Nerjavno jeklo za sisteme za odstranjevanje žveplovega dioksidu iz dimnih plinov (FGD)

Mokri sistemi za odstranjevanje žveplovega dioksida iz izpušnih plinov (FGD) spadajo med najbolj korozivna mesta na termoelektrarni, kjer izbor materiala določajo kloridi, nizak pH, kondenzirane kisline in obraba, ne le temperatura. Pravilno nerjavnostno jeklo je odvisno od cone: 316L je primerno za manj zahtevna območja, vendar absorber, meje med mokrim in suhim delom ter območja z visoko koncentracijo kloridov pogosto zahtevajo 317L, dvojno (duplex) jeklo 2205 ali superaustenitične in superduplex jeklene različice z 6 % molibdena. Če izberete prenizko zlitino, se hitro pojavljajo jamice in povezana korozija v tesnih razpokah; če pa pravilno izberete različico, bo sistem deloval desetletja. V podjetju Zhejiang Wenqiang Stainless Steel Co., Ltd. pomagamo obratovalcem pri preslikavi okoljskih pogojev na ustrezne zlitine po posameznih conah.

Mokro FGD-okolje
V mokri apniti filtrski napravi se vroči dimni plin sreča z mešanico, ki absorbira žveplov dioksid, rezultat pa je kemično agresivna mešanica. Kloridi, ki jih premog prinese v sistem in ki se zaradi izparevanja ter recirkulacije koncentrirajo, so glavni povzročitelji točkaste in puklinaste korozije; v recirkulirajoči tekočini lahko dosežejo tisoče ali desetke tisoč delcev na milijon. pH je nizek, pogosto med 4 in 6 v osnovni mešanici in še nižji v lokalni kondenzatu, dodatno pa oksidativno kislost povzročajo ostanki žveplovih spojin ter raztopljen kisik.
Fizični napad se dodaja kemičnemu. Trdne snovi, kot sta apnenec in gips, obrabljajo površine, medtem ko mešanica, ki teče skozi razpršilne glave, šobe in cevi za recirkulacijo, uničuje zaščitne filme. Najslabše točke so mokro-suhe meje, na primer vhod, kjer vroči plin prvič sreča tekočino; izparevanje koncentrira kloride in kisline v agresivne filme, ki lahko povzročijo jamkasto korozijo celo pri dobro zlitih materialih. Temperaturne spremembe – od vročega na vhodu do skoraj okoljskega v izhodnih kanalih – povzročajo premik korozivnega režima vzdolž pretokovne poti.

Zakaj standardne vrste odpovedojo
Odpornost avstenitne ali dvojne jeklene zlitine proti jamkasti koroziji zaradi kloridov ocenjujete z indeksom odpornosti proti jamkasti koroziji (PREN), ki se približno izračuna kot: krom + 3,3 × molibden + 16 × dušik. Višja vrednost PREN pomeni, da jeklo prenese višjo koncentracijo kloridov in nižjo vrednost pH, preden se začne jamkasta korozija.

jeklena zlitina 316L z vrednostjo PREN približno 25 se uporablja le pri skromnih koncentracijah kloridov in hitro pokapljajo pri koncentrirani tekočini FGD, zato ostaja v najmehkejših območjih. Jeklena zlitina 317L z dodanim molibdenom nekoliko razširi njen obseg uporabe. Duplex jeklena zlitina 2205 ponuja tako višjo vrednost PREN kot približno dvakratno teknilno trdnost jeklene zlitine 316L, kar omogoča uporabo tanjših in trdnejših profilov za cevi za mulj in notranjosti absorberja. Kjer koncentracija kloridov naraste na desetke tisoč ppm in pH pade, edino superaustenitne jeklene zlitine 6Mo ali super duplex jeklene zlitine 2507 zanesljivo zdržijo napad pitov in puklin.

Območja materialov po celotnem sistemu
Sistem FGD je najbolje obravnavati kot niz okolij. Vhodna cona in zona za ohlajanje predstavljata mejo med mokrim in suhim okoljem z vročimi plini, kondenzirajočo kislino in koncentriranimi kloridi – to je najzahtevnejša cona, kjer se običajno uporabljajo superaustenitne jeklene različice z 6 % molibdena ali obložene konstrukcije. Odstropna posoda in njene notranjosti, razpršilne glave ter cevovodi za recirkulacijo izpostavljajo koncentrirani, abrazivni, kloridno bogat mulj pri umernih temperaturah; tu so pogosto v uporabi dvojne (duplex) jeklene različice 2205 ali superaustenitne različice. Cevovodi za recirkulacijo in odvajanje mulja, ki so izpostavljeni erozijsko-korozijskim obremenitvam, koristijo trdnosti dvojnih jekel in višji PREN. Izhodni kanal in območje meglenega ločevalnika sta hladnejša in pogosto z nižjo koncentracijo kloridov, a še vedno mokra in kisla – tukaj se glede na lokalne pogoje lahko uporabljata jekleni različici 317L ali dvojna jeklena različica. Kanali za nadaljnjo obratovanje po ponovnem segrevanju ali v suhem stanju so manj agresivni in dopuščajo uporabo manj zelo zlitih jeklenih različic.
Ker se vsaka cona razlikuje, redko ena zlitina ustreza celotnemu sistemu. Če povsod izberemo preveč zahtevno zlitino, zapravimo denar; če pa na vhodu ali v absorberju izberemo premalo zahtevno zlitino, s tem povzročimo neuspeh. Utemeljen način izbire je zemljevid koncentracije kloridov, pH, temperature in obrabe za vsako lokacijo.

Razpoki, varjenja in izdelava
Celó pravilna zlitina zgodaj odpove, če prezremo razpoke in varjenja. Tesnila, zakovane prekrivne spoje, usedline in varjenja z nepopolnim prepenjanjem ustvarjajo razpoke, v katerih se kloridi koncentrirajo in pričnejo lokalna korozija pod ravnijo, ki bi jo sicer lahko zdržala osnovna kovina. Oblikujte tako, da boste razpoke zmanjšali, uporabljajte predvsem varjenja z popolnim prepenjanjem in zagotovite odtekanje, da se trdne snovi ne nabirajo.
Varjenje mora zagotavljati korozivno odpornost. Pri dvojnih jeklenih razredih nadzorovana toplotna obremenitev in pravilni polnilni material ohranjata ravnovesje med feritom in avstenitom ter preprečujeta nastanek embritljivih faz; pri superavstenitnih jeklih se za varjenje uporabljajo prekomerno zlitinski polnilni materiali na osnovi niklja, s čimer se nadoknadi segregacija molibdena v zvaru. Toplotni ton mora biti odstranjen in površine ponovno pasivirane, saj so območja zvarov z zmanjšano vsebino kroma ravno tista, kjer se po prvem stiku sredstvo za odstranjevanje žveplovega dioksida (FGD) nabere. Pozitivna identifikacija materiala pri vhodnih ceveh in priključkih preprečuje dragocenega napako, da bi v območje z visoko vsebino kloridov prišel premalo zlitinski razred.

Zakaj so nadgradnje pogosto potrebne
Številni sistemi za odstranjevanje žveplovega dioksida (FGD) so bili prvotno zgrajeni z oblogami ali manj odpornimi jeklenimi materiali, nato pa so bili nadgrajeni zaradi povečanja kloridov v gorivu, večjega kondenziranja zaradi spremembe obremenitve ali po odpovedih oblog, ki so razkrile osnovni material. Uporaba premogov z višjo vsebnostjo kloridov, recirkulacija vode, ki koncentrira soli, ter strožji emisijski standardi, ki vključujejo mokre stopnje, vse skupaj povečujejo zahteve za uporabo zlitin z višjo vrednostjo PREN. Nadgradnja na dvojne ali superaustenitne vrste zlitin omogoča zmanjšanje debeline sten zaradi višje trdnosti, zmanjša izpadne čase za vzdrževanje in podaljša življenjsko dobo, kar pogosto opraviči višjo ceno zlitine glede na preostali čas obratovanja elektrarne.

Praktična navodila
Izberite materiala za FGD po posameznih conah glede na raven kloridov, pH, temperaturo in obrabo z uporabo PREN kot vodilo za predizbiro: 316L le za blage cone, 317L in dvojno nerjavečo jekleno različico 2205 za srednje do visoke koncentracije kloridov ter superaustenitno jeklo 6Mo ali superdvojno nerjavečo jekleno različico 2507 za vhod, absorber in koncentriran raztopin. Zmanjšajte špranje, uporabite ustrezne polnilne materiale in odstranite toplotni odtis. Wenqiang dobavlja cevi, cevke in priključke iz 316L, 317L, dvojne nerjaveče jeklene različice 2205 ter superdvojne nerjaveče jeklene različice 2507/S32750 z analizo materiala (PMI), kemijskimi, mehanskimi in korozivnimi preskusi, tako da lahko obratovalci vsako cono čistilca ujema z preverjenim in pravilno certificiranim litjem.

Pogosta vprašanja
V: Zakaj je 316L pogosto nezadosten za FGD čistilce?
O: 316L ima PREN približno 25 in zdrži le zmerno koncentracijo kloridov. V FGD raztopini se kloridi koncentrirajo na tisoče ali desetke tisoč ppm pri nizkem pH, zato 316L hitro razvija jamkasto in šprančno korozijo, razen v najblažjih conah.
V: Kako izbirati nerjaveče jeklo za različne cone FGD?
A: Zemljevid koncentracije kloridov, pH, temperature in obrabe za vsako lokacijo, nato primerjajte PREN: 316L za zmerno agresivne cone, 317L in duplo 2205 za zmerno do visoko koncentracijo kloridov ter superaustenitno jeklo 6Mo ali superduplo 2507 za zelo agresivne cone vstopa, absorberja in koncentrirane raztopine.

Za jeklene cevi, cevke in priključke za FGD iz nerjavnega jekla 316L, 317L, 2205 in 2507 z vsemi testi PMI in korozije se obrnite na podjetje Zhejiang Wenqiang Stainless Steel Co., Ltd. po številki +86 577 8922 2595 \/ https://www.chinawqsteel.com/