Anwendung von Edelstahl in Rauchgasentschwefelungsanlagen
Bei der Konstruktion von Rauchgasentschwefelungsanlagen stehen Kohlenstoffstahl mit Maschinenkorrosionsschutz, glasfaserverstärkter Kunststoff (GI) und Edelstahllegierungen zur Verfügung. Das Prinzip bei der Auswahl dieser Materialien ist die technische Anpassungsfähigkeit, wie Korrosion, Erosion, Hitzebeständigkeit, Verarbeitbarkeit und Preis. Im Rauchgasentschwefelungswäscher Edelstahl und Nickelbasislegierungen werden als Konstruktionsmaterialien verwendet.
Gegenüber GI oder organischen Korrosionsschutzmaterialien haben sie viele Vorteile:-keine Lebensdauerbegrenzung;-keine Wärmediffusion;-Erosionsbeständigkeit;-keine Temperaturbegrenzung;-keine Gefahr mechanischer Beschädigungen (einfache Wartung).
Da es keine Lebensdauerbegrenzung gibt, ist es wirtschaftlich, Edelstahllegierungen zu verwenden. Das heißt, ihre Lebensdauer ist länger als die gesamte Lebensdauer der Rauchgasentschwefelungsvorrichtung. Im Gegensatz dazu müssen die in Rauchgasentschwefelungsanlagen verwendeten organischen Korrosionsschutzmaterialien innerhalb eines bestimmten Zeitraums aktualisiert werden, da sich die Eigenschaften des Rauchgasentschwefelungsprozesses ändern. Andererseits ist die Auswahl der Edelstahllegierung eine charakteristische Anforderung an die Rauchgasentschwefelungsparameter, und ihre Material- und Herstellungskosten sind ebenfalls relativ niedrig. Bei der Anwendung von Edelstahllegierungen in Rauchgasentschwefelungsanlagen sollte die entsprechende Edelstahllegierung entsprechend den unterschiedlichen korrosiven Medien in jedem Bereich ausgewählt werden
Die bei der Rauchgasentschwefelung verwendeten Edelstahllegierungen lassen sich in vier Gruppen einteilen: Standardaustenitischer Edelstahl, Vollaustenitischer Edelstahl, Superaustenitischer Edelstahl und Chrom- und molybdänhaltige Nickelbasislegierungen. Austenitischer Standard-Edelstahl ist ein metastabiler 18Cr10Ni-Stahl mit einer geringen Menge an hinzugefügten Elementen. Aufgrund ihrer zu geringen Lochfraß- und Spaltkorrosionsbeständigkeit werden sie in der Regel nicht in der Rauchgasentschwefelung eingesetzt. Das Lochkorrosionsäquivalent PRE dieser Stahlsorte beträgt weniger als 20.
Das Rauchgas tritt durch den Rauchgaseinlass in den Wäscher ein, und die korrosive Umgebung innerhalb des Einlasses wird durch die Kondensation von Schwefelsäure und Chlorid aus dem Rauchgas gebildet. Das erste Waschen erfolgt im ersten Zyklus, der auch Quenchzyklus genannt wird. Hier wird das Rauchgas durch die aufgesprühte Quenchflüssigkeit auf die Prozesstemperatur von 45-70 °C abgeschreckt. In diesem Kreislauf entsteht gesättigtes Rauchgas und die Schadstoffe werden vorgetrennt.
Zu diesem Zeitpunkt wird Salzsäure ausgefällt und der pH-Wert sinkt (pH = Absorptionsturm-Saugsammlung Der Kasten und der Chloridgehalt sind hoch. Nachdem das Rauchgas den Ringkanal zwischen Waschwand und Auffangwanne passiert hat, tritt es ein der zweite Kreislauf, auch Absorptionskreislauf genannt, hier reagiert der größte Teil des SO2 mit Kalkstein.
Durch den hohen pH-Wert und den geringen Chloridgehalt in diesem Bereich ist die Absorberlösung weniger korrosiv. Nachdem die Absorberlösung in der Wanne gesammelt wurde, fließt sie in den Absorbervorratsbehälter. Das Rauchgas wird nach Durchlaufen der gesättigten wässrigen Lösung des Nebelabscheiders gereinigt.
Der Rauchgaseinlass ist die Übergangszone zwischen dem Kamin und dem Wäscher. Es unterliegt zwei Arten von Korrosion: Eine ist die Korrosion der im Rauchgas kondensierten Schwefelsäure; das andere ist die Korrosion des Chlorids in der Lösung.
Die Hauptidee bei der Konstruktion besteht darin, der Schwefelsäurekorrosion bei Rauchgastemperatur zu widerstehen. Durch das Studium des Korrosionskonturdiagramms wird geschlossen, dass das einzige Material, das verwendet werden kann, eine Ni-Cr-Mo-Legierung ist. Stellen Sie sicher, dass Sie die Legierungen C-276 und 59 verwenden. Wird das Rauchgas über einen Wärmetauscher auf 90 °C bis zur Taupunkttemperatur der Säure (Taupunkttemperaturbereich 120 bis 135 °C) abgekühlt, kann sogar die Nickelbasislegierung korrodieren.
Durch die Erforschung der bisherigen Rauchgasentschwefelungsanlage reduziert die bauliche Veränderung die Lochfraßgefahr am Plattenboden. Auch das Auswahlprinzip wird sich entsprechend ändern. Da die superaustenitische Legierung etwas teurer ist als die 904L-Legierung, aber eine hohe Korrosionsbeständigkeit aufweist, wird die 904L-Legierung durch superaustenitischen Stahl ersetzt. In der Quencher-Lösung hat nur die Legierung 625 die gleiche Korrosionsbeständigkeit wie superaustenitischer Stahl, aber ihr Preis ist fast doppelt so hoch wie der von superaustenitischem Stahl. Daher werden seit 1996 die Legierungen 904L und 625 aus den Auswahlkriterien von Noell-KRC gestrichen.
Die Anwendung des oben genannten Edelstahls in der Rauchgasentschwefelung zusammenfassend, können neue Kriterien für die Materialauswahl bestimmt werden. Die Korrosionsbedingungen der Rauchgasentschwefelungslösung sind: die Temperatur liegt zwischen 50 °C (Anthrazitkraftwerk) und 70 °C (Braunkohlekraftwerk); der pH-Wert im Quencherzyklus liegt zwischen 4 und 5; der pH-Wert im Absorberkreislauf beträgt 6.
Da die Investitionskosten für Wäscher sinken, verwenden immer mehr Menschen austenitischen Edelstahl und Nickelbasislegierungen als Konstruktionsmaterialien für Rauchgasentschwefelungswäscher. Die neuen Auswahlkriterien sind ein großer Schritt in Richtung Edelstahllegierungen. Darüber hinaus können durch das Aufbringen von Beschichtungen und Auskleidungen aus Edelstahl oder Nickelbasislegierungen auch die Materialkosten gesenkt werden.
Im Vergleich zu organischen Materialien werden rostfreie Legierungen selten gepflegt. Denn wenn die Prozessparameter der Rauchgasentschwefelung bei der Materialauswahl vollständig berücksichtigt werden, verbunden mit langjähriger Betriebserfahrung an verschiedenen Anlagentypen, kann die Lebensdauer dieser Materialien unbegrenzt verlängert werden. Mit anderen Worten, in der Kraftwerkstechnik, industriell Der Lebenszyklus von Rauchgasentschwefelungsanlagen kann stark verbessert werden.