚀性、高温、摩擦等条件下的烟气脱硫装置中，玻璃鳞片防腐可以说是其最成功的应用。鳞片涂料是以板薄的鳞片（玻璃鳞片、不锈钢鳞片等）作增强材料，以树脂作粘结剂所制成的一种高效能防腐蚀涂料，其结构具有独特的抗渗透性能。鳞片树脂涂料中的树脂有乙烯基树脂、不饱和聚脂树脂、环氧树脂和聚氨脂树脂，其中尤其以综合性能优良的乙烯基树脂为主，乙烯基树脂由甲基丙烯酸与环氧树脂反应而成，既有环氧树脂的粘结性，又有不饱和聚脂树脂的加工工艺性、更优良的耐蚀性。
5 结论
湿法烟气脱硫作为一种较成熟的脱硫工艺，已很多广泛应用。烟气脱硫系统的防腐蚀防磨损至关重要，因此需从设备选材及其设计、运行和维护等多个环节去研究和解决。本文介绍了脱硫装置的腐蚀机理和实际运行中的腐蚀环节，以供火电厂参考。
作者简介：
第一作者：张超 男 出生于1982年6月 大学文化 1999年至2003年在河北工业大学机电一体化专业学习 现从事除灰脱硫系统运行工作
第二作者：郑鹏、男、1982年08月16日、2005年7月毕业于沈阳工程学院 专科 河北国华沧东发电有限责任公司、目前从事集控运行工作
【关键词】湿法脱硫 腐蚀 氯离子 磨损
1引言
烟气脱硫系统已是我国新建火力发电机组要求必须具有的环保装置，其中湿法石灰石烟气脱硫（WFGD）工艺是应用最为广泛的工艺。煤炭燃烧时除产生SO2外，还生成少量SO3、NOX、HCl、HF等气体，由于烟气中含有水，因此可在瞬间形成H2SO4、HCl、HF等强腐蚀性溶液。酸碱交替腐蚀与磨损并存，导致设备材料腐蚀的主体。
2 烟气脱硫系统的设备腐蚀
2.1 烟气脱硫装置中的腐蚀源主体为烟气中所含的SO2。当含硫烟气进入脱硫系统时，在强制氧化环境作用下，烟气中的SO2首先与水生成H2SO3及H2SO4，再与碱性吸收剂反应生成硫酸盐沉淀分离。而此阶段，工艺环境温度正好处于稀硫酸活化腐蚀温度状态，其腐蚀速度快，渗透能力强，故其中间产物H2SO3及H2SO4是导致设备腐蚀的主体。
2.1.1 对于转动设备有泵、搅拌器、风机等。吸收塔浆液循环泵、吸收塔排出泵、滤液泵等泵壳及叶轮等，考虑到介质的腐蚀和固体物料的磨损，多采用铸铁+橡胶衬里结构的离心泵，而石灰石浆泵、水系统用泵因腐蚀问题较轻，一般采用铸铁离心泵。衬胶泵在使用中也出现橡胶衬里失效现象，主要原因是：衬里质量差；带有大颗粒的浆液造成的异常磨损；泵的过载等。
2.1.2 烟气脱硫系统因其系统装置设计复杂性，腐蚀情况比较多样。吸收塔内介质是吸收剂（石灰石、石膏浆液等）和烟气，虽然吸收剂本身腐蚀性不强，但因烟气含有S02 、SO3 、HC1、氮氧化物及其水合物、氯化物、氟化物等多种复杂成分，腐蚀性很强。尤其是氯化物、氟化物腐蚀性最强，在高温时腐蚀也很严重，其固体颗粒和沉淀物还会带来磨蚀和加剧腐蚀。因此，多种成分的共同作用造成了设备的腐蚀。
2.2 烟气脱硫系统的设备腐蚀腐蚀形式
2.2.1 化学腐蚀：化学腐蚀因成分均匀分布在介质中，腐蚀也比较均匀，腐蚀介质有SO，NO ，CI-，F-等，在一定温度、湿度条件下与金属材料发生化学反应，生成可溶性盐，逐渐破坏设备。脱硫系统中，腐蚀源复杂、环境温度较高的地方化学腐蚀更为严重。
2.2.2 局部腐蚀：一是脱硫工程结构中，焊接、铆接、螺栓连接部件较多，在连接区域可能有缝隙存在，而这些缝隙在化学介质中极易形成闭塞电池腐蚀；二是金属表面因夹带杂物、晶界、位错等缺陷，受脱硫系统，F-，SO32-：等离子腐蚀发生点蚀；脱硫系统运行中，点腐蚀和缝隙腐蚀是最常见的局部腐蚀。
2.2.3 结晶腐蚀：结晶腐蚀主要是设备停运时，因自然干燥，该溶液形成结晶盐，同时体积膨胀，使腐蚀材料自身产生内应力，造成材料脱皮、粉化、疏松，甚至裂纹损坏。
2.2.4 磨损腐蚀：因大量的固体颗粒（如石灰石中的小沙粒或烟尘中的灰）被带人脱硫系统，流体中固体颗粒与设备表面湍动摩擦，加剧表面腐蚀。
2.3 该系统主要腐蚀介质
2.3.1吸收塔液的PH值的作用
从二氧化硫的吸收来讲，高的PH值有利于二氧化硫的吸收，PH值=6时，二氧化硫吸收效果最佳，但此时，亚硫酸钙的氧化和石灰石的溶解受到严重抑制，产品中出现大量难以脱水的亚硫酸钙，石灰石颗粒，石灰石的利用率下降，运行成本提高，石膏综合利用难以实现，并且易发生结垢，堵塞现象。而低的PH值有利于亚硫酸钙的氧化，石灰石溶解度增加，按一定比例鼓入空气，亚硫酸钙几乎可以全部得到就地氧化，石灰石的利用率也有提高，原料成本降低，石膏的品质得到保证。但低的PH值使二氧化硫的吸收受到抑制，脱硫效率大大降低，当PH=4时，二氧化硫的吸收几乎无法进行，且吸收液呈酸性，对设备也有腐蚀。
2.3.2 Cl-的影响
（1） Cl-含量增加引起石膏脱水困难，使其含水量大于10%。Cl-含量增加严重降低石膏品质，因为工业上对石膏中的Cl-含量有严格的要求，Cl-超标使石膏板不能成型，综合利用困难。
（2） 氯离子还能抑制吸收塔内的化学反应，改变PH值，降低SO42-去除率，增加石灰石等吸收剂的消耗；Cl-含量过高还会增加石膏脱水的难度，使其含水量大于10%。Cl-含量还会直接增加石膏中Cl-的含量超标使石膏板不能成型或无法作为水泥缓凝剂，综合利用困难。
3 烟气脱硫系统的设备磨损
含有烟尘的烟气高速穿过设备及管道，在吸收塔内同吸收液湍流搅动接触，设备磨损相当严重。解決的主要方法有：采用合理的工艺过程设计，如烟气进入吸收塔前要进行高效除尘，以减少高速流动烟尘对设备的磨损；采用耐磨材料制作吸收塔及其有关设备，以及设备内 壁内衬或涂敷耐磨损材料。
4 石灰石-湿法脱硫系统设备腐蚀防范措施
碳钢鳞片衬里技术现已成为烟气脱硫防腐的首选技术，在很强腐蚀性、高温、摩擦等条件下的烟气脱硫装置中，玻璃鳞片防腐可以说是其最成功的应用。鳞片涂料是以板薄的鳞片（玻璃鳞片、不锈钢鳞片等）作增强材料，以树脂作粘结剂所制成的一种高效能防腐蚀涂料，其结构具有独特的抗渗透性能。鳞片树脂涂料中的树脂有乙烯基树脂、不饱和聚脂树脂、环氧树脂和聚氨脂树脂，其中尤其以综合性能优良的乙烯基树脂为主，乙烯基树脂由甲基丙烯酸与环氧树脂反应而成，既有环氧树脂的粘结性，又有不饱和聚脂树脂的加工工艺性、更优良的耐蚀性。
5 结论
湿法烟气脱硫作为一种较成熟的脱硫工艺，已很多广泛应用。烟气脱硫系统的防腐蚀防磨损至关重要，因此需从设备选材及其设计、运行和维护等多个环节去研究和解决。本文介绍了脱硫装置的腐蚀机理和实际运行中的腐蚀环节，以供火电厂参考。
作者简介：
第一作者：张超 男 出生于1982年6月 大学文化 1999年至2003年在河北工业大学机电一体化专业学习 现从事除灰脱硫系统运行工作
第二作者：郑鹏、男、1982年08月16日、2005年7月毕业于沈阳工程学院 专科 河北国华沧东发电有限责任公司、目前从事集控运行工作