脫硫系統組合防護涂層的應用

當前我國火力發電和冶金燒結脫硫系統多選用濕法石灰石-石膏法(FGD)脫硫工藝，其流程就是將石灰石粉加水制成的漿液泵入吸收塔與煙氣充分接觸混合，煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣反應生成硫酸鈣，硫酸鈣結晶形成二水石膏，石膏漿液經濃縮、脫水，然后輸送至石膏倉堆放，脫硫后的煙氣經過除霧器除去霧滴，再經過煙氣換熱器(GGH)加熱升溫后，由煙囪排入大氣。
濕法脫硫系統（FGD）主要包括以下系統和設備：煙氣系統、吸收系統、漿液制備系統、石膏處理系統、工藝水系統、廢水處理系統、控制系統等；主要設備為：增壓軸流風機、回轉式煙氣換熱器（GGH）、吸收塔、除霧器、噴淋管、氧化風機、漿液循環泵、破碎機、球磨機、石灰石旋流器、石膏旋流器、脫水機、襯膠管道和閥門等。
    濕法脫硫（FGD）的工藝決定了該系統設備在固、液、氣三態下運行，設備承受溫度高低不一，甚至同一設備在不同工作狀態溫度也不一致；設備同時承受腐蝕、磨損的復合工況，不同設備的腐蝕和磨損也不一致；設備運行時一直處于小幅振動狀態。當前脫硫系統的防護,漿液管道多選用襯膠工藝，吸收塔多選用內襯玻璃鱗片工藝。但在使用中也存在著不足，如襯膠會出現鼓包、脫落現象；鱗片涂層會出現開裂、脫落現象，為脫硫系統的運行帶來了安全隱患。單純的防腐或防磨并不能完全解決脫硫系統的防護問題。脫硫系統防護涂層的理想性能為：材料具有優異的耐腐蝕性、耐磨性、耐老化性、抵抗熱水的滲透性、能耐高溫并能承受高低溫差的循環、足夠的韌性能抵抗設備的振動和不同材料間膨脹系數不同造成的內應力、與基材間優異的粘接力、材料自身強度高不易開裂等。
顯然讓一種材料具有上述所有性能并不現實，欒川縣新科機械設備修復中心提出了脫硫系統組合防護涂層的概念，讓每一種涂層發揮自身最大的優勢，然后組合在一起使用，從而對脫硫系統設備形成完美的防護。組合涂層分為：防腐涂層、鱗片涂層、耐磨涂層、高溫防腐涂層、高溫耐磨涂層、可加工碳化硅耐磨涂層等。以上幾種涂層進行不同的組合使用完全可以滿足濕法脫硫（FGD）設備的防護和維修要求。下面針對濕法脫硫的主要設備的防護進行分別說明。
1.脫硫煙道，脫硫煙道分為原煙道和凈煙道。原煙道溫度高，基本以磨損為主，涂敷高溫耐磨涂層材料進行耐磨防護，此部位和增壓風機是脫硫系統溫度最高的部位，耐磨涂層必需長期能耐160℃以上（干態）溫度，同時涂層還要具有足夠的韌性，防止開機停機時溫度快速變化造成涂層與金屬開裂脫粘或涂層自身開裂。此部位組合涂層選取NPT-G30高溫設備專用防腐耐磨材料和NPT-G16+30高溫設備專用修復材料做涂層防護，形成耐磨涂層對金屬的高強度粘接。凈煙道為已完成脫硫煙氣所經過的煙道，溫度在40℃～80℃(濕態)，腐蝕是其主要損壞方式同時伴有一定的磨損。此部分組合防護涂層選用NPT-C30設備專用防腐耐磨材料和NPT-C16+30設備專用防腐耐磨材料做涂層防護，形成內層防腐外層防磨的涂層結構。設備專用防腐耐磨材料內含有大量液體橡膠，一方面可以阻止水分子向金屬的滲透，另一方面可以提高涂層的韌性避免涂層自身開裂。
2.增壓風機，濕法脫硫系統增壓風機一般為靜態軸流風機，其工況類似于原煙道，主要為固體顆粒物沖刷磨損，解決方案一般在靜態葉片上刷涂一層NPT-G12設備專用耐磨修復材料做涂層保護，涂層厚度大約2mm厚，NPT-G12設備專用耐磨修復材料具有較高的抗沖擊，能有效保護葉片。
3.煙氣換熱器（GGH）,是鍋爐煙氣與脫硫煙氣進行熱交換的場所，腐蝕、磨損同時存在，組合防護涂層選取NPT-G10設備專用耐磨防腐材料和NPT-G18設備專用防腐材料做涂層處理，此處選NPT-G10設備專用耐磨防腐材料除應用其耐磨性能外，還因具有良好的導熱性，導熱系數達到1.4W/M·K，此組合涂層耐磨、防腐、導熱。