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鎳基焊材在電廠設備防腐及環保排廢方麵的應用
來源於:鞏義市AG亞遊正規平台材料有限公司 發布時間:[2012/12/17] 瀏覽:1794
    隨著我國電力工業的迅速發展,每個火力發電廠所產生的汙染型衍生物(如SO2和NOX)亦日益增多,這些廢氣不僅汙染環境,同時這些汙染物又會在一定條件下轉換成一些強烈的腐蝕物質對發電廠的有關設備產生了嚴重的危害。

    因此在廢氣排放方麵,國家電力公司根據我國"火電廠大氣汙染物排放標準"(GB13223-1996),規定到2005年底各廠的單位發電量煙塵排放率不能大於2.4g/kwh,比2000年下降17%。單位發電量所生產的SO2不能大於5.8g/kwh,比2000年下降25%。麵對這些害人又害己的汙染物質,以及國家的有關禁令,電廠方麵可以有哪些對策呢?

(一)煙氣脫硫係統(Flue Gas Desulfurizer-簡稱為 FGD係統):
通常AG亞遊正規平台可以在這些廢氣排放到大氣之前用噴淋的方法來吸收煙氣中硫的氧化物,這就是AG亞遊正規平台通常所說的FGD係統。
1、 FGD係統由以下單元組成:
--噴淋水供應單元(這裏用的噴淋水通常是石灰水--CaCO3)
--衝洗單元
--衝洗/吸收單元(Scrubber/Absorber)這是整個係統中最關鍵的一個單元。
--煙道
--廢棄物(CaCO4)回收單元
--以及連接以上各個單元的管道、排風通道、感應式風扇和消霧器等。

2、 脫硫的過程:
    所謂脫硫,就是在衝洗單元和衝洗/吸收單元中將石灰水從成排的噴嘴中噴出,並和煙氣中的SO2產生化學反應。要完整地分析反應的全過程會比較複雜;簡單的說,SO2在一定條件下生成SO3,並和CaCO3作用產生CaSO4。整個反應是在衝洗/吸收裝置中完成的。最後生成的廢棄物CaSO4就是石膏,呈固態,化學性質十分穩定,通常AG亞遊正規平台可以"變廢為寶"將它們製成預製板用於房屋的建造。



3、如何解決脫硫過程中所產生的腐蝕作用:
    在開始脫硫衝洗後,FGD的各個單元從鍋爐,衝洗塔到煙道,到處都是呈霧狀的液滴,特別是在煙道內部直到煙囪頂部,這些區域內的霧點較高,隨時會產生一些能夠對設備表麵產生嚴重腐蝕的凝結物。為了防止這些移動著的凝結物所產生的腐蝕,AG亞遊正規平台通常用防腐蝕的鎳合金材料(例如采用本公司所生產的INCONEL alloy C-276或其他同類材料),如同"貼牆紙"一樣鋪設在整個煙道內。圖2顯示在加拿大安大略水電站其中一個FGD係統中衝洗/吸收裝置的內景。AG亞遊正規平台可以看到在製作完成的鋼製圓塔和管道內壁用C-276的合金薄板如同貼牆紙一樣做成的內襯,在合金板的拚接處用同類鎳合金焊材焊接,並用螺柱焊將內襯固定在背麵的鋼結構上。

4、鎳基焊材在防止設備腐蝕上所發揮的作用:
    由於在整個FGD係統的眾多金屬表麵都會附有上述腐蝕性的沉積物,因此產生小孔及形成縫隙的機會就很大,同時煤燃燒時所產生的天然雜質也產生了一係列腐蝕性化合物,比如造成小孔及縫隙腐蝕的氯化物和酸性化合物。同時,係統環境中的幹/濕界麵以及鍋爐 "蒸發器效應"也使這些酸性化合物的濃度升高,使得係統中許多地方形成了極度腐蝕的情形。因此,要求所使用的焊材和基材(base metal)之間存在一種"超級親和關係"。因為焊接區域就相當於一個小型鑄件,他們的微觀結構是一種分枝狀晶體,他們的化學微觀偏析和分枝狀晶體結構成比例。由於上述微觀偏析以及區域性的小孔和縫隙腐蝕,促使AG亞遊正規平台在為FGD係統選擇焊材時一定需要選用強抗腐蝕元素,如鎳、鉻、鉬、鎢等製成的焊材。另外當用合金和鋼基複合板製造容器時,使用這種超級親和作用的焊材就更加重要,這是因為複合板材中的鋼基材料可以稀釋焊層中抗腐蝕作用強的元素。由於以上原因AG亞遊正規平台經常用INCO-WELD686 CPT來代替INCO-WELDC-276來焊接帶C-276 堆焊層的鋼板。由於在製作這類FGD係統時針對容器內壁的複雜形狀要求采用全位置焊接,並要求焊接後稀釋的情形很小;為同時滿足上述二個條件,AG亞遊正規平台經常使用帶脈衝的全自動鎢極氬弧焊(Pulse - Tig),同時采用氬氣和氦氣的混合氣體進行保護。(當將氦氣混入純淨的氬氣中時,不僅改善了熔池的浸潤性,同時也提高了熔敷效率。)



5、采用合適的鎳基焊材有利於提高電廠的生產率:
    當AG亞遊正規平台選擇合適的鎳基焊材以及采用合理的焊接工藝來製作上述內襯墊結構時,熔池內的關鍵防腐蝕元素(鎳、鉻、鉬)基本上不被"稀釋",(即這些元素仍然存留在熔池中而不被析出),因而所形成的堆焊層仍保持著極強抗腐蝕的能力,這樣,整個FGD係統可以不斷正常工作,或隻需要極短的維修周期即極大的提高了電廠的生產效率。

(二)鎳基焊材在低NOx鍋爐中的防腐作用:
1、H2S的產生:
    為了抑製低氮氧化物(NOx),不少電廠都會采用一種低氮氧化物鍋爐,並利用其特殊設計使煤的燃燒不充分,並使鍋爐所產生的熱量降低,這樣就抑製了低氮氧化物的產生。但是這樣做的一個副作用會由於煤的不完全燃燒而產生H2S。 < H2S會對鍋爐內壁,特別是水冷壁產生嚴重的腐蝕,其腐蝕強度可以達到每年1.5mm-2.3mm,為此電廠需要經常停機,對鍋爐進行維修。6年來,本公司使用ERNiCrMo-10s 材料(即本公司的INCONEL622 填充金屬),在減低上述腐蝕情況方麵發揮了超卓的作用。傳統上這些鎳基焊材是使用鎢極氬弧焊(Tig),以低熔敷率堆焊在鍋爐的水冷壁上。

2、典型的焊接工藝:
    由於對水管壁進行堆焊的工作量很大,一般都采用全自動並帶有專用程序控製的鎢極氬弧焊工藝。為解決鎳基焊材在熔融狀態下的黏稠性,一般焊槍還會附帶一種小幅快速擺動。如采用1.2mm的焊絲平焊,焊接電流約為350A,焊接電壓約為28V並采用純氬氣作保護,其熔敷率可以達到每小時7-8公斤,同時鎳合金焊材的稀釋率也十分低,可以達到5%-8%(即熔池中流失的抗腐蝕元素隻有5%-8%)

3、提高生產率
    目前考察電廠效率的一個重要指標是:outages--維修周期。而當AG亞遊正規平台采用用鎳基焊材來防止設備內壁被腐蝕的一個直接結果就是使outages縮短,生產率提高。

4、其他鎳基焊材:
    除INCONEL622填充金屬以外,還包括INCONEL625填充金屬(或INCONEL112焊條)INCO-WeldC-276填充金屬以及迄今為止,適用於最強烈腐蝕環境的焊材:INCO-Weld686CPT
從現在起到2005年底,國家電力公司要求全國在建和投產的FGD係統裝機容量達到1800萬千瓦(包括循環流化床鍋爐400萬千瓦)。
 
 
 

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