Toepassing van roestvrij staal in apparatuur voor rookgasontzwaveling
Bij het ontwerpen van rookgasontzwavelingsapparatuur zijn de beschikbare materialen koolstofstaal met anticorrosiebescherming voor de machine, glasvezelversterkte kunststof (GI) en roestvrijstalen legering. Het uitgangspunt bij de keuze van deze materialen is technisch aanpassingsvermogen, zoals corrosie, erosie, hittebestendigheid, verwerkbaarheid en prijs. In de rookgasontzwavelingswasser, roestvrij staal en legeringen op nikkelbasis worden gebruikt als constructiemateriaal.
Vergeleken met GI of organische corrosiewerende materialen hebben ze veel voordelen: - geen levensduurlimiet; - geen thermische diffusie; - erosiebestendigheid; - geen temperatuurbeperking; - geen gevaar voor mechanische schade (eenvoudig onderhoud).
Omdat er geen levenslimiet is, is het economisch om een roestvrijstalen legering te gebruiken. Dat wil zeggen, hun levensduur is langer dan de gehele levensduur van de rookgasontzwavelingsinrichting. Integendeel, de organische corrosiewerende materialen die worden gebruikt in rookgasontzwavelingsapparatuur moeten binnen een bepaalde periode worden bijgewerkt, aangezien de kenmerken van het rookgasontzwavelingsproces veranderen. Aan de andere kant is de selectie van een roestvrijstalen legering een kenmerkende eis van rookgasontzwavelingsparameters, en de materiaal- en fabricagekosten zijn ook relatief laag. De toepassing van een roestvrijstalen legering in rookgasontzwavelingsapparatuur moet de overeenkomstige roestvrijstalen legering selecteren op basis van de verschillende corrosieve media in elk gebied van
De roestvaste staallegeringen die bij rookgasontzwaveling worden gebruikt, kunnen worden onderverdeeld in vier groepen: standaard austenitisch roestvast staal, volledig austenitisch roestvast staal, superaustenitisch roestvast staal en legeringen op nikkelbasis die chroom en molybdeen bevatten. Standaard austenitisch roestvast staal is een metastabiel 18Cr10Ni staal met een kleine hoeveelheid toegevoegde elementen. Omdat hun weerstand tegen putcorrosie en spleetcorrosie te laag zijn, worden ze meestal niet gebruikt bij rookgasontzwaveling. Het putcorrosie-equivalent PRE van dit type staal is minder dan 20.
Het rookgas komt de gaswasser binnen via de rookgasinlaat en de corrosieve omgeving in de inlaat wordt gevormd door de condensatie van zwavelzuur en chloride uit het rookgas. De eerste wasbeurt wordt uitgevoerd in de eerste cyclus, ook wel de quenchcyclus genoemd. Hier wordt het rookgas geblust tot de procestemperatuur van 45-70°C door de versproeide afschrikvloeistof. In deze cyclus wordt verzadigd rookgas gevormd en worden de schadelijke stoffen vooraf gescheiden.
Op dit moment wordt zoutzuur neergeslagen en neemt de pH-waarde af (pH = absorptietoren aanzuigcollector. De doos en het chloridegehalte zijn hoog. Nadat het rookgas door het ringvormige kanaal tussen de waswand en de opvangbak is gegaan, komt het binnen de tweede cyclus, ook wel de absorptiecyclus genoemd, waarbij het meeste SO2 reageert met kalksteen.
Door de hoge pH-waarde en het lage chloridegehalte in dit gebied is de absorberoplossing minder corrosief. Nadat de absorberoplossing in de pan is verzameld, stroomt deze in de voorraadtank van de absorber. Het rookgas wordt gezuiverd nadat het door de verzadigde waterige oplossing van de nevelverwijderaar is gegaan.
De rookgasinlaat is de overgangszone tussen het rookkanaal en de wasser. Het is onderhevig aan twee soorten corrosie: de ene is de corrosie van het zwavelzuur dat in het rookgas is gecondenseerd; de andere is de corrosie van het chloride in de oplossing.
Het hoofdidee in het ontwerp is om corrosie door zwavelzuur bij rookgastemperatuur te weerstaan. Door bestudering van de corrosiecontourgrafiek wordt geconcludeerd dat het enige materiaal dat kan worden gebruikt een Ni-Cr-Mo-legering is. Zorg ervoor dat u C-276 en 59 legeringen gebruikt. Als het rookgas wordt afgekoeld tot tussen 90°C en de dauwpunttemperatuur van het zuur via een warmtewisselaar (het dauwpunttemperatuurbereik is 120 tot 135°C), kan zelfs de op nikkel gebaseerde legering worden gecorrodeerd.
Door het onderzoek van het vorige rookgasontzwavelingsapparaat, vermindert de structurele verandering het risico op putjes aan de onderkant van de plaat. Ook het selectieprincipe zal dienovereenkomstig veranderen. Omdat de superaustenitische legering iets duurder is dan de 904L-legering, maar een hoge corrosieweerstand heeft, wordt de 904L-legering vervangen door superaustenitisch staal. In de quencher-oplossing heeft slechts een legering van 625 dezelfde corrosieweerstand als superaustenitisch staal, maar de prijs is bijna twee keer zo hoog als die van superaustenitisch staal. Daarom zijn sinds 1996 904L- en 625-legeringen geëlimineerd uit de selectiecriteria van Noell-KRC.
Als we de toepassing van het bovengenoemde roestvast staal in rookgasontzwaveling samenvatten, kunnen nieuwe materiaalkeuzecriteria worden bepaald. De corrosiecondities van de rookgasontzwavelingsoplossing zijn: de temperatuur ligt tussen 50°C (antracietcentrale) en 70°C (bruinkoolcentrale); de pH-waarde in de quenchercyclus ligt tussen 4 en 5; de pH-waarde in de absorbercyclus is 6.
Naarmate de investeringskosten van scrubbers afnemen, gebruiken steeds meer mensen austenitisch roestvrij staal en legeringen op nikkelbasis als constructiemateriaal voor rookgasontzwavelingsscrubbers. De nieuwe selectiecriteria zijn een grote stap voorwaarts in de richting van roestvaste legeringen. Bovendien kan het aanbrengen van coatings en voeringen van roestvrij staal of nikkellegeringen ook de materiaalkosten verlagen.
In vergelijking met organische materialen worden roestvaste legeringen zelden onderhouden. Als de procesparameters van rookgasontzwaveling volledig in overweging worden genomen bij het selecteren van materialen, in combinatie met langdurige gebruikservaring op verschillende soorten apparatuur, kan de levensduur van deze materialen zelfs voor onbepaalde tijd worden verlengd. Met andere woorden, in energiecentraletechnologie, industrieel. De levenscyclus van rookgasontzwavelingsapparatuur kan aanzienlijk worden verbeterd.