關(guān)于脫硫塔內(nèi)壁掛玻璃鋼板防腐防磨防泄漏的研究

劉俊杰，劉利民

（潞安化工集團(tuán)壽陽(yáng)化工有限責(zé)任公司，山西 壽陽(yáng) 045400）

1 氨法脫硫系統(tǒng)的工藝原理

1.1 脫硫系統(tǒng)工藝簡(jiǎn)介

煙氣中SO2的去除在吸收塔內(nèi)進(jìn)行，吸收塔包括三層噴淋裝置和一套兩級(jí)除霧器，每層噴淋裝置對(duì)應(yīng)一臺(tái)漿液吸收循環(huán)泵。

通過(guò)鍋爐引風(fēng)機(jī)出來(lái)的原煙氣進(jìn)入吸收塔后折流向上與噴淋下來(lái)的漿液充分接觸，漿液冷卻煙氣并達(dá)到飽和，煙氣中的SO2、SO3等酸性成分被吸收，再連續(xù)流經(jīng)兩層除霧器而除去所含霧滴。經(jīng)洗滌和凈化的煙氣流出吸收塔，通過(guò)直排煙囪排入大氣[1-2]。

氨水罐內(nèi)的氨水經(jīng)氨水泵被送往脫硫塔系統(tǒng)。

進(jìn)入吸收塔內(nèi)的氨水混合溶解于吸收塔氧化段內(nèi)的漿液中，通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)入吸收塔的氨水量和吸收塔排出漿液濃度，使吸收塔漿池pH 值維持在6～7 之間，以保證氨水的充分利用和SO2的吸收。

氧化風(fēng)機(jī)送出的氧化空氣進(jìn)入氧化段后，把脫硫反應(yīng)生成的亞硫酸銨強(qiáng)制氧化生成硫酸銨。

1.2 工藝參數(shù)

脫硫塔內(nèi)通入煙氣后，開(kāi)啟氨水泵，調(diào)節(jié)氨水量，控制塔內(nèi)pH 值在6～7 之間，氨水濃度（氨的體積分?jǐn)?shù)）在10%～20%之間。入脫硫塔煙氣溫度≤170 ℃，脫硫凈煙氣排放溫度為45～55 ℃。定期分析吸收液各循環(huán)槽中的液相組成：硫銨和亞硫銨[（NH4）2SO4、（NH4）2SO3]，根據(jù)氧化效率調(diào)節(jié)氧化風(fēng)量：氧化率控制在98%～99.8%。脫硫效率≥98.2%，脫硫后SO2排放質(zhì)量濃度≤35 mg/m3。

2 脫硫塔簡(jiǎn)介

脫硫塔規(guī)格型號(hào)：Φ6 000 mm×41 820 mm，材料：碳鋼襯玻璃鱗片；整個(gè)脫硫塔從下到上依次為氧化段、增濃段、吸收段、除霧段。

3 改造試驗(yàn)結(jié)果與分析

本論文重點(diǎn)對(duì)在運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)泄漏的增濃段塔壁進(jìn)行防腐防磨防泄漏研究。

3.1 改造過(guò)程

硫酸銨的形成和濃縮過(guò)程主要在增濃段完成，增濃段漿液的密度達(dá)到1 286 kg/m3時(shí)，同時(shí)取樣硫酸銨固體含量達(dá)到7%后，就可以啟動(dòng)出料系統(tǒng)進(jìn)行硫酸銨提取，所以增濃段的運(yùn)行效果關(guān)系到整個(gè)脫硫塔的運(yùn)行狀況，而恰恰是增濃段塔壁在漿液的連續(xù)沖刷下頻繁泄漏導(dǎo)致被迫停塔處理，既影響脫硫工藝穩(wěn)定又帶來(lái)煙氣排放指標(biāo)的波動(dòng)，給生產(chǎn)造成很大的麻煩。

3.1.1 增濃段噴頭下方掛玻璃鋼板

在原有脫硫塔（壁厚6 mm）增濃段內(nèi)襯玻璃鱗片的基礎(chǔ)上繼續(xù)增加內(nèi)襯玻璃鋼板進(jìn)行防腐；即增濃段塔壁內(nèi)部、增濃段噴頭下面，沿塔壁貼玻璃鋼板（長(zhǎng)1 500 mm×寬1 200 mm×厚6 mm）共15 塊，玻璃鋼板與板之間的縫隙通過(guò)玻璃絲布、短切氈、樹(shù)脂、固化劑、促凝劑等進(jìn)行粘合成型，開(kāi)車(chē)后增濃段區(qū)域塔壁部分還是經(jīng)常性出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象。

增濃段噴頭下方焊一圈不銹鋼環(huán)板，環(huán)板上打孔，通過(guò)角鐵，用不銹鋼螺栓和玻璃鋼板進(jìn)行固定，使之成為一體，防止煙氣進(jìn)入塔內(nèi)對(duì)玻璃鋼板進(jìn)行氣流沖擊，如圖1 所示。

圖1 脫硫塔增濃段改造方案一

3.1.2 增濃段整體塔壁內(nèi)掛玻璃鋼板

在原有脫硫塔（壁厚6 mm）增濃段內(nèi)襯玻璃鱗片的基礎(chǔ)上繼續(xù)增加內(nèi)襯玻璃鋼板進(jìn)行防腐；即增濃段塔壁內(nèi)部、增濃段噴頭下面，沿塔壁貼玻璃鋼板（長(zhǎng)6 000 mm×寬1 200 mm×厚6 mm）共15 塊，玻璃鋼板與板之間的縫隙通過(guò)玻璃絲布、短切氈、樹(shù)脂、固化劑、促凝劑等進(jìn)行粘合，最終使整個(gè)增濃段內(nèi)部類(lèi)似一個(gè)玻璃鋼塔一樣，開(kāi)車(chē)后運(yùn)行效果明顯好轉(zhuǎn)，運(yùn)行時(shí)間從之前的最短半個(gè)月泄漏到改造后的最長(zhǎng)半年也沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)泄漏現(xiàn)象；改造非常成功。

增濃段噴頭下方焊一圈不銹鋼螺栓，玻璃鋼板上打孔，將不銹鋼螺栓和玻璃鋼板進(jìn)行固定，使之成為一體，防止煙氣進(jìn)入塔內(nèi)對(duì)玻璃鋼板進(jìn)行氣流沖擊造成玻璃鋼板斷裂或脫落，如圖2 所示。

圖2 脫硫塔增濃段改造方案二

3.2 所用材料簡(jiǎn)介

3.2.1 高分子樹(shù)脂RIPOXYRH-6000 系列特點(diǎn)

1）高熱變形溫度（HDT），180 ℃以上；

2）優(yōu)良的耐疲勞性；

3）優(yōu)良的施工操作、表面干燥性能；

4）優(yōu)良的耐腐蝕性能。

3.2.2 液狀樹(shù)脂性能指標(biāo)（見(jiàn)表1）

表1 H-6008 和H-6001 液狀樹(shù)脂性能指標(biāo)

3.2.3 注型品性能指標(biāo)（見(jiàn)表2）

表2 H-6008、H-6001 和H-600 注型品性能指標(biāo)

3.2.4 FRP 性能指標(biāo)測(cè)試

測(cè)試條件：冷水（5～10 ℃）/30 min、150 ℃/90 min循環(huán)測(cè)試；試驗(yàn)樣板：30 g 玻璃纖維表面氈+3×450 g短切玻璃纖維氈+30 g 玻璃纖維表面氈。冷熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 H-600EX、H-6008 和H-6001 制品冷熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.2.5 應(yīng)用及成型技術(shù)

應(yīng)用領(lǐng)域：高耐熱、高強(qiáng)度FRP 制品領(lǐng)域；耐腐蝕FRP 領(lǐng)域電器成型品領(lǐng)域。

成型工藝：手工積層成型，連續(xù)拉擠成型，噴射成型，纖維纏繞成型等。

3.3 塔壁和塔底玻璃鱗片施工步驟

1）除銹。

2）固化劑與底漆配比。一般固化劑質(zhì)量配比為底漆量的1.5%～2%；配好后攪拌不少于3 min，且在30 min 內(nèi)用完，少量多次配。

3）刷底漆。

4）涂第一道鱗片膠泥層。用抹刀單向有序，均勻涂抹，單道襯里施工厚度不大于1 mm；隨后用苯乙烯沿同一方向滾壓；乙烯滾壓注意事項(xiàng)：滾壓液不可侵沾太多；不可漏滾；當(dāng)襯層出現(xiàn)流淌現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)多次重復(fù)滾壓。

5）局部FRP 玻璃鋼補(bǔ)強(qiáng)。稱(chēng)量樹(shù)脂，每道04 布耗量約0.5 kg/m2；固化劑添加量為樹(shù)脂的1.5%～3%；攪拌后30 min 內(nèi)用完；在檢測(cè)合格的耐磨鱗片膠泥上均勻滾刷樹(shù)脂；用間歇法貼合玻璃纖維布兩層，貼一層滾壓一次樹(shù)脂，要求樹(shù)脂浸透玻璃纖維布，無(wú)垂流，無(wú)氣泡。

6）局部耐磨處理。待玻璃鋼內(nèi)襯層指觸硬化后，再進(jìn)行第二層耐磨涂布和表面處理[3]。

7）電火花檢測(cè)。檢測(cè)要求：1 mm 厚，檢測(cè)電壓3 000 V；2 mm 厚，一般檢測(cè)電壓6 000 V；檢測(cè)有缺陷部位時(shí)做好標(biāo)記，便于維修。

8）局部修復(fù)。缺陷部位維修：如果出現(xiàn)襯層針孔、表面損傷、層內(nèi)有顯見(jiàn)雜物、襯層厚度不足區(qū)、襯層固化不足區(qū)，表面流淌，腳手架支撐點(diǎn)拆除后補(bǔ)涂等現(xiàn)象必須進(jìn)行缺陷維修。

9）面涂施工。

4 結(jié)論與展望

通過(guò)塔內(nèi)掛板，明顯改善塔壁頻繁泄漏現(xiàn)象，對(duì)脫硫塔乃至鍋爐的穩(wěn)定運(yùn)行意義重大，同時(shí)避免了煙氣排放指標(biāo)波動(dòng)，減少了環(huán)保壓力；對(duì)個(gè)別單位因脫硫塔頻繁泄漏導(dǎo)致工藝波動(dòng)情況起到指導(dǎo)作用，在未來(lái)的脫硫塔內(nèi)襯玻璃鱗片施工工藝進(jìn)行改進(jìn)，對(duì)漿液密度較高的塔段可以進(jìn)行類(lèi)似的內(nèi)襯玻璃鋼進(jìn)行防腐，對(duì)推進(jìn)脫硫塔技術(shù)和發(fā)展具有重要作用。