2024年煙氣脫硫裝置的腐蝕與防護

1.引言

我國是一個能源結(jié)構(gòu)以燃煤為主的國家，隨著近年來國民經(jīng)濟建

設(shè)的迅速發(fā)展，燃煤產(chǎn)生的大氣污染日益嚴重，酸雨面積不斷擴大。

煙道氣脫硫裝置（簡稱FGD）是當今燃煤鍋爐控制二氧化硫排放的主要

措施。煙氣脫硫有多種工藝，而石灰石一石膏濕法工藝是當今世界各

國應(yīng)用最多且最為成熟的工藝。

煤炭燃燒時除產(chǎn)生S02外，還生成少量S03、NOx、HC1、HF等氣

體，由于煙氣中含有水，因此可在瞬間形成H2s04、H此、HF等強腐蝕

性溶液。與此同時，含有煙塵的煙氣高速穿過設(shè)備和管道，對裝置的

腐蝕相當嚴重。并且，吸收塔的入口煙氣溫度可高達18（TC,而內(nèi)腔長

期處于45-7CTC的酸、堿交替的濕熱環(huán)境之中。可見，濕法除塵脫硫系

統(tǒng)在運行中處于強腐蝕性介質(zhì)、濕熱和高磨損的嚴酷環(huán)境中。由于腐

蝕環(huán)境惡劣，濕式脫硫系統(tǒng)對材質(zhì)的耐蝕、耐磨、耐溫要求極為嚴

格。

吸收塔，煙道的材質(zhì)或防護材料的選擇對裝置的使用壽命和成本

影響很大，因此被認為是煙氣脫硫裝置設(shè)計和制造的關(guān)鍵技術(shù)之一。

吸收塔體可用合金鋼、玻璃鋼或碳鋼內(nèi)襯玻璃鋼、橡膠、磚板、鱗片

涂料等。調(diào)查結(jié)果表明，脫硫系統(tǒng)中材料所占設(shè)備總造價的比重是相

當高的，為了不斷降低費用，80年代起，國內(nèi)外專家一直在尋求一種

造價低、耐高溫、耐腐蝕的材料。高性能涂料作為一種最為經(jīng)濟有效

的防護材料，經(jīng)過二十余年在脫硫裝置的成功應(yīng)用，正引起各國脫硫

工作者的關(guān)注。

2.適用于FGD裝置的防護材料

濕式除塵脫硫裝置，由于存在很強的腐蝕性氣體、高溫和摩擦等

使用條件，因此所生材料必須能承受化學的、高溫、高濕和機械的長

期負荷，其性能有著特殊的要求。目前用于濕式FGD中的防護材料有:

橡膠、合金鋼或復(fù)合鋼板、磚板、膠泥、玻璃鋼、鱗片涂料等。

2.1橡膠裝置

由于橡膠具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性和相對較低的價格，長期以來被

人們用于防腐場合。研究表明，丁基橡膠具有相對較低的滲透系數(shù)和

更高的化學穩(wěn)定性，能阻止水蒸氣、氧氣和二氧化硫的擴散，并且耐

磨損，因而更適用于濕法FGD工藝。如：丁基橡膠、澳化丁基橡膠和

氯化丁基橡膠在FGD領(lǐng)域得到了許多應(yīng)用。

德國等歐洲國家傾向于在吸收塔內(nèi)表面使用橡膠襯里。其中，德

國陶瓷化學有限公司(KCH)將橡膠襯里應(yīng)用于FGD的內(nèi)襯防腐已有近

三十年的歷史。中德合資的武漢KCH公司自xx年成立以來，應(yīng)用KCH

的橡膠襯里技術(shù)，已成功完成了杭州半山電廠等煙道脫硫工程。

2.2合金鋼與復(fù)合鋼板

一般的不銹鋼和耐酸鋼材難于抵御脫硫系統(tǒng)中的強腐蝕。國外經(jīng)

過多年的研究，最后確認鎮(zhèn)基合金適合于在FGD中使用。目前，美國

主要利用銀基合金或碳鋼內(nèi)覆高銀合金板的方法。與非金屬襯里的復(fù)

合材料相比，鎂合金在內(nèi)應(yīng)力、抗介質(zhì)的滲透及施工質(zhì)量的保證上有

優(yōu)勢，但耐蝕性不如橡膠和鱗片涂料，且價格十分昂貴。

2.3膠泥和磚板襯里

耐腐蝕磚板襯里是在金屬或混凝土設(shè)備的內(nèi)壁以耐腐蝕膠泥襯砌

耐腐蝕石專板，使腐蝕介質(zhì)與設(shè)備基體隔離，從而達到設(shè)備免遭腐蝕的

防腐蝕技術(shù)。豉板襯里具有耐腐蝕性好、機械強度大等優(yōu)點。我國耐

腐蝕磚板襯里技術(shù)發(fā)展于50年代，多年來積累了豐富的設(shè)計、施工經(jīng)

驗，研制開發(fā)了一些性能優(yōu)良的耐腐蝕豉板與膠泥。目前，我國用于

FGD的磚板主要是花崗巖和鑄石板。這種所謂的麻石除塵脫硫設(shè)備的主

要缺點是襯里層厚、設(shè)施笨重、抗震性差和操作施工期長。

磚板襯里所用的粘合劑俗稱膠泥，它由粘結(jié)劑、固化劑、耐蝕填

料及添加劑等組成。目前國內(nèi)外常用的耐腐蝕膠泥有無機硅酸鹽膠泥

和樹脂膠泥二大類產(chǎn)品。目前國內(nèi)也有在FGD直接采用無機膠泥，即

俗稱水玻璃鑄石涂料用于FGD內(nèi)襯防腐的案例，但由于無機膠泥密封

性差，收縮較大，因此在施工中為了提高襯里的強度，一般都用龜甲

網(wǎng)加固。這種襯里的設(shè)計厚度一般在3cm左右，施工繁雜，可靠性較

低，目前正逐漸被梃脂膠泥所替代。

2.4玻璃鋼

玻璃鋼是發(fā)展較早的一種復(fù)合材料，具有輕質(zhì)、高強、絕緣、耐

腐蝕、保溫等性能特點，材料性能可設(shè)計，制品可一次性成型，成品

維修較為方便。玻璃鋼用于制作煙氣脫硫裝置始于二十世紀70年代，

尤其是乙烯基酯樹脂的誕生，進一步提高了玻璃鋼的耐腐性能、物理

性能以及耐熱性。大直徑玻璃鋼纏繞技術(shù)的問世，使玻璃鋼在脫硫裝

置中得到了實際應(yīng)用。

與發(fā)達國家相比，我國用于煙氣脫硫系統(tǒng)的玻璃鋼制品還比較少，

主要是缺少相關(guān)的制造技術(shù)和評價方法。連云港連眾玻璃鋼集團于XX

年從美國引進了用于生產(chǎn)大直徑玻璃鋼制品的現(xiàn)場纏繞機，并于xx年

首次在國內(nèi)制作整套煙氣脫硫裝置獲得成功。2.5高性能防腐蝕涂料

與橡膠襯里相比，鱗片涂層具有明顯的優(yōu)點。首先，在施工方法

上鱗片涂料要較橡膠襯里簡單，修補方便。其次，耐溫性方面比橡膠

襯里高得多，具有突出的優(yōu)勢。鱗片涂層和橡膠襯里的耐磨性對比研

究表明，在有腐蝕介質(zhì)的情況下，橡膠的耐磨性能急劇下降，而鱗片

涂層的耐磨性卻幾乎保持不變。20多年的應(yīng)用實踐表明，鱗片涂料襯

里是EGD設(shè)備防護最為經(jīng)濟有效和可靠的方法。

3.高性能防腐蝕涂料在FGD中的應(yīng)用

GFT高性能防腐蝕涂料是中國航天科工集團三院第三十一研究所

遵循當今國際上涂料工業(yè)發(fā)展的四E原則，即經(jīng)濟（Economy）、

效能（Efficiency）>生態(tài)（Ecology）、能源（Energy）的原則，運

用航天軍工高技術(shù)研制生產(chǎn)的、并且具有當代國際先進水平的綠

色重防腐蝕涂料。該系列產(chǎn)品有效成分高（固含量e”90Q。與金屬

及水泥有很強的附著力（I級），機械強度高（沖擊強度4.9J,硬度

eM3H）,耐磨耗性好（1000g,500轉(zhuǎn)，失重d”0.05g）,耐酸、堿、

鹽、油、污水、海水、鹽霧及微生物等腐蝕介質(zhì)的長期腐蝕。

GFT以改性環(huán)氧樹脂、環(huán)氧吠喃樹脂或乙烯基酯樹脂為基料，并

加入能參與交聯(lián)固化成為漆膜的活性稀釋劑，涂料有效成分高達90%以

上，不僅避免了施工中溶劑揮發(fā)造成的污染與浪費，減輕了對操作人

員的損害，而且能在同樣設(shè)計涂層厚度要求下，減少單位面積所用涂

料，降低了涂層的成本。

GFT中采用的特殊鱗片填料，對于大幅度提高重防腐涂料的耐蝕

性能起到了關(guān)鍵作生。此種鱗片填料來源廣泛、價格便宜，經(jīng)特殊的

表面處理后，完全可以替代經(jīng)特殊工藝制作的昂貴的玻璃鱗片和不銹

鋼鱗片。因而使重防腐蝕涂料的成本大大下降，實際價格與普通防腐

蝕涂料相當。

GFT高性能防腐蝕涂料用于FGD內(nèi)襯時，防腐層結(jié)構(gòu)采用玻璃布

作為增強材料，形成耐溫、耐磨、抗蝕鱗片襯里。

由于玻璃鋼在力學性能和抗變形性能上優(yōu)于鱗片涂料，因此，將

玻璃鋼與鱗片涂料復(fù)合組成的結(jié)構(gòu)，既發(fā)揮了鱗片涂料抗?jié)B防腐耐磨

性能好的優(yōu)點，也保留了玻璃鋼整體性好、強度較高的優(yōu)點，彌補了

鱗片涂料這方面的不足。這種獨特的屏蔽內(nèi)襯結(jié)構(gòu)具有下列特點：

(1)極優(yōu)良的耐腐蝕介質(zhì)的滲透性；

(2)優(yōu)良的耐磨損性；

(3)固化時收縮率小，熱膨脹系數(shù)?。?/p>

(4)襯里與基體的粘結(jié)性好，耐溫度劇變性好；

(5)良好的施工工藝性，可采用噴、帽、刷等工藝，修補容易。

鱗片樹脂涂料

玻璃鋼襯里結(jié)構(gòu)大大提高了防護層的抗?jié)B性、耐磨性、耐溫變性，

增強了整體性和粘結(jié)力，為解決濕法燃煤煙氣脫硫設(shè)備的防腐問題提

供了一條簡便而易推廣的新途徑。此技術(shù)已在全國二百余家除塵脫硫

設(shè)備上采用，收到了良好的效果。

GFT高性能防腐涂料不僅可以制成內(nèi)襯玻璃鋼，用作煙道脫硫裝

置的防腐層，而且可以作為粘結(jié)劑，用于FGD中鋪面瓷磚的粘結(jié)。由

此獲得的瓷磚鋪面襯里與鋼材的粘結(jié)力強，耐溫性高，結(jié)構(gòu)可靠。

4.結(jié)語

綜上所述，F(xiàn)GD鋼制設(shè)備處于高溫高濕、強酸和高磨損的惡劣腐蝕環(huán)境

中，如不進行有效的防護將很快被嚴重侵飽。目前，用于FGD裝置防

護的材料主要有合金鋼、磚板襯里、膠泥襯里、整體玻璃鋼和重防腐

蝕涂料等。國外20余年的時間證明，鱗片涂料（高性能涂料）的耐

溫、耐磨性能和防腐性能突出，是FGD防腐的一項切實可行的對策。

GFT系列高性能防腐蝕涂料能耐多種腐蝕介質(zhì)的長期侵蝕，涂層與鋼材

的粘結(jié)力強，耐磨耗性能突出；該系列產(chǎn)品的固體含量在90%以上，減

少了由于溶劑揮發(fā)造成的資源浪費和環(huán)境污染。廉價木母鱗片、無溶

劑化和厚涂等技術(shù)的采用，降低了防腐層的成本。高性能涂料玻璃

鋼復(fù)合結(jié)構(gòu)，具備抗?jié)B、防腐、耐磨損、高強度、耐溫變等多種優(yōu)點，

是應(yīng)用于FGD鋼制設(shè)備防護的一種經(jīng)濟而又可靠的新技術(shù)。

2024年煙氣脫硫裝置的腐蝕與防護（二）

在2024年，煙氣脫硫裝置的腐蝕與防護問題仍然是一個重要的課

題。隨著環(huán)保意識的提高和大氣污染的減少，煙氣脫硫裝置作為重要

的尾氣處理設(shè)備，承擔著去除煙塵中二氧化硫（S02）的任務(wù)。然而，

由于硫酸與水反應(yīng)產(chǎn)生的酸性環(huán)境，腐蝕問題成為了制約煙氣脫硫裝

置壽命和運行效率的核心問題。

腐蝕問題對煙氣脫硫裝置的影響主要有兩方面，一是直接導(dǎo)致煙

氣脫硫裝置的破損和泄漏，影響設(shè)備的正常運行；二是會使金屬材料

的表面形成一層腐蝕產(chǎn)物，降低了其耐蝕性和傳熱性能，增加了能耗

和維護成本。因此，有效的腐蝕控制和防護措施對于煙氣脫硫裝置的

長期運行至關(guān)重要。

一、腐蝕機理分析

煙氣中的SO2與脫硫劑（如石灰石、石膏等）反應(yīng)生成硫酸，形

成酸性環(huán)境，其腐蝕主要是酸腐蝕和氧化腐蝕的綜合作用。

酸腐蝕是指酸性環(huán)境對金屬材料的直接腐蝕。硫酸具有強酸性，

可以與金屬表面的保護層（如鐵氧化物）發(fā)生反應(yīng)生成金屬硫酸鹽，

并產(chǎn)生大量氫離子，進一步加劇腐蝕。酸腐蝕速率主要受到腐蝕介質(zhì)

的濃度、溫度和金屬材料的耐蝕性等因素的影響。

氧化腐蝕是指硫酸中的氧氣與金屬發(fā)生氧化反應(yīng)。硫酸溶液中的

氧氣可以通過穿透金屬表面的保護層，直接在金屬表面上發(fā)生氧化反

應(yīng)，生成金屬的氧化物或氫氧化物。與酸腐蝕相比，氧化腐蝕速率相

對較慢，但會導(dǎo)致金屬材料的氧化層變厚，降低了金屬的導(dǎo)熱性能。

二、腐蝕防護的方法

針對煙氣脫硫裝置的腐蝕問題，可以采取以下幾種方法進行防護:

L防腐涂層

在煙氣脫硫裝置的金屬表面涂覆防腐涂層是一種常用的防護方

法。防腐涂層可以在金屬表面形成一層密封的保護膜，阻隔酸性介質(zhì)

的侵蝕。常用的防腐涂層材料包括聚合物涂料、橡膠涂料等。此外，

為了增強涂層的耐腐蝕性能，可以向涂料中添加耐酸的防腐劑，提高

涂層的穩(wěn)定性和耐腐蝕性能。

2.材料選擇與改進

在煙氣脫硫裝置的設(shè)計中，應(yīng)優(yōu)先選擇具有較好耐腐蝕性能的材

料。在硫酸環(huán)境中，鋼材（如碳鋼、不銹鋼）通常被用作建設(shè)材料，

但其耐腐蝕性能相對較差，容易受到腐蝕。因此，在選材時可以考慮

使用更耐腐蝕的材料，如鑲基合金、鈦合金等。

此外，通過改進材料的表面處理工藝，如采用酸洗、表面硬化等

技術(shù)，可以提高材料的耐腐蝕性能。還可以利用化學鍍、電鍍、熱噴

涂等表面處理方法，在金屬表面形成一層保護膜，提高材料的抗腐蝕

能力。

3?酸性介質(zhì)控制

控制煙氣脫硫裝置中硫酸的濃度和溫度等因素，對于減緩腐蝕速

度也具有重要意義。通過合理的操作控制，可以控制煙氣脫硫裝置中

硫酸的濃度，減少酸腐蝕的發(fā)生。此外，適當降低煙氣脫硫裝置的工

作溫度，可以減緩金屬材料的氧化速率，降低氧化腐蝕的風險。

4.監(jiān)測與維護

針對煙氣脫硫裝置的腐蝕問題，應(yīng)建立完善的監(jiān)測與維護機制。

通過定期檢查設(shè)備的腐蝕狀況，及時發(fā)現(xiàn)和處理腐蝕問題，采取相應(yīng)

的修補和加固措施，可以延長設(shè)備的使用壽命。

同時，應(yīng)加強設(shè)備的維護管理，定期清理煙道和反應(yīng)器內(nèi)的沉積物，

減少酸性介質(zhì)的腐蝕作用。保持設(shè)備的良好通風和排放系統(tǒng)的正常運

行，避免因卡阻和堵塞而導(dǎo)致設(shè)備的過熱和腐蝕。

總之，在2024年，隨著環(huán)保意識的提高和技術(shù)的不斷進步，煙氣脫硫

裝置的腐蝕與防護問題得到了雖有一定的改善。通過采取合適的防護

措施和維護方法，可以有效延長煙氣脫硫裝置的使用壽命，提高其運

行效率，實現(xiàn)更清潔和可持續(xù)的生產(chǎn)過程。

2024年煙氣脫硫裝置的腐蝕與防護(三)

煙氣脫硫裝置是一種被廣泛應(yīng)用于煤電廠、煉油廠和鋼鐵廠等工

業(yè)領(lǐng)域的污染物處理設(shè)備。它主要用于去除煙氣中的二氧化硫(S02)

等有害氣體，以減少對環(huán)境的影響。然而，在操作過程中，脫硫裝置

常常會受到腐蝕的影響，降低其效果和壽命。因此，在煙氣脫硫裝置

的設(shè)計與運行中，腐蝕與防護成為一個非常重要的問題。

一、腐蝕原因

1.酸性腐蝕：煙氣中的S02會與大氣中的氧氣反應(yīng)生成硫酸，形

成酸性環(huán)境，加速金屬材料的腐蝕。

2.高溫腐蝕：煙氣脫硫裝置中的煙氣溫度一般較高，特別是在脫

硫設(shè)備中，因為脫硫反應(yīng)需要較高的溫度，這會導(dǎo)致設(shè)備中的金屬材

料遭受高溫腐蝕。

3.氯化物腐蝕：一些