脱硫系统组合防护涂层的应用

当前我国火力发电和冶金烧结脱硫系统多选用湿法石灰石-石膏法(FGD)脱硫工艺，其流程就是将石灰石粉加水制成的浆液泵入吸收塔与烟气充分接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙反应生成硫酸钙，硫酸钙结晶形成二水石膏，石膏浆液经浓缩、脱水，然后输送至石膏仓堆放，脱硫后的烟气经过除雾器除去雾滴，再经过烟气换热器(GGH)加热升温后，由烟囱排入大气。
湿法脱硫系统（FGD）主要包括以下系统和设备：烟气系统、吸收系统、浆液制备系统、石膏处理系统、工艺水系统、废水处理系统、控制系统等；主要设备为：增压轴流风机、回转式烟气换热器（GGH）、吸收塔、除雾器、喷淋管、氧化风机、浆液循环泵、破碎机、球磨机、石灰石旋流器、石膏旋流器、脱水机、衬胶管道和阀门等。
    湿法脱硫（FGD）的工艺决定了该系统设备在固、液、气三态下运行，设备承受温度高低不一，甚至同一设备在不同工作状态温度也不一致；设备同时承受腐蚀、磨损的复合工况，不同设备的腐蚀和磨损也不一致；设备运行时一直处于小幅振动状态。当前脱硫系统的防护,浆液管道多选用衬胶工艺，吸收塔多选用内衬玻璃鳞片工艺。但在使用中也存在着不足，如衬胶会出现鼓包、脱落现象；鳞片涂层会出现开裂、脱落现象，为脱硫系统的运行带来了安全隐患。单纯的防腐或防磨并不能完全解决脱硫系统的防护问题。脱硫系统防护涂层的理想性能为：材料具有优异的耐腐蚀性、耐磨性、耐老化性、抵抗热水的渗透性、能耐高温并能承受高低温差的循环、足够的韧性能抵抗设备的振动和不同材料间膨胀系数不同造成的内应力、与基材间优异的粘接力、材料自身强度高不易开裂等。
显然让一种材料具有上述所有性能并不现实，栾川县新科机械设备修复中心提出了脱硫系统组合防护涂层的概念，让每一种涂层发挥自身最大的优势，然后组合在一起使用，从而对脱硫系统设备形成完美的防护。组合涂层分为：防腐涂层、鳞片涂层、耐磨涂层、高温防腐涂层、高温耐磨涂层、可加工碳化硅耐磨涂层等。以上几种涂层进行不同的组合使用完全可以满足湿法脱硫（FGD）设备的防护和维修要求。下面针对湿法脱硫的主要设备的防护进行分别说明。
1.脱硫烟道，脱硫烟道分为原烟道和净烟道。原烟道温度高，基本以磨损为主，涂敷高温耐磨涂层材料进行耐磨防护，此部位和增压风机是脱硫系统温度最高的部位，耐磨涂层必需长期能耐160℃以上（干态）温度，同时涂层还要具有足够的韧性，防止开机停机时温度快速变化造成涂层与金属开裂脱粘或涂层自身开裂。此部位组合涂层选取NPT-G30高温设备专用防腐耐磨材料和NPT-G16+30高温设备专用修复材料做涂层防护，形成耐磨涂层对金属的高强度粘接。净烟道为已完成脱硫烟气所经过的烟道，温度在40℃～80℃(湿态)，腐蚀是其主要损坏方式同时伴有一定的磨损。此部分组合防护涂层选用NPT-C30设备专用防腐耐磨材料和NPT-C16+30设备专用防腐耐磨材料做涂层防护，形成内层防腐外层防磨的涂层结构。设备专用防腐耐磨材料内含有大量液体橡胶，一方面可以阻止水分子向金属的渗透，另一方面可以提高涂层的韧性避免涂层自身开裂。
2.增压风机，湿法脱硫系统增压风机一般为静态轴流风机，其工况类似于原烟道，主要为固体颗粒物冲刷磨损，解决方案一般在静态叶片上刷涂一层NPT-G12设备专用耐磨修复材料做涂层保护，涂层厚度大约2mm厚，NPT-G12设备专用耐磨修复材料具有较高的抗冲击，能有效保护叶片。
3.烟气换热器（GGH）,是锅炉烟气与脱硫烟气进行热交换的场所，腐蚀、磨损同时存在，组合防护涂层选取NPT-G10设备专用耐磨防腐材料和NPT-G18设备专用防腐材料做涂层处理，此处选NPT-G10设备专用耐磨防腐材料除应用其耐磨性能外，还因具有良好的导热性，导热系数达到1.4W/M·K，此组合涂层耐磨、防腐、导热。