Rostfritt stål för avgasavsvavlings- (FGD) tvättarsystem

Våta avgasreningssystem (FGD) är bland de mest korrosiva platserna i ett kraftverk, och valet av material drivs där av klorider, låg pH, kondenserande syror och slitage snarare än endast temperatur. Det rätta rostfria stålet beror på zonen: 316L kan användas i milda områden, men absorberaren, de våta-torra gränsytorna och områdena med koncentrerade klorider kräver ofta 317L, duplex 2205 eller superaustenitiska och superduplex-stål med 6 % molybden. Välj en för svag legering så uppstår gropkorrosion och spaltkorrosion snabbt; välj rätt legering och den håller i decennier. Vid Zhejiang Wenqiang Stainless Steel Co., Ltd. hjälper vi operatörer att kartlägga miljön mot legeringen zon för zon.

Den våta FGD-miljön
I en fuktig kalkstensrengörare möter hett rökgas en slamhållning som absorberar svaveldioxid, och resultatet är en kemiskt aggressiv blandning. Klorider, som förs in med kol och koncentreras genom föråkning och återcirkulering, är den främsta orsaken till punktkorrosion och sprickkorrosion, och de kan nå flera tusen eller tiotusentals delar per miljon i den återcirkulerande vätskan. pH-värdet är lågt, ofta mellan 4 och 6 i huvudslamhållningen och mycket lägre i lokal kondensat, och resterande svavelarter tillsammans med upplöst syre ger en oxiderande surhet.
Fysisk påverkan förstärker kemisk påverkan. Kalksten och gips i fast form sliter bort ytskikt, och slam som rör sig genom sprutmunstycken, munstycken och återcirkulationsrör eroderar skyddande filmer. De värsta ställena är fukt-dryck-gränssnitt, till exempel vid inloppet, där het gas först möter vätska och avdunstning koncentrerar klorider och syror till aggressiva filmer som kan orsaka gropkorrosion även i väl legerade material. Temperaturerna varierar från höga vid inloppet till nästan rumstemperatur i utloppsledningarna, så korrosionsregimet förändras längs flödesbanan.

Varför standardklasser inte klarar det
Du bedömer en austenitisk eller duplexstålens motstånd mot kloridinducerad gropkorrosion med hjälp av pitting resistance equivalent number (PREN), som ungefärligen beräknas som krom plus 3,3 gånger molybden plus 16 gånger kväve. En högre PREN innebär att stålet tål en högre kloridhalt och lägre pH innan gropkorrosion uppstår.

316L, med ett PREN nära 25, hanterar endast blygsamma kloridnivåer och gropar snabbt i koncentrerad FGD-vätska, så det stannar i de mildaste zonerna. 317L, med tillsatta molybdän, sträcker ut räckvidden lite. Duplex 2205 ger både högre PREN och ungefär dubbelt så hög hållfasthet som 316L, så du kan använda tunnare, starkare sektioner i lerrör och absorberingsutrymmen. Där kloriderna stiger till tiotusentals ppm och pH-värdet sjunker, håller endast 6Mo superustenitisk eller super duplex 2507 pålitligt emot pitting och sprickattack.

Materialzoner genom systemet
Ett FGD-system är bäst att tolka som en serie miljöer. Inloppszonen och kvävningszonen, en fuktig-torr gränsyta med het gas, kondenserande syror och koncentrerade klorider, är den tuffaste och kräver vanligtvis 6Mo-superaustenitiskt stål eller klädd konstruktion. Absorberbehållaren och dess interna komponenter, sprutledningar och återcirkulationsrör utsätts för koncentrerad, abrasiv, kloridrik slurry vid måttlig temperatur, där duplexstål 2205 eller superaustenitiska legeringar är vanliga. Återcirkulations- och avbläsningsrör för slurry, som utsätts för erosion-korrosion, drar nytta av duplexstålets hållfasthet och PREN-värde. Utlöppskanalen och dimavskiljarområdet, som är kallare och ofta har lägre kloridhalt men fortfarande är fuktigt och surt, kan använda 317L eller duplex beroende på lokala förhållanden. Uppvärmde eller torra nedströmskanaler är mildare och kan använda lättare legeringar.
Eftersom varje zon skiljer sig åt passar sällan en och samma legering hela systemet. Att specificera för höga krav överallt innebär onödiga kostnader; att specificera för låga krav vid inloppet eller absorbern leder till fel. Att kartlägga kloridkoncentration, pH, temperatur och slitage för varje plats är den disciplinerade metoden för att välja material.

Springor, svetsningar och konstruktion
Även rätt legering misslyckas tidigt om springor och svetsningar försummas. Tätningar, skruvade överlappningar, avlagringar och svetsningar med ofullständig genomträngning skapar springor där klorider koncentreras och lokal korrosion (pitting) startar på nivåer under vad massmetallen annars skulle tåla. Konstruera så att springor minimeras, föredra svetsningar med full genomträngning och säkerställ dränering så att fasta partiklar inte ansamlas.
Svetsning måste skydda korrosionsbeständigheten. För duplexkvaliteter krävs kontrollerad värmetillförsel och rätt tillslagsmaterial för att bibehålla ferrit-austenit-balansen och undvika embrittande faser; för superaustenitiska stål kompenserar överskörd nickelbaserad tillslag molybdensegregationen i svetsen. Värmskuggan måste avlägsnas och ytor återpassiveras, eftersom kromfattiga svetszoner är exakt där FGD-lösningen samlas efter första passagen. Positiv materialidentifiering på inkommande rör och armaturer förhindrar den kostsamma feleffekten att en lägre legerad kvalitet hamnar i en zon med hög kloridhalt.

Varför det ofta behövs uppgraderingar
Många FGD-system byggdes ursprungligen med fodringar eller lättare rostfritt stål, och senare uppgraderades när kloridhalterna i bränslet steg, lastcykling orsakade mer kondens och fodringsfel avslöjade underlaget. Kol med högre kloridhalt, vattenåtervinning som koncentrerar salter samt striktare utsläppsbegränsningar som innebär våta steg gör att miljön blir allt mer krävande, vilket kräver legeringar med högre PREN-värden. En uppgradering till duplex- eller superaustenitiska legeringar minskar väggtjockleken tack vare högre hållfasthet, minskar underhållsstopp och förlänger livslängden – vilket ofta motiverar de högre kostnaderna för legeringen över anläggningens återstående driftår.

Praktisk vägledning
Välj FGD-materialzoner zon för zon baserat på kloridnivå, pH, temperatur och slitage, med PREN som vägledning vid första urvalet: endast 316L för milda områden, 317L och duplex 2205 för måttliga till höga kloridnivåer samt 6Mo superaustenitiskt eller superduplex 2507 för inloppet, absorberaren och den koncentrerade lösningen. Minimera springor, använd rätt fyllnadsmaterial och avlägsna värmetön. Wenqiang levererar 316L-, 317L-, duplex 2205- och superduplex 2507/S32750-rör, -rördelar och -fittings med PMI-, kemisk, mekanisk och korrosionsprovning, så att operatörer kan anpassa varje rengöringszon till en verifierad och korrekt certifierad legering.

Vanliga frågor
Fråga: Varför är 316L ofta otillräckligt för FGD-skrubbers?
Svar: 316L har en PREN-värde nära 25 och motstår endast måttliga kloridnivåer. FGD-lösningen koncentrerar klorider till flera tusen eller tiotusentals ppm vid låg pH, vilket gör att 316L snabbt utvecklar pittingkorrosion och sprickkorrosion, förutom i de mildaste zonerna.
Fråga: Hur väljer man rostfritt stål för olika FGD-zoner?
A: Kartlägg kloridkoncentration, pH, temperatur och slitage för varje plats, och välj sedan PREN: 316L för milda områden, 317L och duplex 2205 för måttliga till höga kloridhalter samt 6Mo superaustenitiskt eller superduplex 2507 för de aggressiva inloppet, absorbern och den koncentrerade lösningen.

För FGD-kvalitetens rostfria rör, rörändar och armaturer i 316L, 317L, 2205 och 2507 med fullständig PMI och korrosionsprovning, kontakta Zhejiang Wenqiang Stainless Steel Co., Ltd. på +86 577 8922 2595 \/ https://www.chinawqsteel.com/