煙氣脫硫是當(dāng)今燃煤電廠控制二氧化硫排放的主要措施。而濕式石灰石洗滌法是當(dāng)前世界各國應(yīng)用最多、成熟的工藝。國家電力公司已將濕式石灰石脫硫工藝確定為火電廠煙氣脫硫的主導(dǎo)工藝。

 濕法脫硫工藝的基本原理是，煙氣中的SO₂、SO₃、HF或其它有害成份，在高溫狀態(tài)下與含有某些化學(xué)介質(zhì)的水相遇，并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生稀硫酸、硫酸鹽或其它化合物，煙氣溫度也同時(shí)降低到露點(diǎn)以下。這就給脫硫裝置帶來了嚴(yán)重的露點(diǎn)腐蝕問題。

火電廠煙氣中含有SO₂、NO_x、HCl、HF 等氣體。因此，脫硫系統(tǒng)洗滌液中含有H₂SO₄、HCl、HF 等溶液，且含20%左右的固化物。如不設(shè)煙氣再加熱，吸收塔入口煙氣溫度可高達(dá)160—180℃，且有一定的干、濕界面。吸收塔出口煙溫較低，為55℃左右，處于露點(diǎn)以下。因此，濕式脫硫系統(tǒng)對(duì)材質(zhì)的耐蝕、耐磨、耐溫要求極為嚴(yán)格。同時(shí)，脫硫系統(tǒng)要求與電站主機(jī)、主爐同步運(yùn)行，因此對(duì)脫硫系統(tǒng)的可靠性、利用率和使用壽命要求也高。

研究選擇合適的材質(zhì)是各國脫硫工作者長(zhǎng)期致力的目標(biāo)。各國依據(jù)本國的燃料質(zhì)量、環(huán)保的要求和經(jīng)濟(jì)承受力，在選擇脫硫設(shè)備的材質(zhì)方面也不盡相同。如美國主要采用鎳基合金或碳鋼內(nèi)覆高鎳合金板，德國采用碳鋼內(nèi)襯橡膠和玻璃鋼，日本采用碳鋼內(nèi)涂玻璃鱗片乙烯基酯樹脂。

國內(nèi)外的電力、化工、冶金設(shè)計(jì)研究部門，為了克服濕法煙氣脫硫系統(tǒng)中脫硫塔、煙道和煙囪及襯里的腐蝕，一直在尋求一種造價(jià)低、耐高溫、耐腐蝕的材料。

玻璃纖維增強(qiáng)塑料，也稱玻璃鋼（FRP或GRP），尤其是酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂的開發(fā)，針對(duì)煙氣脫硫要求的試驗(yàn)研究，以及大直徑玻璃鋼纏繞技術(shù)的問世，使玻璃鋼脫硫裝置得到較為廣泛的應(yīng)用。采用乙烯基酯樹脂做成的玻璃纖維增強(qiáng)塑料在許多濕法脫硫系統(tǒng)中獲得了成功應(yīng)用。

玻璃鋼的優(yōu)良特點(diǎn)

與金屬材料或其它無機(jī)材料相比，玻璃鋼具有十分顯著的性能特點(diǎn)。它重量輕、比強(qiáng)度高、電絕緣、耐瞬時(shí)超高溫、傳熱慢、隔音、防水、易著色、能透過電磁波，是一種兼具功能和結(jié)構(gòu)特性的新型材料。

3.1耐腐蝕性能

玻璃鋼的耐腐蝕性，主要取決于樹脂。隨著合成技術(shù)的不斷進(jìn)步，樹脂的性能也在不斷提高，尤其乙烯基酯樹脂的誕生，進(jìn)一步提高了玻璃鋼的耐腐蝕性能、物理性能以及耐熱性。事實(shí)上，用乙烯基酯樹脂做成的玻璃鋼成功地用在比濕法脫硫系統(tǒng)環(huán)境更苛刻的環(huán)境，已經(jīng)有很長(zhǎng)的歷史。

3.2耐熱性能

在濕法脫硫工藝中，高溫是必須考慮的一個(gè)問題，因?yàn)榛旌蠚怏w在進(jìn)口的溫度范圍為160℃到180℃，系統(tǒng)中的部件又要承受臨時(shí)的高溫急冷，潛在的熱破壞和產(chǎn)生的高腐蝕性副產(chǎn)品導(dǎo)致人們選用象高鎳合金C-276這樣昂貴的結(jié)構(gòu)材料以滿足使用壽命要求。

熱震性能試驗(yàn)（通過把兩種玻璃鋼層合板放到204℃以上的溶液中，取出后立即放入冷水并保存2小時(shí)，再對(duì)兩種層合板進(jìn)行6個(gè)小時(shí)的干燥后測(cè)定彎曲強(qiáng)度。）表明用乙烯基樹脂制成的玻璃鋼層合板保留了絕大部份抗彎強(qiáng)度，高的延伸率使它具有好的抗沖擊性能和對(duì)溫差、壓力波動(dòng)、機(jī)械振動(dòng)的適應(yīng)范圍更大。用乙烯基酯樹脂做成的玻璃鋼已成功地替換了因熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力產(chǎn)生裂縫的濕法脫硫系統(tǒng)的煙囪襯里。乙烯基酯樹脂玻璃鋼做成的脫硫塔，可用于更高的溫度，壽命更長(zhǎng)，也更可靠。

玻璃鋼的長(zhǎng)期使用溫度取決于樹脂基體的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）和熱變形溫度（HDT）。雙酚A環(huán)氧乙烯基酯樹脂的HDT高于105℃，酚醛改性環(huán)氧乙烯基酯樹脂的HDT高于145℃。美國Dow Chemical公司開發(fā)并已生產(chǎn)出可以用于使用溫度為220℃的FGD洗滌塔。

3.3耐磨蝕性能

在腐蝕環(huán)境中玻璃鋼的耐磨性能優(yōu)于鋼材，為提高玻璃鋼的耐磨性，可以在樹脂基體中加入適當(dāng)?shù)奶盍稀?/span>87年，位于德國Weisweiler的RWE火電廠采用石灰-石灰石濕法脫硫工藝，石灰水中固體物含量約15%，洗滌塔和輸送石灰漿液的管道均為玻璃鋼，由于在樹脂中加入填料，有較好的耐磨性能，至今使用良好。

3.4玻璃鋼的價(jià)格優(yōu)勢(shì)

國外的研究資料表明，根據(jù)設(shè)備的尺寸和類型、玻璃鋼的造價(jià)約是高鎳合金造價(jià)的1/3。直徑4米的玻璃鋼吸收塔造價(jià)僅是用高鎳合金包覆吸收塔的一半。

由于玻璃鋼耐化學(xué)腐蝕而且造價(jià)比高鎳合金低，所以許多濕法脫硫系統(tǒng)裝置使用玻璃鋼已取得了很好的效果，據(jù)國外資料介紹，玻璃鋼已在濕法脫硫系統(tǒng)的以下方面獲得了成功應(yīng)用：

    ①吸收塔塔體，②石灰溶解槽， ③集液器、除霧器，④漿液輸送管路 ⑤煙道，⑥煙囪

玻璃鋼在煙氣脫硫裝置中的應(yīng)用情況

1、國外的應(yīng)用情況

美國是早將玻璃鋼應(yīng)用于煙氣脫硫領(lǐng)域的國家，始于20世紀(jì)70年代。20世紀(jì)80年代，歐洲掀起了玻璃鋼制造脫硫設(shè)備的熱潮， 1984年，德國BASF公司決定在其位于Ludwigshafen和Marl的燃煤電廠采用Wellman-Lord濕法洗滌塔。每個(gè)電廠建2座洗滌塔，直徑9.5米，高度35.5米。當(dāng)時(shí)，經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)18個(gè)月的實(shí)驗(yàn)室研究（模擬使用環(huán)境），預(yù)計(jì)不需維護(hù)至少可使用20年。

1987年11月，BASF公司和歐洲的Owens Corning玻纖公司在倫敦聯(lián)合主辦了脫硫用玻璃鋼設(shè)備的經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)，肯定了玻璃鋼的作用，促進(jìn)了玻璃鋼在煙氣脫硫領(lǐng)域的應(yīng)用。

當(dāng)前世界上不少公司，如Monsanto公司、Bischof公司、Babcock公司、BASF公司、Fiberdur-Vanck公司、ABB公司、Plastilon等公司在冶煉廠、造紙廠和垃圾焚燒爐的煙氣脫硫中較為廣泛地用玻璃鋼制造煙道、吸收塔、噴淋管、除霧器、漿液管道和濕煙囪等。在火電廠煙氣脫硫中，漿液輸送管道、除霧器已普遍用玻璃鋼生產(chǎn)。近年來，由于大直徑玻璃鋼纏繞技術(shù)問世（容器直徑可從3.6m到15m），國外公用事業(yè)公司已對(duì)玻璃鋼生產(chǎn)火電廠脫硫系統(tǒng)中的主要部件，如吸收塔、氧化槽等，越來越感興趣。

20世紀(jì)90年代初期，玻璃鋼脫硫設(shè)備正趨于大型化，例如Plastilon公司計(jì)劃制造直徑為20米的脫硫吸收塔。如德國某電廠的一臺(tái)166MW機(jī)組上裝設(shè)由Plastilon公司制造的石灰石漿液吸收塔（不設(shè)預(yù)洗滌塔），直徑10米，高34.8米，于93年投運(yùn)。美國潔凈煤技術(shù)示范計(jì)劃二期（CCT-II）中的CT-121噴射鼓泡床煙氣脫硫塔（100MW,不設(shè)預(yù)洗滌塔）也用玻璃鋼制造，已于1992年10月投運(yùn)，證明玻璃鋼吸收塔無論從結(jié)構(gòu)上，還是從化學(xué)方面均是可靠的。

與發(fā)達(dá)國家相比，我國用于煙氣脫硫系統(tǒng)的玻璃鋼制品還比較少,主要是缺少有關(guān)的制造技術(shù)和評(píng)價(jià)方法。

1、用玻璃鋼代替?zhèn)鹘y(tǒng)的合金鋼、碳鋼內(nèi)襯橡膠和碳鋼內(nèi)涂樹脂鱗片樹脂等材質(zhì)制造具有耐腐蝕性強(qiáng)、壽命長(zhǎng)、強(qiáng)度高、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)的煙氣脫硫裝置為脫硫設(shè)備國產(chǎn)化降低造價(jià)提供了途徑。

2、玻璃鋼經(jīng)過合理的設(shè)計(jì)、制造和安裝，用于濕法脫硫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和整套裝置中，具有明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，使用壽命長(zhǎng)，運(yùn)行可靠，在國外已有廣泛的應(yīng)用，技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析是可行的。

3、用酚醛環(huán)氧型乙烯基樹脂做成的玻璃鋼具有良好抗熱震性，可以避免在溫度達(dá)200℃時(shí)熱震條件下產(chǎn)生的分層，能在200℃左右的煙氣中長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行。

4、因玻璃鋼是各向異性材料，其優(yōu)良的性能來之于合理的設(shè)計(jì)、正確的選材和嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝控制，因此，用于濕法脫硫系統(tǒng)的玻璃鋼在材料選擇和工藝方面有專門的要求。

5、建議建立應(yīng)用玻璃鋼作為脫硫裝置的示范工程，以促進(jìn)玻璃鋼這種新型復(fù)合材料在煙氣脫硫系統(tǒng)中發(fā)揮其應(yīng)有的作用。