齐鲁热电氨法脱硫塔地基防腐材料试验研究

王军明

中国石化齐鲁分公司热电厂

1 基本情况

齐鲁石化热电厂拥有8 台410 吨/小时燃煤锅炉，2012 年引进某公司氨法脱硫烟气治理技术，脱硫塔总高90m，净烟气由塔顶湿烟囱直接排放。脱硫塔采用四段复合多功能喷淋塔设计方案，自下而上分别是氧化段、浓缩段、吸收段、水洗段。锅炉原烟气经除尘后首先进入脱硫塔中部浓缩段，经洗涤、降温后再进入上部吸收段；吸收液经一级循环泵输送至吸收段，含NH3的浆液吸收烟气中的SO2形成亚硫酸铵溶液，后通过平衡管回流至脱硫塔底部氧化段；氧化空气从脱硫塔底部进入，将亚硫酸铵氧化成硫酸铵溶液。氧化过的浆液输送至循环槽，通过二级循环泵送入脱硫塔浓缩段，被原烟气加热，通过蒸发、浓缩、结晶，得到固含量在10%～15%的硫酸铵浆液并自流至循环槽，再通过排出泵送入干燥处理系统经分离、干燥后得到成品硫酸铵。氨法脱硫具有反应速度快、脱硫效率高、副产硫酸铵可用于农用化肥等优点[1]。但在实际运行过程中也存在塔基钢筋混凝土基础表面膨胀蓬松，长期运行造成基材底层腐蚀悬空、地面塌陷、浆液渗透等问题。因此，需要对脱硫塔基材料进行技术及实验研究，提高脱硫塔基础抗腐蚀能力，保证安全运行。

2 实验方法

本次与山东某环保公司联合，采用纳米胶泥防腐材料，在现场实际运行装置的不同部位设置试验样块，经较长时间试验，检验纳米胶泥防腐材料的防腐性能。防腐材料主要分为两层，第一层为环氧全封闭非金属高强底涂LZ76-69 材料，第二层为特种纳米复合无机胶泥LZHB206材料，如图1所示。

图1 纳米防腐胶泥防腐材料示意图

试验部位。为全面检测防腐材料的抗腐蚀性能，能够满足脱硫塔不同区域的防腐性能要求，本次试验研究选择现场沟槽（pH值4-5）、浆液容器（pH值3）、现场地坪三个部位进行。

3 试验步骤

2019 年11 月份利用纳米胶泥防腐工艺制备试验样块2 块，对样块进行称重、强度检测等试验，并记录试验数据。11 月15日在脱硫区域沟槽内设置试块1，试块悬吊并整体浸泡在沟槽浆液内；11 月15 日现场采集循环槽内浆液1L，并将试块2 整体浸泡在容器内；11 月19 日在脱硫泵房现场区域现场制作50cm×50cm纳米防腐材料地坪。如图2所示。

图2 现场样块设置

4 试验结果

试块1 试验于2020 年3 月22 日结束，共计128 天，试块2 于2020年3月20日结束，共126天，现场地坪试验于2020年3月23日结束，共计126天。对三个试验样块进行检查，结果如下。

4.1 试块试验结果

样块1表面未见腐蚀穿孔、起泡、剥离及开裂迹象，样块试验前后质量无偏差，表面硬度未见差异，本样块无明显腐蚀或磨损痕迹。样块2表面未见腐蚀穿孔、起泡、剥离及开裂迹象，浆液浸泡试验前后样块质量变化微小，表面硬度未见差异。本样块无明显腐蚀或磨损迹象。样块试验数据见表1。

表1 试块试验数据对比表

硬度GB/T6739 3.0H～3.2H 3.0H～3.2H 3.0H～3.2H 3.0H～3.2H试验时间128天126天

4.2 现场地坪试验结果

2020年3月23日，将地坪试验区域表面积灰清洗后，其表面无腐蚀、破损、开裂、起鼓及剥离迹象。如图3所示。

图3 现场地坪试验结果

5 试验结论

通过120天以上的现场试验，不同区域的试验样块或地坪，没有出现以前钢筋混凝土材料出现的腐蚀、破损、开裂、起鼓及剥离等现象。说明纳米胶泥防腐材料对氨法脱硫浆液及其腐蚀工况具有良好的抗腐蚀能力，能够满足氨法脱硫区域地基防腐要求。