刘英炎1，曾庭华2
（1．连州发电厂，广东连州513400；
2．广东省电力试验研究所，广东广州510600）
广东省连州发电厂一期工程有2台125 mw燃煤机组，设计煤种为当地高硫无烟煤，机组已分别于2000年3月和8月投入商业运行。为满足环境保护的要求，采用了1套湿法烟气脱硫（fgd）装置，2台机组共用1套湿法fgd系统，由奥地利能源公司（简称“ae公司”）提供，这是广东省第1套石灰石－石膏湿法烟气脱硫系统。符合要求的石灰石粉向厂外直接买入，副产品石膏脱水至45％含固率后抛弃。fgd的系统流程及主要的设计参数可参见相关文献［1～3］。
迄今为止，fgd系统已运行近2年了，2002年8月28日，有关人员对电厂fgd系统进行了全面检查，结果发现吸收塔内4个搅拌器的所有叶片顶部都不同程度地受到损坏，这种现象在国内第1次见到。本文将详细介绍搅拌器损坏的情况，并分析其损坏的原因，提出改进措施。
1 吸收塔内搅拌器的损坏情况
在吸收塔底部1．3 m处均匀布有4台搅拌器，其作用是防止塔内固体沉积和分配氧化空气，它由搅拌机构、轴和配备驱动电机的驱动系统组成。搅拌器轴与水平线向下约成10°倾角，与中心线成7°夹角，伸入塔内1 m，搅拌机构是一个三叶螺旋桨叶片，材料为不锈钢（钢号1．4529），德国mut－tscha mber公司制造。
图1为4个搅拌器损坏的总体图，从中可见损坏部位基本相同，都是叶片顶部。图2是各搅拌器叶片损坏的具体现象，主要有穿孔、崩裂等。
2 原因分析
碰撞、磨损，而是腐蚀所致。金属的腐蚀可分为全面腐蚀和局部腐蚀，局部腐蚀形态多样，可以发生孔腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀开裂等［4］。图2中的叶片明显是局部腐蚀。
连州发电厂fgd系统搅拌器叶片的腐蚀原因分析如下［5］。
2．1 so2（so3）的腐蚀
so2（so3）溶于水后，生成相应的酸液，使金属表面吸附的水膜p h值很低；加之so2本身又是强氧化剂，在阴极上可以进行还原反应：
式中：
———式（1）所反映的化学反应的标准电极电位；
———式（2）所反映的化学反应的标准电极电位。
这些反应的标准电极电位比大多数工业用金属的稳定电位（如铁的稳定电位为－0．44 v）要高得多，从而使金属成为腐蚀电池的阳极而加快腐蚀。
更为严重的可能是“酸的再循环”，so2被吸附在金属表面，在有氧存在的情况下发生下述反应：
feso4水解生成游离的硫酸：
如此循环往复，使腐蚀不断进行下去。在这里so2相当于一种催化剂。
2．2 so2－4和so2－3的腐蚀
在吸收塔里，烟气中的绝大部分so2转变成
，这些离子具有很强的化学活性，它们对钢铁的腐蚀主要表现为氧去极化腐蚀，总反应可用以下反应式表示：
2．3 cl－（f－）的腐蚀
氯离子的含量虽然很少，但对fgd系统有着重大的影响，它是引起金属腐蚀和应力腐蚀的重要因素。氯离子具有很强的可被金属吸附的能力，从化学吸附具有选择性这一特点出发，对于过渡金属fe和ni等，氯离子比氧更容易吸附在金属表面，并把氧排挤掉，甚至可以取代已被吸附的o2－或oh－，从而使金属的钝态遭到局部破坏而发生孔蚀，某些不锈钢材料也难以避免。研究表明，局部腐蚀、p h值及氯化物的含量有着明确的关系［6］，在固体沉积物下，由于氯化物浓缩和产生脱氧缝隙条件而导致局部腐蚀。
2．4 高速流体及其携带颗粒物的腐蚀
高速流体对金属表面造成侵蚀，这些介质包括气体、水溶液及所包含的固体颗粒，其中含在液体中的固体颗粒特别厉害［7］。这种腐蚀不同于纯机械力的破坏，它是一种包括机械、化学和电化学联合作用的复杂过程。在快速流动的流体的作用下，金属以水化离子的形式进入溶液，尤其当存在湍流时腐蚀表现得更为明显。一方面湍流使金属表面流体扰动比层流剧烈，加速了阴极去极化剂的供应量，从而加剧了金属的腐蚀；另一方面，湍流又附加了一个流体对金属表面的切应力，这种力能够把已形成的腐蚀产物剥离并让流体带走。如果流体中含有固体颗粒物，还会使切应力的力矩增强，从而使金属磨损更为严重。
在吸收塔搅拌器所处的环境中，上述各种腐蚀因素都存在，表1为连州发电厂fgd系统吸收塔内的浆液成份，主要是喷淋液（石膏晶体、石灰石浆液、
和
盐、cl－及f－等），其ph值为4～6．5，呈酸性，由于有循环泵的运行和搅拌器的扰动，必然有颗粒物的摩擦、冲刷。这是fgd系统中腐蚀环境最为恶劣的区域之一，必须有严格的防腐措施［8］。运行不到2年，搅拌器叶片就损坏严重，这表明ae公司考虑不周，选择叶片材料不当，应当选用更好的防腐材料，如含镍不锈钢等［6］。
3 结束语
fgd系统中的防腐非常重要，在设计时针对不同的腐蚀环境选用合适的材料，对于保证fgd系统的正常运行、减少维修和提高系统的安全性都有着重要的意义。连州发电厂吸收塔内搅拌器的损坏是一个很好的教训。
另外在运行中应建立一套有效的制度来防止或减少腐蚀的发生，保证设备长期无故障地运行。例如：
a）监测氯化物含量和ph值范围。监测氯化物含量本身并不能防止腐蚀，但可以发现潜在的问题。控制p h值对脱硫效率和防止氧化皮产生有重大作用，不适当地降低p h值会加速腐蚀。
b）防止氯化物的浓缩，及时排走高浓度氯化物的浆液。
c）保持表面无污泥沉积或氧化皮，沉积物和氧化皮的聚积会增加点蚀和缝隙腐蚀的危险，因此在有条件时应及时清洗。
参考文献
［1］曾庭华，廖永进．连州电厂石灰石／石膏湿法烟气脱硫系统的工艺流程分析［j］．电力环境保护，2001，17（2）：11—13．
［2］曾庭华，廖永进，马斌．石灰石／石膏湿法烟气脱硫系统的调试［j］．华东电力，2001，29（11）：39—44．
［3］曾庭华，廖永进．石灰石／石膏湿法烟气脱硫装置性能试验及问题分析［j］．华北电力技术，2002，32（1）：15—19．
［4］汪洪涛，吴少华，赛俊聪，等．湿法烟气脱硫系统中的低温腐蚀及烟气再热问题［j］．热能动力工程，2002，17（50）：469—471．
［5］李守信，赵毅，王德宏．烟气脱硫系统的防腐蚀问题［j］．华北电力大学学报，2000，27（4）：70—74．
［6］plant w h，mathay w l．含镍材料在烟气脱硫装置上的应用［j］．周保仓译．电除尘及气体净化，2002，8（1）：17—25．
［7］岑可法，樊建人，池作和，等．锅炉热交换器的积灰、结渣、磨损和腐蚀的防止原理与计算［m］．北京：科学出版社， 1994．
［8］王小平．燃煤电厂湿法脱硫中的腐蚀环境和防腐技术［j］．中国电力，2000，33（10）：68—71．
