Неръждаема стомана за системи за десулфуризация на димни газове (FGD) – скрубери

Мокрите системи за десулфуризация на отработените газове (FGD) са сред най-корозивните места в електроцентрала, а изборът на материали там се определя от хлориди, ниско pH, кондензиращи се киселини и абразия, а не само от температурата. Правилният избор на неръждаема стомана зависи от зоната: 316L може да се използва в по-малко агресивни участъци, но абсорберът, зоните с мокро-сухи интерфейси и регионите с концентриране на хлориди често изискват 317L, дуплекс 2205 или супераустенитни и супердуплекс сплави с 6 % молибден. Ако се избере твърде слаба сплав, тя бързо започва да се разрушава чрез точкова и цепната корозия; ако обаче се подбере правилно, тя може да работи десетилетия наред. В Zhejiang Wenqiang Stainless Steel Co., Ltd. помагаме на операторите да съпоставят конкретната среда с подходящата сплав за всяка зона.

Средата при мократа FGD
В мокър варовиков пречиствател горещият димен газ се среща с суспензия, която абсорбира диоксида на сярата, а резултатът е химически агресивна смес. Хлоридите, които се внасят заедно с въглищата и се концентрират чрез изпаряване и рециркулация, са основният фактор, предизвикващ точкова и цепната корозия, и могат да достигнат хиляди или десетки хиляди части на милион в рециркулиращата течност. pH-то е ниско – обикновено между 4 и 6 в основната суспензия и значително по-ниско в локалния кондензат, а остатъчните сярни съединения заедно с разтворения кислород допринасят за окислителната киселинност.
Физическото въздействие се добавя към химичното. Твърдите частици от варовик и гипс абразират повърхностите, а суспензията, движеща се през разпръскващите глави, дюзите и тръбопроводите за рециркулация, ерозира защитните филми. Най-критичните места са интерфейсите между мокро и сухо, като например входът, където горещият газ първо се среща с течността, а изпаряването концентрира хлоридите и киселините в агресивни филми, които могат да причиняват точкови корозии дори в добре легирани материали. Температурните колебания – от високи при входа до близки до околна температура в изходните канали – водят до промяна на режима на корозия по цялата проточна пътека.

Защо стандартните марки се справят зле
Съпротивата на аустенитна или дуплексна стомана срещу точкова корозия от хлориди се оценява чрез числото за еквивалентна устойчивост към точкова корозия (PREN), което се изчислява приблизително като хром плюс 3,3 пъти молибден плюс 16 пъти азот. По-високото PREN означава, че стоманата може да издържи по-високо ниво на хлориди и по-ниско pH, преди да започне точковата корозия.

316L, с PREN около 25, издържа само умерени нива на хлориди и бързо се пробива в концентриран разтвор за дезоксидация на отпадъчни газове (FGD), затова се използва само в най-меките зони. 317L, с добавен молибден, малко разширява този диапазон. Дуплексната стомана 2205 предлага както по-висок PREN, така и приблизително двойна граница на текучестта спрямо 316L, което позволява използването на по-тънки и по-яки секции за тръбопроводи за суспензия и вътрешни компоненти на абсорбера. Когато концентрацията на хлориди достигне десетки хиляди ppm и pH-то намалее, единствено свръхаустенитната стомана 6Mo или свръхдуплексната стомана 2507 осигуряват надеждна защита срещу точковата корозия и корозията в процепи.

Материални зони през системата
Системата за FGD се разглежда най-добре като поредица от среди. Входната и заглушителната зона, влажно-сух интерфейс с горещ газ, кондензираща киселина и концентриращи хлориди, е най-твърда и обикновено изисква 6Mo супераустентична или облицована конструкция. В съда за абсорбиране и неговите вътрешни части, пръскащите глави и рециклиращите тръби се вижда концентрирана, абразивна, богата на хлорид кал при умерени температури, където дуплекс 2205 или супераустентични видове са често срещани. Използване на дуплекс и PREN за рециклиране на кал и за изчистване на тръби, изложени на ерозия и корозия. В района на изхода и на отстраняването на мъглата, по-хладен и често с по-ниско съдържание на хлорид, но влажен и киселинен, може да се използва 317L или дуплекс в зависимост от местните условия. Прегрятите или сухите тръби надолу по течението са по-меки и имат по-слаби качества.
Тъй като всяка зона се различава, една и съща сплав рядко е подходяща за цялата система. Ако използвате прекалено високи спецификации навсякъде, губите пари; ако използвате прекалено ниски спецификации при входа или абсорбера, рискувате повреда. Системното картографиране на концентрацията на хлориди, pH, температурата и абразията за всяко местоположение е дисциплинираният начин за избор.

Цепнатини, заварки и производствени процеси
Дори правилно подбраната сплав ще се повреди преждевременно, ако се пренебрегнат цепнатините и заварките. Уплътненията, болтовите съединения, отлаганията и заварките с непълно проникване създават цепнатини, в които се концентрират хлоридите и започва точкова корозия при нива, по-ниски от тези, които обемният метал би издържал. Конструирайте така, че да се минимизират цепнатините, предпочитайте заварки с пълно проникване и осигурявайте отводняване, за да не се натрупват твърди частици.
Сварката трябва да осигурява защита срещу корозия. При дуплексните марки контролираният топлинен вход и правилният допълнителен материал запазват баланса между феритната и аустенитната фаза и предотвратяват образуването на ембригливащи фази; при супераустенитните марки надалегирани с никел допълнителни материали компенсират сегрегацията на молибдена в зоната на заварката. Топлинната оксидна пленка трябва да се премахне, а повърхностите – да се репасивират, тъй като зоните около заварката с намалено съдържание на хром са точно там, където попада разтворът от десулфуризационната инсталация (FGD) след първото преминаване. Позитивната идентификация на материала (PMI) върху постъпващите тръби и фитинги предотвратява скъпата грешка да се използва по-евтина марка в зона с високо съдържание на хлориди.

Защо често са необходими модернизации
Много системи за десулфуризация на отпадъчни газове (FGD) първоначално са били изградени с облицовки или по-леки неръждаеми стомани, а след това модернизирани поради увеличаването на концентрацията на хлориди в горивото, по-честото превключване на товара, което води до по-интензивно кондензиране, или разрушаването на облицовките, при което се оголва основният материал. Въглищата с по-високо съдържание на хлориди, рециклирането на вода, което концентрира солите, и по-строгите гранични стойности за емисиите, които изискват допълнителни мокри етапи, всички те насочват работната среда към използване на сплави с по-висок индекс PREN. Модернизирането към дуплексни или супераустенитни марки позволява намаляване на дебелината на стените благодарение на по-високата им якост, намалява продължителността на поддръжките и удължава експлоатационния живот, което често оправдава по-високата цена на тези сплави през оставащия експлоатационен период на централата.

Практически насоки
Избиране на материали за FGD зона по зона спрямо нивото на хлориди, pH, температура и абразия, като се използва PREN като насоки за предварителен подбор: 316L само за умерени райони, 317L и дуплекс 2205 за умерено до високо съдържание на хлориди и 6Mo супераустенитна или супердуплекс 2507 за входа, абсорбера и концентрираната течност. Минимизиране на процепите, използване на правилните допълнителни материали и премахване на термичната оксидна пелена. Wenqiang доставя тръби, тръбички и фитинги от 316L, 317L, дуплекс 2205 и супердуплекс 2507/S32750 с проверка чрез PMI, химически, механични и корозионни изпитвания, така че операторите да могат да съпоставят всяка зона на скрубера с верифициран и правилно сертифициран сплав.

Често задавани въпроси
В: Защо 316L често е недостатъчен за FGD скрубери?
О: 316L има PREN около 25 и устойчив е само при умерени нива на хлориди. Течността в FGD концентрира хлоридите до хиляди или десетки хиляди ppm при ниско pH, поради което 316L бързо образува точкови корозии и корозии в процепи, освен в най-умерените зони.
В: Как се избира неръждаемата стомана за различните зони на FGD?
А: Картирайте концентрацията на хлориди, pH, температурата и абразията за всяко местоположение, след което изберете PREN: 316L за умерени зони, 317L и дуплекс 2205 за умерено до висока концентрация на хлориди и 6Mo супераустенитна или супердуплекс 2507 за агресивните вход, абсорбер и концентриран разтвор.

За тръби, тръбички и фитинги от неръждаема стомана за FGD клас в 316L, 317L, 2205 и 2507 с пълно PMI и корозионни изпитвания, свържете се с Zhejiang Wenqiang Stainless Steel Co., Ltd. по телефон +86 577 8922 2595 \/ https://www.chinawqsteel.com/