齊魯熱電氨法脫硫塔地基防腐材料試驗研究

王軍明

中國石化齊魯分公司熱電廠

1 基本情況

齊魯石化熱電廠擁有8 臺410 噸/小時燃煤鍋爐，2012 年引進某公司氨法脫硫煙氣治理技術(shù)，脫硫塔總高90m，凈煙氣由塔頂濕煙囪直接排放。脫硫塔采用四段復(fù)合多功能噴淋塔設(shè)計方案，自下而上分別是氧化段、濃縮段、吸收段、水洗段。鍋爐原煙氣經(jīng)除塵后首先進入脫硫塔中部濃縮段，經(jīng)洗滌、降溫后再進入上部吸收段；吸收液經(jīng)一級循環(huán)泵輸送至吸收段，含NH3的漿液吸收煙氣中的SO2形成亞硫酸銨溶液，后通過平衡管回流至脫硫塔底部氧化段；氧化空氣從脫硫塔底部進入，將亞硫酸銨氧化成硫酸銨溶液。氧化過的漿液輸送至循環(huán)槽，通過二級循環(huán)泵送入脫硫塔濃縮段，被原煙氣加熱，通過蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶，得到固含量在10%～15%的硫酸銨漿液并自流至循環(huán)槽，再通過排出泵送入干燥處理系統(tǒng)經(jīng)分離、干燥后得到成品硫酸銨。氨法脫硫具有反應(yīng)速度快、脫硫效率高、副產(chǎn)硫酸銨可用于農(nóng)用化肥等優(yōu)點[1]。但在實際運行過程中也存在塔基鋼筋混凝土基礎(chǔ)表面膨脹蓬松，長期運行造成基材底層腐蝕懸空、地面塌陷、漿液滲透等問題。因此，需要對脫硫塔基材料進行技術(shù)及實驗研究，提高脫硫塔基礎(chǔ)抗腐蝕能力，保證安全運行。

2 實驗方法

本次與山東某環(huán)保公司聯(lián)合，采用納米膠泥防腐材料，在現(xiàn)場實際運行裝置的不同部位設(shè)置試驗樣塊，經(jīng)較長時間試驗，檢驗納米膠泥防腐材料的防腐性能。防腐材料主要分為兩層，第一層為環(huán)氧全封閉非金屬高強底涂LZ76-69 材料，第二層為特種納米復(fù)合無機膠泥LZHB206材料，如圖1所示。

圖1 納米防腐膠泥防腐材料示意圖

試驗部位。為全面檢測防腐材料的抗腐蝕性能，能夠滿足脫硫塔不同區(qū)域的防腐性能要求，本次試驗研究選擇現(xiàn)場溝槽（pH值4-5）、漿液容器（pH值3）、現(xiàn)場地坪三個部位進行。

3 試驗步驟

2019 年11 月份利用納米膠泥防腐工藝制備試驗樣塊2 塊，對樣塊進行稱重、強度檢測等試驗，并記錄試驗數(shù)據(jù)。11 月15日在脫硫區(qū)域溝槽內(nèi)設(shè)置試塊1，試塊懸吊并整體浸泡在溝槽漿液內(nèi)；11 月15 日現(xiàn)場采集循環(huán)槽內(nèi)漿液1L，并將試塊2 整體浸泡在容器內(nèi)；11 月19 日在脫硫泵房現(xiàn)場區(qū)域現(xiàn)場制作50cm×50cm納米防腐材料地坪。如圖2所示。

圖2 現(xiàn)場樣塊設(shè)置

4 試驗結(jié)果

試塊1 試驗于2020 年3 月22 日結(jié)束，共計128 天，試塊2 于2020年3月20日結(jié)束，共126天，現(xiàn)場地坪試驗于2020年3月23日結(jié)束，共計126天。對三個試驗樣塊進行檢查，結(jié)果如下。

4.1 試塊試驗結(jié)果

樣塊1表面未見腐蝕穿孔、起泡、剝離及開裂跡象，樣塊試驗前后質(zhì)量無偏差，表面硬度未見差異，本樣塊無明顯腐蝕或磨損痕跡。樣塊2表面未見腐蝕穿孔、起泡、剝離及開裂跡象，漿液浸泡試驗前后樣塊質(zhì)量變化微小，表面硬度未見差異。本樣塊無明顯腐蝕或磨損跡象。樣塊試驗數(shù)據(jù)見表1。

表1 試塊試驗數(shù)據(jù)對比表

硬度GB/T6739 3.0H～3.2H 3.0H～3.2H 3.0H～3.2H 3.0H～3.2H試驗時間128天126天

4.2 現(xiàn)場地坪試驗結(jié)果

2020年3月23日，將地坪試驗區(qū)域表面積灰清洗后，其表面無腐蝕、破損、開裂、起鼓及剝離跡象。如圖3所示。

圖3 現(xiàn)場地坪試驗結(jié)果

5 試驗結(jié)論

通過120天以上的現(xiàn)場試驗，不同區(qū)域的試驗樣塊或地坪，沒有出現(xiàn)以前鋼筋混凝土材料出現(xiàn)的腐蝕、破損、開裂、起鼓及剝離等現(xiàn)象。說明納米膠泥防腐材料對氨法脫硫漿液及其腐蝕工況具有良好的抗腐蝕能力，能夠滿足氨法脫硫區(qū)域地基防腐要求。