Mewn Sgrwyr Desulfurization Nwy Ffliw ar 70 gradd, Sut Mae Crynodiad Clorid Uwchlaw 20,000 ppm yn Pennu'r Wal Tiwb Isafswm Titaniwm ar gyfer Atal Tyllau Pin?

Mae gan orsafoedd pŵer sy'n llosgi glo a boeleri diwydiannol sgwrwyr dad-sylffwreiddio nwy ffliw (FGD) sy'n gweithredu o dan rai o amodau mwyaf cyrydol offer amgylcheddol. Mae'r hylif sgwrwyr yn gymysgedd cymhleth o galsiwm sylffit/sylffad, lludw anghyfreithlon a chloridau toddedig sy'n crynhoi wrth i'r ddolen sgrwbio gael ei hailgylchredeg. Titaniwm Gradd 2 fu'r deunydd adeiladu safonol ar gyfer tiwbiau ailgynhesu a phenawdau chwistrellu mewn systemau FGD oherwydd ei wrthwynebiad i ymosodiad sulfite. Fodd bynnag, mae crynodiadau clorid yn aml yn fwy nag 20,000 ppm (2%) mewn sgwrwyr FGD a gallant hyd yn oed gyrraedd 50,000-80,000 ppm mewn systemau rhyddhau hylif sero. Yn y crynodiadau clorid hyn mae titaniwm yn sensitif i gyrydiad tyllau a holltau a'r unig amddiffyniad rhag trydylliad trwy'r wal yw wal y tiwb ei hun, sef trwch ac ansawdd metelegol. Mae'r erthygl hon yn cyflwyno'r trwch wal tiwb titaniwm lleiaf sydd ei angen i atal twll pin fel swyddogaeth crynodiad clorid, tymheredd a hollt mewn gwasanaeth prysgwr FGD.

Gosod Metelau mewn Gwirod FGD Clorid Uchel
Mae cyrydiad tyllu titaniwm mewn gosodiadau pH FGD uchel{0}}Cl ac isel-yn dilyn -patrwm lluosogi cychwyn wedi'i ddogfennu'n dda. Mae'r ffilm goddefol TiO 2 yn torri i lawr mewn mannau arwahanol lle mae ïonau clorid yn disodli ocsigen yn y dellt ffilm. Ar ôl i bwll ddechrau, mae'r hydoddiant asidig clorid yn y pwll (gall pH ollwng i 1-2) yn parhau i ddiddymu gweithredol, tra bod yr arwyneb goddefol amgylchynol yn cael ei warchod. Mae'r pwll yn ehangu'n hemisfferig ac mae'r amser i drydylliad fwy neu lai yn gymesur â sgwâr trwch y wal ar gyfer cyfradd twf pwll penodol.

Mae tymheredd tyllu critigol (CPT) titaniwm Gradd 2 mewn hydoddiannau clorid yn gostwng gyda chrynodiad clorid cynyddol. Ar pH o 4 (sy'n nodweddiadol o sgwrwyr FGD), mae 20,000 ppm Cl- yn rhoi CPT o tua 85 gradd , yn uwch na thymheredd gweithio sgwrwyr cyfartalog o 70 gradd ac yn darparu ymyl diogelwch. Ar 40,000 ppm Cl- mae'r CPT yn gostwng i 70 gradd, hy mae'r sgwrwyr yn gweithio'n union ar y trothwy. Mae'r CPT yn disgyn i 55 gradd ar 60,000 ppm Cl- a gall tyllu gweithredol ddigwydd ar dymheredd gwasanaeth arferol. Mae cyfraddau lluosogi pyllau yn codi'n logarithmig gyda chrynodiad clorid cynyddol: ar 20,000 ppm Cl- a 70 gradd mae pydew lluosogi yn dyfnhau ar 0.2{-0.3 mm y flwyddyn; ar 40,000 ppm Cl- y gyfradd yw 0.5-0.8 mm y flwyddyn; ar 60,000 ppm Cl- cyfraddau o 1.0-1.5 mm y flwyddyn yn cael eu cofnodi.

Trwch Wal: Dull Atal Tyllau Pin
Mae'r trwch wal lleiaf sydd ei angen i roi 5 mlynedd o fywyd gwasanaeth heb drydylliad twll pin o wresogyddion sgwrwyr FGD a bwndeli tiwb yn dibynnu ar y gyfradd lluosogi pwll a ragwelir a dosbarthiad ystadegol safleoedd cychwyn pyllau. Defnyddir model tyfiant pydew ceidwadol (dyfnder pwll=k*t^0.5 lle mae k yn swyddogaeth crynodiad clorid) a thybir mai'r pydew dyfnaf sy'n pennu oes y tiwb. Mae trwch wal angenrheidiol yn cael ei gyfrifo fel:

Y cysonyn lluosogi pydew k ar 20,000 ppm Cl- yw 0.28 mm/blwyddyn^0.5. Am oes 5 mlynedd, dyfnder mwyaf y pwll=0.28 × √5=0.63 mm. Mae'r ymyl diogelwch ar gyfer y tiwb wal 1.2 mm tua 0.6 mm, sy'n ddigonol ar gyfer tiwbiau glân heb unrhyw broblemau sy'n bodoli eisoes.

40,000 ppm Cl- k=0.48 mm/blwyddyn^0.5 Dyfnder mwyaf y pwll mewn 5 mlynedd=0.48 * sqrt(5)=1.07 mm. 1.65mm tiwb wal yn darparu ymyl, byddai tiwb 1.2mm yn tyllu.

k=0.70 mm/blwyddyn 0.5 ar 60,000 ppm Cl-. Dyfnder mwyaf y pwll mewn 5 mlynedd=0.7 × √5=1.57 mm. Mae angen tiwb wal 2.0 mm ar gyfer gwasanaeth 5 mlynedd dibynadwy. 1.65 dim ond 3-4 blynedd y bydd mm yn ei roi.

Tiwbiau Titaniwm ar gyfer Matrics Cais Sgwrwyr FGD
Math o System FGD Crynodiad Clorid Nodweddiadol a Argymhellir Titaniwm Gradd Isafswm Wal Trwch Bywyd Gwasanaeth Disgwyliedig
Gwaith pŵer yn llosgi glo, calchfaen gwlyb (ffrwd gwaed wedi'i reoleiddio) 15,000-25,000 ppm Gradd 2 1.2-1.5 mm 5-8 mlynedd
Gwaith pŵer wedi'i danio â glo, glo clorid uchel 25,000-40,000 ppm Gradd 2 neu Radd 7 1.65 mm 4-6 mlynedd
Sero{0}}hylif-rhyddhau FGD (dolen gaeedig) 40,000-60,000 ppm Gradd 7 (Ti-0.15Pd) 2.0 mm 5-7 mlynedd
Boeler diwydiannol FGD (glo amrywiol) 10,000-20,000 ppm Gradd 2 .8-.12 mm 8-10 mlynedd
Gwastraff-i-ynni FGD (clorid uchel o wastraff) 50,000-80,000 ppm Gradd 12 neu Radd 7 2.5 mm 4-6 blynedd
Problemau Ansawdd Tiwb A Holltau
Nid yw'r holltau sydd eisoes yn bodoli yn y tiwb yn atal trydylliad twll pin, hyd yn oed os yw trwch y wal yn cynyddu. Yng ngwasanaeth sgwrwyr FGD, mae holltau yn bresennol mewn uniadau rholio tiwb i ddalennau tiwb, o dan gasgedi ac o dan ddyddodion gypswm neu ludw. Mae cyrydiad hollt yn cynyddu cyfradd cychwyn a lluosogi pwll gan ffactor o 3-10. Mae'n well gan gyffyrdd tiwb wedi'u weldio i ddalennau tiwb (dim holltau) na chysylltiadau wedi'u rholio neu fflans ar unrhyw grynodiad clorid uwchlaw 20,000 ppm. Dylai arwynebau tiwb fod yn amddifad o raddfa, gronynnau haearn wedi'u mewnosod (o offer ffurfio), a chrafiadau wyneb yn ddyfnach na 10 y cant o drwch wal. Mae'r ymwrthedd tyllu gorau yn cael ei gynnig gan orffeniadau electropolished neu biclo.

Ar gyfer sgwrwyr FGD sy'n gweithio ar 70 gradd gyda chrynodiadau clorid yn uwch na 20,000 ppm, mae angen isafswm trwch wal tiwb titaniwm o 1.65 mm ar gyfer Gradd 2 mewn systemau cymharol gryno (20,000{2040,000 ppm), yn codi i 2.0 mm ar gyfer systemau Gradd 7 y tu hwnt i 40,00. Dylai peirianwyr nodi arwynebau tiwb wedi'u piclo neu wedi'u electrosgleinio, uniadau tiwb wedi'u weldio yn hytrach na'u rholio{-i-diwb a monitro crynodiad clorid yn wythnosol i ganfod cynhyrfu cyn i dyllu'r twll ddigwydd. Ar gyfer lefelau clorid dros 60,000 ppm, dylid ystyried deunyddiau eraill fel titaniwm gradd 12 neu zirconiwm.