王鑫

（烏海熱電廠運(yùn)行部，內(nèi)蒙古 烏海 016000）

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(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，燃煤產(chǎn)生的大氣污染日益嚴(yán)重，酸雨面積不斷擴(kuò)大。煤炭燃燒時(shí)除產(chǎn)生SO2外，還生成少量SO3、NOX、HCl、HF等氣體，由于煙氣中含有水，因此可在瞬間形成H2SO4、HCl、HF等強(qiáng)腐蝕性溶液。與此同時(shí)，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(dāng)嚴(yán)重。并且，吸收塔的入口煙氣溫度可高達(dá)180℃，而內(nèi)腔長期處于45-70℃的酸、堿交替的濕熱環(huán)境之中?？梢?，濕法除塵脫硫系統(tǒng)在運(yùn)行中處于強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)、濕熱和高磨損的嚴(yán)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(yán)格。

1 適用于FGD裝置的防護(hù)材料

濕式除塵脫硫裝置，由于存在很強(qiáng)的腐蝕性氣體、高溫和摩擦等使用條件，因此所用材料必須能承受化學(xué)的、高溫、高濕和機(jī)械的長期負(fù)荷，其性能有著特殊的要求。目前用于濕式FGD中的防護(hù)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。

1.1 橡膠裝置

由于橡膠具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性和相對較低的價(jià)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(xué)穩(wěn)定性，能阻止水蒸氣、氧氣和二氧化硫的擴(kuò)散，并且耐磨損，因而更適用于濕法FGD工藝。如：丁基橡膠、溴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。

1.2 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(qiáng)腐蝕。國外經(jīng)過多年的研究，最后確認(rèn)鎳基合金適合于在FGD中使用。目前，美國主要利用鎳基合金或碳鋼內(nèi)覆高鎳合金板的方法。與非金屬襯里的復(fù)合材料相比，鎳合金在內(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(jià)格十分昂貴。

1.3 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磚板，使腐蝕介質(zhì)與設(shè)備基體隔離，從而達(dá)到設(shè)備免遭腐蝕的防腐蝕技術(shù)。磚板襯里具有耐腐蝕性好、機(jī)械強(qiáng)度大等優(yōu)點(diǎn)。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(jì)、施工經(jīng)驗(yàn)，研制開發(fā)了一些性能優(yōu)良的耐腐蝕磚板與膠泥。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(diǎn)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(jī)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(jī)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(jī)膠泥密封性差，收縮較大，因此在施工中為了提高襯里的強(qiáng)度，一般都用龜甲網(wǎng)加固。這種襯里的設(shè)計(jì)厚度一般在3cm左右，施工繁雜，可靠性較低，目前正逐漸被樹脂膠泥所替代。

1.4 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(qiáng)、絕緣、耐腐蝕、保溫等性能特點(diǎn)，材料性能可設(shè)計(jì)，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(jì)70年代，尤其是乙烯基酯樹脂的誕生，進(jìn)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(shí)際應(yīng)用。

與發(fā)達(dá)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(jià)方法。連云港連眾玻璃鋼集團(tuán)于1995年從美國引進(jìn)了用于生產(chǎn)大直徑玻璃鋼制品的現(xiàn)場纏繞機(jī)，并于1996年首次在國內(nèi)制作整套煙氣脫硫裝置獲得成功。

1.5 高性能防腐蝕涂料

高性能涂料，又稱之為重防腐蝕涂料（Heavyduty Coating）或者長效防腐蝕涂料，是指能夠在惡劣的腐蝕環(huán)境中長期防腐蝕的一種涂料。目前,國內(nèi)外生產(chǎn)的高性能涂料一般都是鱗片涂料。鱗片涂料是以極薄的耐蝕鱗片（玻璃鱗片、不銹鋼鱗片等）為骨料，以耐蝕樹脂作為粘結(jié)劑所制成的一種高效能防腐涂料，其結(jié)構(gòu)具有獨(dú)特的抗?jié)B性能。由于此類鱗片涂料和由此制成的鱗片襯里的防腐蝕性能優(yōu)良、施工簡便、使用年限長、維護(hù)費(fèi)用少，因而，此項(xiàng)技術(shù)在近二十年來受到美、英、德、法、日等發(fā)達(dá)國家的普遍重視，并已開發(fā)出多種性能良好的重防腐蝕涂料，廣泛應(yīng)用于煙氣脫硫裝置，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效果。

高性能防腐蝕涂料按所采用的樹脂可分為環(huán)氧樹脂、不飽和聚脂樹脂、乙烯基酯樹脂、聚氨脂樹脂等品種。所采用的耐蝕鱗片有玻璃鱗片、不銹鋼鱗片、云母鱗片和石墨鱗片等。按涂料粘度可分為鱗片涂料、鱗片厚漿涂料和鱗片膠泥三種。FGD中的防腐涂層的厚度一般為2mm左右。與橡膠襯里相比，鱗片涂層具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。

2 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(tuán)三院第三十一研究所遵循當(dāng)今國際上涂料工業(yè)發(fā)展的四E原則，即經(jīng)濟(jì)（Economy）、效能（Efficiency）、生態(tài)（Ecology）、能源（Energy）的原則，運(yùn)用航天軍工高技術(shù)研制生產(chǎn)的、并且具有當(dāng)代國際先進(jìn)水平的 綠色防腐蝕涂料。該系列產(chǎn)品有效成分高（固含量e90%）。與金屬及水泥有很強(qiáng)的附著力（Ⅰ級），機(jī)械強(qiáng)度高（沖擊強(qiáng)度4.9J，硬度 e3H），耐磨耗性好（1000g，500 轉(zhuǎn)，失重 d0.05g），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)氧呋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(dá)90%以上，不僅避免了施工中溶劑揮發(fā)造成的污染與浪費(fèi)，減輕了對操作人員的損害，而且能在同樣設(shè)計(jì)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)鍵作用。此種鱗片填料來源廣泛、價(jià)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(shí)際價(jià)格與普通防腐蝕涂料相當(dāng)。

GFT高性能防腐蝕涂料用于FGD內(nèi)襯時(shí)，防腐層結(jié)構(gòu)采用玻璃布作為增強(qiáng)材料，形成耐溫、耐磨、抗蝕鱗片襯里。

3 結(jié)語

FGD鋼制設(shè)備處于高溫高濕、強(qiáng)酸和高磨損的惡劣腐蝕環(huán)境中，如不進(jìn)行有效的防護(hù)將很快被嚴(yán)重侵蝕。目前，用于FGD裝置防護(hù)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(shí)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(xiàng)切實(shí)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(qiáng)，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(fèi)和環(huán)境污染。廉價(jià)云母鱗片、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(qiáng)度、耐溫變等多種優(yōu)點(diǎn)，是應(yīng)用于FGD鋼制設(shè)備防護(hù)的一種經(jīng)濟(jì)而又可靠的新技術(shù)。

[1]王靈梅，史太平.太原第一熱電廠脫硫設(shè)備防磨防腐研究[J].電力學(xué)報(bào)，1999-08-15.

[2]脫硫防腐新材料前景廣闊 [J].中國電力報(bào)，2008-04-17.