增加烟气脱硫装置(FGDs)来清洁或“擦洗”废气可以减少SO ₂ 减少高达98%的排放。因此，到2010年，美国预计将建造300多个FGD系统。然而，这些系统运行的环境极其恶劣。由于每个烟气脱硫装置的成本高达数亿美元，使用正确的衬里和涂料以及高质量的应用流程对于优化工厂的投资至关重要。

1992年(第一阶段)和2000年(第二阶段)的《清洁空气法》旨在减少每年的二氧化硫(SO ₂ )在1980年至2010年间减少了1000万吨的排放(几乎是1980年水平的一半)。2005年3月，颁布了《清洁空气汞规则》，分两个阶段减少汞排放。第一阶段将从2010年开始将排放量从48吨减少到31吨，而第二阶段将在项目全面实施后继续减少到15吨的上限。同样是在2005年，《清洁空气州际条例》(CAIR)开始生效，以减少氮氧化物(NOx)和二氧化硫(SO ₂ )．这些法规影响所有行业，包括化工、石油和发电厂，以努力减少有毒污染物(以SO的形式)的数量 ₂ NOx和CO)被释放到大气中。到2012年，所有发电厂都将被要求达到更严格的空气质量排放标准。

增加烟气脱硫装置(FGDs)来清洁或“擦洗”废气可以减少SO ₂ 减少高达98%的排放。因此，到2010年，美国预计将建造300多个FGD系统。然而，这些系统运行的环境极其恶劣。由于每个烟气脱硫装置的成本高达数亿美元，使用正确的衬里和涂料以及高质量的应用流程对于优化工厂的投资至关重要。

湿式系统与腐蚀

基本上有两种类型的烟气脱硫系统-干法和湿法。干式系统利用进入的烟道气的热量使石灰浆中的液体汽化，石灰浆被用来擦洗气体中的二氧化硫，从而形成干燥的废物流。这些装置通常是为燃烧低硫煤的电厂保留的，因为它们在高硫煤上的性能还没有得到充分证明。

“湿式”洗涤器使用过量的泥浆，产生湿的废物流。所有内表面都处于饱和环境或浸没状态。由于其更高的去除效率，湿式系统主导着FGD市场，占所有洗涤器的75-80%。现代系统比以前的系统更小，更可靠。以前的设计依赖于每个锅炉使用大量的吸收器单元，而现在的吸收器设计为一个容器服务一个或多个锅炉，这使得它们更加高效。

湿法烟气脱硫系统的目的是通过与石灰或石灰浆发生化学反应生成硫酸钙(石膏)来去除烟气中的二氧化硫。这一过程产生的环境对碳钢和大多数普通不锈钢具有很强的腐蚀性。洗涤器的内部部件要么浸在水中，要么与温饱和气体接触，含有二氧化硫的气体与潮湿环境结合的过程产生硫酸。此外，燃料中的氯含量，加上工艺水的再循环作用，导致氯浓度升高。其他腐蚀性物质，如硝酸和氟化物，可能通过煤炭燃烧或水质以较低水平进入系统。该工艺在较高的温度下运行，入口温度为280至350华氏度，淬火后区域温度为120至140华氏度。由于环境的腐蚀性，建筑材料的选择是有限的，并受到成本和可用性的影响。

内部衬里定制选项

各种选择被用来保护FGD吸收塔容器和辅助罐的内部。一些性能最高的内衬是基于乙烯基酯树脂。这些树脂本身为衬里系统提供了优异的性能，但它们的性能通过添加添加剂的混合而大大增强，包括玻璃片、陶瓷粉、毡和粗纱以及石蜡。使用添加剂可以使内衬系统根据不同的性能特性进行定制。这种定制对于FGD应用程序是至关重要的，因为FGD应用程序提供了许多截然不同的应用程序区域。

玻璃碎片。 添加玻璃片可以提高产品的渗透速度或抗水渗透能力。所有衬砌系统都具有一定的渗透性;然而，玻璃的渗透性不如乙烯基酯。乙烯基酯树脂层提供的理论路径与衬里的厚度相等——例如，一层40密耳厚的乙烯基酯树脂层提供了40密耳长度的理论路径，让水分子到达衬里。在乙烯酯片玻璃体系中，当水分子开始渗透乙烯酯树脂时，它将遇到玻璃片。由于玻璃的渗透性比周围的乙烯酯树脂要低，水分子不会试图渗透玻璃，而是会选择阻力最小的路径，沿着玻璃鳞片表面移动或远离玻璃鳞片。因此，添加玻璃片为水分子创造了一条曲折的路径，这使理论路径长度增加了量级(见图1)。

玻璃片填充乙烯基酯的渗透性能是玻璃片性能的函数。有几个因素影响这一性能，包括薄片的大小和形状，乙烯基酯树脂与薄片表面的附着力。玻璃片通常按一定的比例添加，以提供更好的堆叠和重叠。玻璃鳞片应该是平坦的，以提供更好的定向和重叠特性，而更大的平均玻璃鳞片尺寸是可取的。乙烯酯树脂与未经处理的玻璃片之间的粘附强度较低。因此，玻璃鳞片需要用表面活性剂处理，通常是硅烷，以提高附着力。

陶瓷粉。乙烯基酯树脂不能提供足够的耐磨性来处理FGDs中使用的高固含量泥浆。为了提高衬里的耐磨性，树脂与陶瓷粉末以3 ~ 4份粉末与1份树脂的高负载比混合。当树脂在磨料环境中磨损时，它会暴露出小的陶瓷珠，直到暴露在磨料中的表面几乎全是陶瓷。本例中的乙烯基酯树脂仅作为粘结剂来固定陶瓷。通过陶瓷粉末和树脂的适当混合，可以实现坚固的内衬，不仅能够承受泥浆的流动和撞击，还可以承受FGD系统在停机期间去除水垢时所遭受的机械磨损。磨损控制砂浆可以承受2500到3000 psi的水压，当用作地板材料时，可以承受通常用于清洁的山猫和铲子。

垫和粗纱。 玻璃毡和粗纱(编织玻璃布)可以嵌入到树脂系统中，以提供额外的物理性能。它们通常以每平方英尺的重量来衡量，如1.5盎司的碎玻璃垫或24盎司的粗纱。

粗纱被埋入泥铲使用的磨耗控制砂浆层之间，以提供物理强度，类似于混凝土系统中使用的钢筋。垫子比粗纱轻得多，薄得多，用于增强物理强度和提高耐磨性。通常会看到指定的多层垫子，这些经常与表面面纱一起使用。通常还为棱角的边缘指定了垫子，以帮助克服表面张力的影响，这导致液体远离锋利的边缘。通过使用垫子，垫子的纤维将树脂固定在适当的位置，以确保穿过角落的适当厚度。虽然这是一种推荐的做法，但它不应该取代适当的钢材准备，这需要所有角落准备到最小的⅛-in。半径。

石蜡。 石蜡或蜡被添加到面漆或胶衣中以“密封”系统。空气中的氧气会抑制和干扰乙烯酯的聚合反应。用最后的石蜡涂层密封系统可以使系统达到100%固化。使用含石蜡的面漆还可以使制造商制定出重涂时间较长的涂层，但最终固化时间相对较短，只有72小时(取决于固化期间的环境温度)。

其他衬里系统。 其他衬里选择包括环氧乙烯基酯树脂上的玻璃纤维增强塑料(FRP);耐酸基于陶瓷瓷砖;基于化合物如溴丁基或氯丁基的薄板橡胶衬里;以及“奇异金属”内衬，通常是用高含镍合金或高铬钼合金改性的不锈钢。然而，与所有这些体系相比，乙烯基酯提供了最低的可用生命周期成本，以及相对较低的初始成本。它们有较短的交货时间，较短的安装进度，更适合修改，更大的灵活性和附着力。它们具有优异的抗无机酸性能，耐氯化物性能超过1000ppm，耐碱性环境性能良好，耐温度范围从190华氏度(湿环境)和300华氏度(干环境)标准双酚乙烯酯基鳞片玻璃树脂体系，到260华氏度(湿环境)和390华氏度(干环境)的novolac基鳞片玻璃树脂体系。乙烯基酯树脂的厚度和本地化设计可以为吸收塔的每个区域提供合适的材料，这样工厂就不必在不需要这种材料的地方花费过多的钱购买更坚固的材料。通过适当的设计和应用，乙烯基酯树脂是一种经过验证的技术，可以提供长期的性能。

然而，重要的是要注意，应用程序是关键。必须遵循消防安全程序，并需要熟练的工人来确保适当的混合成分和遵守温度指南。需要详细的工程，以确保在高磨损和影响区域使用适当的添加剂。安装过程中的污染物(水、灰尘等)会影响固化。乙烯基酯树脂系统也容易受到机械损伤，因此需要定期检查和维护。最终，衬里的可靠性和所需的维护成本将取决于所选择的系统和初始安装方法。

外部涂层系统

传统上，三层体系组成的锌，环氧树脂和聚氨酯已被指定为烟气脱硫的外部。锌涂层用于提供长期的阴极保护;然而，它们的pH值范围有限。需要环氧和聚氨酯涂层来保护锌免受大气污染物的污染。

最近锌和聚氨酯技术的进步，通过在一些项目中取消中间环氧涂层，使得制造车间的2022世界杯八强水位分析生产进度更快。例如，快速重涂增强无机锌可以在1 - 2小时内完成表面涂覆，而高性能、快速固化聚天冬氨酸聚氨酯技术允许制造人员或现场涂覆人员在一层涂层中最多涂9密耳。钢材通常可以在8小时内处理，而不是24小时，这使得制造车间在不牺牲涂层系统性能的情况下大幅提高吞吐量。三层锌/环氧/聚氨酯体系的干膜厚度在12- 15mils之间，预期使用寿命为25年或更长，而无机锌/聚天冬氨酸聚氨酯两层体系的使用寿命则具有竞争力，为20年或更长。

与传统的无机锌/环氧树脂/聚氨酯三层体系相比，采用增强无机锌/聚天冬氨酸聚氨酯两层10mil体系可以大幅节省劳动力和应用/生产时间。

一个受保护的系统

一个成功的FGD内衬和涂料项目的三个关键因素是健全的系统设计、准确的涂料规格和高质量的应用/安装。

应在设计早期咨询涂料和内衬供应商，根据FGD设计和业主的项目和长期维护目标推荐适当的系统。涂料和内衬是烟气脱硫系统的重要组成部分，因为它们保护着这一最有价值的资产。

此外，需要仔细规划以确保指定的产品将满足系统的设计寿命和项目的总体成本，包括未来的例行维护。降低最初的衬里或涂层成本可能不利于衬里和涂层系统的长期性能。使用提供颜色和设计服务、涂料规范开发、产品培训、现场支持、实验室技术支持和保修保护的单一供应来源可以减少管理成本，并消除由于内衬和涂料系统不兼容而产生的问题。

最后，让涂料和衬里制造商参与应用的培训和监控是一个好主意。制造商可以与涂抹者和项目检验员密切合作，以确保系统满足要求。在容易遭受高温、磨损或化学攻击的关键区域尤其如此。

遵循这些指导方针可以帮助工厂确保他们的烟气脱硫系统以最小的维护成本提供20年或更长时间的长期性能。


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侧边栏:内衬和涂料:真正的成本比较

烟气脱硫系统及其辅助组件在广泛的参数范围内运行，必须对所有这些参数进行评估，以使衬管系统适应所需的工艺条件。一刀切的方法只会导致灾难。至少，应该考虑以下参数:化学品暴露、温度、浸泡、直接撞击、滑动磨损、衬底、离线或停机条件和预期的使用寿命。

在检查各种类型的衬里系统和外部保护涂层时，新的烟气脱硫系统的潜在所有者应该考虑初始安装成本和维护/更换成本，以及可用的保修选项。

在一个烟气脱硫装置的各种内部和外部组件涂装的初始成本可以有很大的不同。每个内衬系统都有独特的特性，可能最适合特定的服务。然而，“低成本”系统可能需要更多的维护，随着时间的推移，这将增加人工和维护成本。

保修期从一年到十年甚至更长时间不等。车主需要了解什么是保修范围内的，什么是不保修范围内的，包括磨损或磨损、氯含量过高、操作温度过高、化学攻击和机械损坏等因素。显而易见的目标是避免由于衬里或涂层失效而引起的计划外停机。可能导致早期失效的弱点包括尖锐的边缘，开口，拐角和严重的撞击区域。适当的表面准备和衬里设计对这些脆弱的地方是必不可少的。一个材料故障导致机组关闭，很容易使发电设施每天损失100万美元的营业收入。如果得知保修单已经过期或对修复损坏几乎没有帮助，那将是雪上加霜。

预先审查总系统和生命周期成本可以帮助工厂所有者最大化他们的设备预算和运行效率。