复合材料在湿法烟气脱硫系统中的应用

       湿法烟气脱硫（FGD）是当今电力、钢铁行业及其他燃煤锅炉控制二氧化硫排放的措施中应用最多、最成熟的工艺。但是湿法脱硫系统由于其工艺特点普遍存在腐蚀等问题，因此FGD系统对材质的耐腐蚀、耐磨、耐高温等性能要求很高。玻璃钢复合材料的优良性能使其在FGD系统中逐渐崭露头角。特别是20世纪70年代初期，随着酚醛环氧乙烯基酯树脂的开发及大直径玻璃钢缠绕技术的问世，玻璃钢复合材料在吸收塔、烟囱和烟道等脱硫装置得到广泛推广和应用。
　　1 吸收塔
　　吸收塔是湿法烟气脱硫（FGD）系统中用来脱除SO2的主要设备，是FGD系统的核心部分，在运行过程中会受到严重的腐蚀和冲刷。通常，吸收塔入口烟气温度可高达160～180℃，而出口烟温较低，为55℃左右，处于露点以下，燃煤烟气中所含的SO2、NOx、HCl、HF等气体与水反应易生成腐蚀性液体。
　　应用玻璃钢复合材料制造的吸收塔，耐腐蚀、强度高、重量轻、体积小、整体性强，并且运输、安装和维修都较方便。玻璃钢吸收塔的本身重量较轻，比重仅为1.5～2.0，是碳钢的1/4～1/5，施工周期短。塔体成型后，不存在因腐蚀穿透而造成的漏水、漏气的情况，使用寿命通常在20年以上。
       为公司在为莱芜钢铁集团有限公司某烟气脱硫工程制作并安装的直径9.2m，高32m的吸收塔，该塔采用全玻璃钢制作，投入运行一年多来运行良好，保证了烟气排放符合国家排放标准，且从未出现任何腐蚀、渗漏等问题。
　　2 烟囱
　　烟囱是FGD系统中的重要构筑物。根据相关标准及规范，其应满足结构设计基准期50年和工艺系统设计寿命30～35年的要求。虽然经过湿法脱硫后烟气中二氧化硫含量大大减少，但是烟气湿度增加，温度也降低，容易在烟囱内壁凝结成露，形成腐蚀性更强的稀硫酸液。脱硫烟囱防腐出现问题将会危及烟囱结构安全导致机组被迫停炉，从而对企业经济及社会经济效益造成严重损失。
　　实践表明，目前工程中常用的方案，如耐酸砖内衬改进型钢筋混凝土烟囱、砖内套筒烟囱、内壁附加防腐涂料、胶泥、块材或合金材料的钢内筒套烟囱等，这些方案有20%左右会出现开裂、冲刷、脱落或酸液渗漏等问题；个别工程投运2个月后即开始脱落，对钢内筒造成严重腐蚀；有的脱硫改造单筒烟囱工程项目投运后仅4个月，酸液就沿烟囱外筒壁渗漏。
　　2.1 全玻璃钢烟囱
　　由于上述方法都难以完美解决湿烟囱的腐蚀问题，在目前新建的脱硫工程中烟囱多采用全玻璃钢制作，玻璃钢复合材料质量轻、强度高、耐化学腐蚀、绝缘隔热、耐瞬时高温烧蚀、强度和形状可设计性强等优点，使玻璃钢烟囱不仅能达到防腐耐温的效果，又便于制作、运输及安装。
　　近年来，湿法脱硫的“烟塔合一”技术在国内崭露头角。该技术在上个世纪八十年代初期由德国开发，目前已在国内的许多电厂投入使用，如辽宁大唐国际锦州热电厂、河北三河电厂、天津国电东北郊热电项目等新建机组均采用烟塔合一技术进行脱硫后实现低温烟气的排放。该技术对排烟冷却塔烟道选材提出更高的要求。
　　某烟气脱硫工程的玻璃钢烟囱，该系统采用“烟塔合一”技术，烟囱直径3m，烟塔总高30m，烟囱与吸收塔以法兰对接。