Dewis Deunydd System FGD: Desulfurization Nwy Ffliw

Beth Yw Desulfurization Nwy Ffliw (FGD)?

Desulfurization Nwy Ffliw (FGD) yw'r broses ddiwydiannol a ddefnyddir i dynnu sylffwr deuocsid (SO2) - ac i raddau llai hydrogen clorid (HCl) a hydrogen fflworid (HF) - o nwyon gwacáu glo-planhigion pŵer tanio, mwyndoddwyr, odynau sment, a'u rhyddhau i'r atmosffer.

SO2 yw prif achos glaw asid, sy'n niweidio ecosystemau, yn cyrydu seilwaith, ac yn niweidio iechyd anadlol dynol. Mae rheoliadau byd-eang - gan gynnwys Deddf Aer Glân yr UD, Cyfarwyddeb Allyriadau Diwydiannol yr UE (IED 2010/75/EU), a safonau allyriadau GB 13271 Tsieina - yn mandadu arbedion effeithlonrwydd tynnu SO2 dros 95% ar gyfer y rhan fwyaf o osodiadau hylosgi mawr.

Y dechnoleg FGD amlycaf ledled y byd ywocsidiad gorfodi calchfaen gwlyb (WLFO), sy'n cyfrif am tua 85% o gapasiti gosodedig FGD yn fyd-eang. Mewn system WLFO, cysylltir â nwy ffliw â slyri calchfaen (CaCO3) mewn llestr amsugno mawr. Mae'r SO2 yn adweithio gyda'r slyri i gynhyrchu calsiwm sylffad (gypswm, CaSO4·2H2O) - sgil-gynnyrch sy'n cael ei werthu'n fasnachol a ddefnyddir mewn gweithgynhyrchu byrddau wal.

Pam mae FGD yn Dinistrio Dur Cyffredin

Mae systemau FGD ymhlith yr amgylcheddau diwydiannol mwyaf cyrydol ar y Ddaear. Mae'r cyfuniad o ffactorau y tu mewn i brysgwydd gwlyb yn creu amgylchedd cemegol sy'n dinistrio dur carbon o fewn misoedd ac yn ymosod yn ymosodol ar ddur di-staen safonol hyd yn oed:

Crynodiad clorid:Mae ïonau clorid (Cl⁻) - sy'n cael eu rhyddhau o hylosgiad glo ac wedi'u crynhoi gan y broses sgrwbio - yn cronni yn hylif ailgylchredeg yr amsugnwr i lefelau o 20,000–100,000 ppm. Yn y crynodiadau hyn, mae cloridau'n treiddio i'r haen ocsid goddefol o ddur di-staen safonol, gan gychwyn cyrydiad tyllu a holltau.

pH asid:Mae'r slyri amsugnwr yn gweithredu ar pH 3-6, gan ddatgelu pob arwyneb gwlyb i wanhau asid sylffwrig ac asid sylffwraidd yn barhaus.

Beicio tymheredd:Mae arwynebau dwythell yn profi seiclo thermol rhwng 50 gradd (allfa sgwrwyr gwlyb) a 200 gradd (cyn-gilfach sgwrwyr), gan bwysleisio deunyddiau sylfaen ac unrhyw systemau leinin.

Erydiad:Mae slyri calchfaen a ailgylchredir ar 3–8 m/s trwy bympiau, pibellau, a ffroenellau chwistrellu yn achosi traul erydol difrifol, sy'n synergeiddio â chorydiad i gyflymu colled deunydd.

Cracio Cyrydiad Straen (SCC):Mae straen tynnol mewn welds ac aelodau adeileddol, ynghyd â-sy'n cynnwys hylifau clorid poeth, yn achosi SCC mewn dur gwrthstaen austenitig gyda PREN o dan ~40.

Data diwydiant:Mae system FGD gwaith pŵer 600 MW sy'n tanio â glo yn prosesu tua 2–3 miliwn Nm³/awr o nwy ffliw. Mae llongau amsugnol mewn systemau WLFO fel arfer yn mesur 15-25 m mewn diamedr a 20-30 m o daldra - gan wneud dewis deunydd ar gyfer y leinin cragen ac yn fewnol yn benderfyniad gwerth miliynau o ddoleri gyda disgwyliad oes dyluniad o 30 mlynedd.

Crynodeb o Amodau Parth FGD

Tabl 1: Amodau Cyrydol yn ôl Parth System FGD

Aloiau a Argymhellir gan Gydran FGD

Nid oes unrhyw aloi unigol yn optimaidd ar gyfer pob parth o system FGD. Mae dewis deunydd cywir yn cyfateb i ymwrthedd cyrydiad yr aloi - wedi'i fesur yn feintiol gan ei Rif Cyfwerth â Gwrthiant Pitting (PREN=% Cr + 3.3 ×% Mo + 16 ×% N) - i grynodiad clorid penodol, pH, tymheredd, a llwytho mecanyddol pob parth system.

Tabl 2: Aloiau a Argymhellir yn ôl Cydran FGD a Chyflwr Gweithredu

Cyfeirnod Priodweddau Alloy Alloy

Tabl 3: Cyfansoddiad Cemegol a PREN o aloion FGD|* PREN=%Cr + 3.3×%Mo + 16×%N

Aloi C276 - Meincnod FGD

Hastelloy C276 (UNS N10276)yw'r aloi a bennir yn fwyaf eang ar gyfer dyletswydd FGD difrifol. Mae ei gynnwys molybdenwm o 15-17% - yr uchaf o unrhyw aloi nicel a gynhyrchir yn fasnachol - yn rhoi PREN o tua 65 iddo a gwrthiant rhagorol i amgylcheddau ocsideiddio a lleihau asid. Mae C-276 wedi'i nodi ar gyfer cregyn amsugnol mewn systemau WLFO clorid uchel, leinin stac gwlyb, ac fel cladin papur wal 2-3 mm ar swbstradau dwythell dur carbon. Mae'n cydymffurfio'n llawn â gwneuthuriad llestr pwysedd ASME Adran VIII a gellir ei weldio orbital gan ddefnyddio metel llenwi ERNiCrMo-4 cyfatebol.

Aloi 625 - Erydiad -Arbenigwr Cyrydiad

Aloi 625 (N06625)yn cyfuno cromiwm uchel (20-23%), molybdenwm (8-10%), ac ychwanegiadau niobium sy'n rhoi ymwrthedd eithriadol i erydiad -cyrydiad- ymosodiad cyfunol gronynnau sgraffiniol a chyfryngau cyrydol sy'n dinistrio nozzles chwistrellu a mewnoliadau pwmp. Mae ei PREN o tua 51 a chryfder tynnol uchel (827-1034 MPa) yn golygu mai hwn yw'r dewis a ffefrir ar gyfer penawdau chwistrellu FGD, dilewyr niwl, a impelwyr pwmp ailgylchredeg lle mae cyflymder slyri yn fwy na 4 m/s.

317LMN - Y Gost -Tir Canol Effeithiol

Gradd 317LMN (S31726) - mae fersiwn uwch o 317L gyda molybdenwm ar 4-5% ac ychwanegiad nitrogen rheoledig - yn cyflawni PREN o tua 40 am gost sylweddol is nag aloion nicel. Fe'i defnyddir yn helaeth ar gyfer cregyn amsugno FGD mewn cymwysiadau dyletswydd cymedrol lle mae crynodiadau clorid yn is na 30,000 ppm a pH yn aros yn uwch na 4. Mae'n cynrychioli'r opsiwn di-staen cwbl austenitig mwyaf cost-effeithiol ar gyfer adeiladu FGD newydd lle na ellir cyfiawnhau C-276 yn economaidd.

Cladin a Leinin: Cyfuno Cryfder ag Ymwrthedd Cyrydiad

Ar gyfer llestri a dwythellau amsugno FGD diamedr mawr, mae defnyddio plât C-276 solet yn gost -gwaharddedig. Adeilad cyfansawdd yw datrysiad y diwydiant: mae cragen dur carbon neu ddur aloi isel yn darparu cryfder strwythurol, tra bod leinin aloi tenau yn darparu amddiffyniad cyrydiad:

Cladin papur wal (troshaen weldio):2–3 mm C-276 wedi'i osod gan gladin stribed neu droshaen weldio awtomataidd i'r tu mewn i ddur carbon. Cost-effeithiol ar gyfer cwmpas ardal fawr; rhaid i'r troshaen gyflawni o leiaf dau -blas er mwyn sicrhau bod cyfansoddiad wedi'i gywiro â gwanhad yn bodloni gofynion PREN.

Plât clad wedi'i fondio gan ffrwydrad:Cynhyrchodd y ffatri blât wedi'i orchuddio â dur C-276/carbon, wedi'i wneud yn gregyn llong. Yn darparu trwch aloi manwl gywir, cyson (3-5 mm fel arfer); yn well ar gyfer llongau amsugno sydd angen stamp cod ASME.

Leininau aloi rhydd:Dalennau tenau (1.5–2 mm) C- 276 neu 625 o ddalennau wedi'u gosod yn fecanyddol neu wedi'u bondio'n gludiog i ddwythellau dur carbon. Maes-gosodadwy; a ddefnyddir mewn prosiectau ôl-osod lle mae gwaith poeth yn gyfyngedig.

Mewnwelediad Cost:Mae plât solet C-276 plât yn costio tua 8–12 × pris dur carbon yn ôl pwysau. Mae cladin papur wal yn lleihau'r cynnwys aloi i 15-25% o gost adeiladu solet tra'n darparu amddiffyniad cyrydiad cyfatebol ar yr wyneb gwlyb - gan ei wneud yn ddatrysiad safonol ar gyfer llestri amsugno FGD sy'n fwy na 10 m diamedr.

Gofynion Gwneuthuriad ac Ansawdd

Metelau llenwi weldio:Mae C276 angen llenwad ERNiCrMo-4 (AWS A5.14); Mae Alloy 625 yn defnyddio ERNiCrMo-3; Mae 317LMN yn defnyddio ER317L neu 309LMo yn gyffredinol. Mae llenwyr cyfatebol neu or-aloi yn atal gwanhau metel weldio rhag lleihau PREN islaw lefel y metel sylfaen.

Rheoli tint gwres:Rhaid glanhau weldiau aloi nicel yn ôl- gydag argon pur 99.995% i atal ocsid rhag ffurfio ar gleiniau gwraidd. Mae arlliw gwres ar welds C-276 yn dynodi disbyddiad molybdenwm lleol a rhaid ei dynnu trwy biclo neu orffeniad mecanyddol.

Postio{0}}triniaeth weldio:Nid oes angen triniaeth wres ar ôl-weldio (PWHT) ar aloion nicel ac maent yn cael eu diraddio ganddo (dyodiad cyfnod sigma). 317Mae weldiadau LMN mewn gwasanaeth FGD fel arfer yn ateb-yn cael eu hanelio os yw sensiteiddio yn bryder.

Arolygiad:Profi 100% radiograffeg (RT) neu ultrasonic (UT) o'r holl bwysau-yn cynnwys welds mewn llestri amsugno; Profi treiddiad llifyn (PT) o'r holl droshaenau weldio C-276 i gadarnhau rhyddid rhag craciau a diffyg ymasiad.

Safonau Cymwys

ASTM B575 / B622 - Plât, dalen, stribed a phibell C-276 a C-22

ASTM B443 / B444 - Plât aloi 625 a phibell

Cynhyrchion rholio fflat dur gwrthstaen ASTM A240 - 316L, 317L, 317LMN

ASME Adran VIII Div. 1 - Gwneuthuriad llestr pwysedd (llestri amsugno)

NACE MR0103 - Deunyddiau sy'n gallu gwrthsefyll straen sylffid yn cracio mewn amgylcheddau purfa sur

ISO 9001 / EN 10204 Math 3.1 - Ardystio deunydd ac olrhain ar gyfer adeiladu FGD

Casgliad

Dewis deunydd yw'r penderfyniad peirianneg mwyaf canlyniadol wrth ddylunio system FGD. Pennu'r aloi cywir - sy'n cyfateb i grynodiad clorid, pH, tymheredd, a llwytho mecanyddol pob parth system - yw'r gwahaniaeth rhwng bywyd gwasanaeth 30 mlynedd a methiant cynamserol costus.

Mae’r hierarchaeth yn glir:use 316L/317L where chloride levels are low and pH is moderate; upgrade to 317LMN or 6Mo stainless where chloride concentrations reach 20,000–50,000 ppm; specify Alloy 625 where erosion-corrosion combines with aggressive chemistry; and deploy Alloy C-276 (solid or clad) wherever continuous exposure to >50,000 ppm clorid, pH<4, or wet stack conditions demands maximum corrosion performance.

Wrth i reoliadau amgylcheddol dynhau'n fyd-eang ac wrth i gyfleustodau fuddsoddi mewn ôl-ffitio gweithfeydd pŵer sy'n heneiddio gyda systemau FGD, bydd y galw am aloion perfformiad uchel sy'n cydymffurfio â chodau yn parhau i dyfu. Sicrhau bod y fanyleb deunydd yn gywir ar y cam dylunio yw'r buddsoddiad mwyaf cost-effeithiol yn nibynadwyedd system FGD.