上海鑫鑫荣特钢材料有限公司

环保机械与装置

1.防止大气污染装置。
  (1)烟气脱硫(FGD)。
  防止空气污染已成为跨国界的全球问题。硫氧化物(SOX)、氮氧化物(NOX)、二氧化碳,含氯氟烃及其他排放物不仅对人类而且对生态环境将产生严重危害,因此必须限制其排放。其中SO2的排放是人们最早予以关注的问题,以解决造成危害的酸雨问题。据统计,目前全世界人为的SO2排放量大约为1.4亿吨/年,为了减少酸雨所造成的损失,全球的SO2排放量应每年减少4000万吨。SO2的排放主要来自燃烧化石燃料的电厂。采用燃煤前处理,重油脱硫和改用天然气等措施,仅能解决约一半的排放量,其余的排放量需采用烟气脱硫装置予以解决。20世纪末期全世界总得烟气脱硫装置能力相当于2亿千瓦,每年能脱去SO2约1000万吨,尚有大部分需增加FGD装置才能达到理想的效果。
  烟气脱硫(FGD)工艺包括干法和湿法,见下表:

FGD工艺的类型

湿
工艺类型
吸收剂
吸收液的状态
原料
副产品
石灰-石膏法
亚硫酸钙CaSO3
浆液
碳酸钙
熟石灰
生石灰
CaCO3
Ca(OH)2
CaO
石膏
CaSO4·2H2O
镁-石膏法
亚硫酸镁MgSO3
亚硫酸钙CaSO3
浆液
氢氧化镁
熟石灰
碳酸钙
Mg(OH)2
Ca(OH)2
CaCO3
石膏
亚硫酸钠-
格劳贝尔盐法
亚硫酸钠
Na2SO3
溶液
苛性钠
NaOH
排出格劳贝尔盐液体
亚硫酸钠回收法
苛性钠
NaOH
亚硫酸钠
Na2SO3
亚硫酸钠石膏法
碳酸钙
熟石灰
生石灰
CaCO3
Ca(OH)2
CaO
石膏
亚硫酸钠-
硫酸法
苛性钠
NaOH
硫酸
稀释硫酸-
石膏法
稀释硫酸
溶液
硫酸
碳酸钙
H2SO4
CaCO3
石膏
NH3-硫酸铵法
亚硫酸铵
(NH4)2SO3
溶液
氢氧化铵
NH4OH
硫酸铵
(NH4)2SO4
NH3-石膏法
熟石灰
Ca(OH)2
石膏
铝-石膏法
碱性硫酸铝
Al2(SO4)3Al2O3
浆液
硫酸铝
碳酸钙
Al2(SO4)3
CaCO3
石膏
镁法
亚硫酸镁MgSO3
溶液
氢氧化镁
Mg(OH)2
排出硫酸镁
液体MgSO4
 

活性碳吸附法
活性炭
 
活性炭
 
喷淋干燥法
Ca(OH)2
Na2CO3
浆液
熟石灰
碳酸钠
Ca(OH)2
Na2CO3
石膏和其他
  在火力发电厂的FGD主要是石灰石-石膏工艺,其次是亚硫酸钠工艺。在日本60%的FGD为石灰石-石膏工艺,30%为亚硫酸钠工艺,10%为硫酸吸附剂工艺,在德国80%为石灰石-石清工艺。
  在FGD工艺过程中,环境条件变化较大,且视使用燃料不同,烟气所含腐蚀介质含量亦不同,见下表。在某些脱硫工艺中尚需加入硫酸,使其腐蚀性更加严重,因此在非金属衬里不能满足要求的情况下,需选用不锈钢。在非常严格的条件下要使用镍基耐蚀合金,视环境中得氯化物和PH值的不同选用不同的耐蚀材料。在脱硫过程中烟气中的成分将浓集,在某些部位的浓集可达到相当高的程度,如氯化物,有时可达到十几万ppm。要根据具体条件,恰当地选用耐蚀材料。

烟气的成分

介质成分
燃煤
重油
SOX,ppm
NOX,ppm
HCl,ppm
HF,ppm
灰尘,mg/m3
300-1000
100-200
10-40
5-30
100-200
500-2000
60-100
<2
<3
20-50
  在FGD装置中所使用的耐蚀材料涉及到一般不锈钢、高性能不锈钢以及镍基耐蚀合金,见下表一。可根据介质条件进行合理选择。通常按下表二所列原则选择FGD不同装置的耐蚀材料。

表一 FGD使用的耐蚀材料

材料名称
主要合金成分
316L
317L
317LM
317LMN
2205双相钢
合金255
254SMO
654SMO
Incolog825
904L
Soniero-28
20Nb-3
20Mo-6
HastellogG
HastellogC-276
HastellogC-22
00Cr17Ni14Mo2
00Cr19Ni13Mo3
00Cr19Ni15Mo4
00Cr19Ni15Mo4N
00Cr22Ni5Mo3N
00Cr25Ni5Mo3Cu2N
00Cr20Ni18Mo6CuN
00Cr24Ni22Mo7NCu
0Cr22Ni42Mo3Cu2
00Cr21Ni25Mo5Cu2
00Cr27Ni31Mo3Cu
00Cr20Ni34M2Cu4N
00Cr23Ni34Mo6Cu3
0Cr22Ni44Mo7Cu2Nb2w
00Cr16Ni56Mo16w4
00Cr22Ni61Mo13w3Fe3
YUS 260(日本)
YUS 270(日本)
00Cr20Ni15Mo3Cu2N
2Cr20Ni18Mo6CuN

表二 用于FGD洗涤塔的不锈钢和镍合金的选择指南

 
 
非常强
 
氯化物
ppm
100   500
1000   5000
10000  50000
100000  200000
PH6.5
316L   316L
316L   317M
合金904L 合金G3
合金G3  合金625
PH4.5
316L   316L
317M   合金904L
合金G3  合金G3
合金625 合金625
PH2.0
317LM  317LM
合金904L 合金G3
合金G3  合金G3
合金625 合金C276
非常强
PH1.0
合金904L 合金904L
合金G3  合金G3
合金G3  合金625
合金C276 合金C22
  正在运行的FGD装置所使用的不锈钢和耐蚀合金状况见下表。由于矿石燃料不同以及脱硫工艺的微小差别,在不同国家,为解决烟气脱硫系统存在的均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀,冷凝冲刷腐蚀的问题,在使用材料时有所差别,从耐蚀和成本角度考虑,超级奥氏体不锈钢(654SMO)具有更佳的性能价格优势。

FGD装置不锈钢和耐蚀合金的运行情况

装置名称
材料
预洗涤塔容器
00Cr17Ni14Mo2,HastellogG,00Cr19Ni13Mo3 C-276合金
急冷/吸收塔容器
HastellogG,Js-700,00Cr17Ni14Mo2 C-276,00Cr19Ni13Mo3,904L,317LM,Inconel625,654SMO,254SMO
出口管道和再热器
Hastellog C-22(出口管道衬里),再热器管道和壳为00Cr17Ni14Mo2,C-22,C-276,Inconel625,317LM,904L,654SMO
烟囱
C-276贴壁纸钢衬,YUS260,YUS270

2.除尘装置。

  在化学加工,食品和冶金等工业领域,广泛使用除尘装置。在某些工业中,除尘是为避免粉尘对产品的污染,在大多数工业中是减少粉尘对环境的污染。在各种除尘装置中广泛使用不锈钢制作耐腐蚀和耐高温部件,见下表

除尘装置中的不锈钢

装置名称
材料
旋风集尘装置
0Cr18Ni9制作接粉装置和接触腐蚀性气体的部件
文丘里式洗涤器
0Cr18Ni9:>600℃温度下使用,制作风道,风机外壳
0Cr17Ni12Mo2 00Cr17Ni14Mo2:洗涤器、鼓风机叶片
电除尘
0Cr17Ni12Mo2:洗涤器外壳、集尘器、鼓风机外壳、叶片。
0Cr17Ni14Mo2:放电板

3.污水处理装置。

  生活废水和工业废水是造成水质污染的主要来源,为保护环境,对污水进行处理达到合格标准进行排放或生成再生水加以利用。其处理方法包括物理方法、化学处理法和生物化学处理法。这些方法一般不单独使用,往往采用多种方法组合使用,以便达到理想的结果。污水处理工艺使用不锈钢不多,但在某些腐蚀性强的关键部位才使用不锈钢。不锈钢在污水处理工业中的使用情况见下表

不锈钢在污水处理工业中的应用

设备、部件名称
材料
过滤网、过滤器
0Cr18Ni9:细目过滤网,框架链条,过滤器内部过渣部件
沉淀槽、分离槽
0Cr18Ni9,0Cr17Ni12Mo2:制作腐蚀性废水泥浆收集器,搅拌器
中和槽、加药容器
0Cr18Ni9,0Cr17Ni12Mo2:制作搅拌机轴、翼等
过滤器
紧固件
离心分离机
0Cr25Ni6Mo2(SCS11),CD-4MCu铸铜
泵、阀门、仪表
0Cr18Ni9,0Cr17Ni12Mo2:用于输送腐化废水的泵、液面计浮子、测流空
离子交换装置
0Cr18Ni9,0Cr17Ni12Mo2:用于防止树脂溢出的挡板

4.粪便处理。

  粪便的PH值在7-9,但存在少量H2S以及需大量用水冲洗,其环境具有较强的腐蚀性,一些处理装置和设备耐蚀不锈钢制作,不锈钢在粪便处理中的应用见下表

不锈钢在粪便处理中的应用

设备名称
材料
去除杂物过滤网
脱水机、螺旋冲压机、粉碎机
燃烧脱臭热交换器管
燃烧脱臭反应室
消化处理法阀类,升压机吸入气体的进口部分
二次处理的沉淀池污泥搂起机
0Cr18Ni9
0Cr18Ni9
0Cr18Ni9
0Cr18Ni9,0Cr25Ni20
0Cr18Ni9
0Cr18Ni9
Tsisco Industrial Ltd.
 
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