Nerūsējošais tērauds dūmgāzu desulfurizācijas (FGD) skrūberu sistēmām

Mitrie dūmgāzu desulfurizācijas (FGD) skrūberi ir vietas elektrostacijās, kur korozija notiek visintensīvāk, un materiālu izvēle šajās vietās ir atkarīga no hlorīdiem, zemu pH vērtību, kondensējošiem skābēm un berzēšanās, nevis tikai no temperatūras. Pareizais nerūsējošais tērauds ir atkarīgs no zonas: 316L var būt piemērots mazāk agresīvām vietām, bet absorberis, mitro un sauso zonu robežas un hlorīdu koncentrācijas reģioni bieži prasa 317L, divfāzu tēraudu 2205 vai 6 % molibdēna superaustenītiskos un superdivfāzu tēraudus. Ja izvēlas pārāk zemu leģējuma līmeni, materiāls ātri sāk rūsēt un cietīt korozijas ietekmē; ja leģējuma klase ir pareizi izvēlēta, tā var darboties desmitiem gadu. Zhejiang Wenqiang Stainless Steel Co., Ltd. palīdz operatoriem kartēt vidi un izvēlēties atbilstošo leģējuma klasu katrā zonā.

Mitrā FGD vide
Mitras kālija karbonāta slāpekļa iztīrītājā karstais dūmgāzs saskaras ar šķīdumu, kas absorbē sēra dioksīdu, un rezultātā rodas ķīmiski agresīva maisījuma. Hlorīdi, ko no ogles ienes gāze un kurus koncentrē iztvaikošana un atkārtota cirkulācija, ir galvenais pārmērīgas korozijas un spraugu korozijas iemesls, un to koncentrācija cirkulējošajā šķīdumā var sasniegt tūkstošiem vai desmitiem tūkstošu daļu uz miljonu. pH vērtība ir zema — bieži vien 4–6 masveida šķīdumā un daudz zemāka vietējā kondensātā, turklāt atlikušās sēra vielas un šķīdušais skālens pievieno oksidējošu skābumu.
Fiziskā agresija pastiprina ķīmisko iedarbību. Dolomīta un gipsa cietās daļiņas nodara bojājumus virsmām, bet šķīduma maisījums, kas plūst caur pulverizētāju galviņām, sprauslām un atgriešanas cauruļvadiem, iznīcina aizsargkārtas. Viskritiskākās vietas ir mitrās un sausās zonas robežas, piemēram, ieejā, kur karstā gāze pirmo reizi saskaras ar šķidrumu un iztvaikošana koncentrē hlorīdus un skābes agresīvās kārtās, kas var izraisīt pat dziļas bedrītes pat labi sakausētā materiālā. Temperatūras svārstības no karstas ieejas līdz gandrīz vides temperatūrai izvadkanālā nozīmē, ka korozijas režīms mainās pa plūsmas ceļu.

Kāpēc standarta kvalitātes materiāli nespēj tikt galā
Austenītiskā vai divfāžu tērauda pretestību hlorīdu izraisītai bedrīšanai novērtē, izmantojot bedrīšanas pretestības ekvivalences skaitli (PREN), ko aptuveni aprēķina kā hroma saturu plus 3,3 reizes molibdēna saturs plus 16 reizes slāpekļa saturs. Augstāks PREN rādītājs nozīmē, ka tērauds iztur augstāku hlorīdu koncentrāciju un zemāku pH vērtību, pirms sākas bedrīšana.

316L, ar PREN aptuveni 25, iztur tikai nelielu hlorīdu daudzumu un ātri rūsē koncentrētā FGD šķīdumā, tāpēc to izmanto tikai mīkstākajās zonās. 317L, kuram pievienots molibdēns, nedaudz paplašina pielietojuma robežas. Divfāžu tērauds 2205 nodrošina gan augstāku PREN, gan aptuveni divreiz lielāku 316L plūstamības robežu, tāpēc suspensijas cauruļvados un absorbera iekšējās daļās var izmantot plānākas, bet stiprākas sekcijas. Tur, kur hlorīdu koncentrācija palielinās līdz desmitiem tūkstošu ppm un pH samazinās, vienīgi 6Mo superaustenītiskie vai superdivfāžu tēraudi 2507 uztur savu noturību pret rūsas veidošanos un spraugu koroziju.

Materiālu zonas visā sistēmā
FGD sistēmu vislabāk aplūkot kā vairāku vidi. Ieejas un dzesēšanas zona — mitra–sausa robežvirsma ar karstu gāzi, kondensējošu skābi un koncentrētiem hlorīdiem — ir visgrūtākā, tāpēc parasti tiek izmantotas 6Mo superaustenītiskās tērauda šķirnes vai apvalkotas konstrukcijas. Absorbcijas trauks un tā iekšējās daļas, pulverizācijas caurules un atgriezeniskās cirkulācijas cauruļvadi pakļaujas koncentrētai, abrazīvai, hlorīdiem bagātai suspensijai vidējā temperatūrā, kur bieži izmanto divfāzu 2205 vai superaustenītiskās tērauda šķirnes. Suspensijas atgriezeniskās cirkulācijas un noplūdes cauruļvadi, kas pakļauti iznīcināšanai un korozijai, izdevīgi izmanto divfāzu tērauda stiprumu un PREN rādītāju. Izplūdes kanāls un miglas novadītāja zona ir vēsāka un bieži ar zemāku hlorīdu koncentrāciju, taču mitra un skāba, tāpēc var izmantot 317L vai divfāzu tēraudu atkarībā no vietējiem apstākļiem. Pārkarsētie vai sausie cauruļvadi aiz šīs zonas ir mīkstāki un var izmantot vieglākas tērauda šķirnes.
Tā kā katrs zonā ir atšķirīgs, viena sakausējuma lietošana visai sistēmai reti ir piemērota. Pārmērīgi augsta specifikācija visur izraisīs nevajadzīgas izmaksas; pārāk zema specifikācija pie ieejas vai absorbera izraisīs bojājumus. Hlorīdu koncentrācijas, pH, temperatūras un abrazīvās nodiluma kartēšana katrā vietā ir disciplinēts veids, kā izvēlēties piemērotu materiālu.

Šķelnes, metinājumi un izgatavošana
Pat pareizais sakausējums ātri iznāks no darba, ja netiks pievērsta uzmanība šķelnei un metinājumiem. Blīves, skrūvētās savienojumu pārklāšanās, nogulsnes un nepilnīgi izveidotie metinājumi rada šķelnes, kurās koncentrējas hlorīdi un kurās notiek dziļāka korozija nekā to varētu izturēt pamatmetāls. Projektējot, jāminimizē šķelnes, jāizvēlas pilnīgi izveidotie metinājumi un jānodrošina drenāža, lai neuzkrātos cietās daļiņas.
Metinam jāaizsargā korozijas izturība. Divfāžu sakausējumu gadījumā jākontrolē siltuma pievade un jāizmanto pareizais metāla pildviela, lai saglabātu ferīta–austēnīta līdzsvaru un izvairītos no embrittlement fāzēm; superaustēnītu gadījumā pārmērīgi leģētas nikelbāzētas pildvielas kompensē molibdēna segregāciju metinājumā. Jānoņem siltuma krāsojums un jāveic virsmu repasivācija, jo hroma trūkuma zonas metinājumos ir tieši tās vietas, kur pirmajā posmā nonāk FGD šķīdums. Pozitīva materiāla identifikācija ienākošajām caurulēm un savienojuma daļām novērš dārgu kļūdu — zemākas kvalitātes sakausējuma izmantošanu augstas hlorīdu koncentrācijas zonās.

Kāpēc bieži ir nepieciešamas modernizācijas
Daudzums FGD sistēmu sākotnēji tika būvēts ar apšuvumiem vai mazāk izturīgiem nerūsējošā tērauda veidiem, pēc tam tie tika modernizēti, jo kurināmā hlorīdu saturs pieauga, slodzes maiņa izraisīja vairāk kondensācijas vai apšuvuma bojājumi atklāja pamatmateriālu. Augstāka hlorīdu saturu ogles, ūdens recirkulācija, kas koncentrē sāļus, un stingrākas emisiju robežvērtības, kas prasa mitras attīrīšanas stadijas, visi šie faktori rada vides apstākļus, kuros nepieciešami augstāka PREN indeksa sakausējumi. Pāreja uz divfāžu vai superaustenītiskiem sakausējumiem ļauj samazināt sienas biezumu, izmantojot augstāko stiprību, samazina tehniskās apkopes izslēgšanas un pagarināt iekārtas kalpošanas laiku, kas bieži attaisno augstākās sakausējuma izmaksas salīdzinājumā ar elektrostacijas atlikušo ekspluatācijas laiku.

Praktiski norādījumi
Atlasīt FGD materiālu zonas pēc zonas, pamatojoties uz hlorīdu līmeni, pH, temperatūru un abraziju, izmantojot PREN kā atlases vadlīniju: 316L tikai mīkstākajās reģionos, 317L un divfāžu tērauds 2205 vidējiem līdz augstiem hlorīdu līmeņiem un 6Mo superaustenītais vai super divfāžu tērauds 2507 ieejai, absorberim un koncentrētajam šķīdumam. Minimizēt spraugas, izmantot pareizos piesārņojumus un noņemt karstuma krāsojumu. Wenqiang piegādā 316L, 317L, divfāžu tēraudu 2205 un super divfāžu tēraudu 2507/S32750 caurules, cauruli un savienojumus ar PMI, ķīmisko, mehānisko un korozijas testēšanu, lai operatori varētu katru skrubera zonu pielāgot verificētam un pareizi sertificētam sakausējumam.

Bieži uzdotie jautājumi
J: Kāpēc 316L bieži ir nepietiekams FGD skruberiem?
A: 316L PREN ir aptuveni 25 un tas iztur tikai nelielus hlorīdu līmeņus. FGD šķīdums koncentrē hlorīdus līdz tūkstošiem vai desmitiem tūkstošu ppm zemā pH, tāpēc 316L ātri veido rievu koroziju un spraugu koroziju, izņemot mīkstākās zonas.
J: Kā izvēlēties nerūsējošo tēraudu dažādām FGD zonām?
A: Kartēt hlorīdu koncentrāciju, pH, temperatūru un nodilumu katrā atrašanās vietā, pēc tam izvēlēties PREN: 316L mīkstām zonām, 317L un divfāzu tēraudu 2205 vidēji līdz augstām hlorīdu koncentrācijām un 6Mo superaustenītu vai superdivfāzu tēraudu 2507 agresīvajām ieejām, absorberiem un koncentrētajā šķīdumā.

FGD klases nerūsējošā tērauda caurulēm, caurulītēm un savienojumiem no 316L, 317L, 2205 un 2507 ar pilnu materiāla identifikācijas pārbaudi (PMI) un korozijas testiem sazinieties ar Zhejiang Wenqiang Stainless Steel Co., Ltd. pa tālruni +86 577 8922 2595 \/ https://www.chinawqsteel.com/