電站鍋爐、工業(yè)鍋爐、焚燒爐、燃氣輪機等產(chǎn)生的煙氣會向環(huán)境排放N0和N02等氮氧化物(通稱為“N0X”),氮氧化物(N0X)是造成大氣污染的主要污染物,目前國內(nèi)65%的N0X是燃煤產(chǎn)生的,目前控制氮氧化物排放的方法主要有選擇性催化還原法(SCR)和選擇性非催化還原法(SNCR)。
選擇性催化還原法(SCR)存在著一定的缺點:需要設(shè)定催化劑反應(yīng)塔、催化劑費用高、煙氣中的催化劑容易失效并且失效后的催化劑是危險固廢。而選擇性非催化還原法(SNCR)具有不改變鍋爐原有結(jié)構(gòu)、無需巨額的前期改造費用、不改變鍋爐的操作方式、占地面積小、不需要昂貴的催化劑、成本低、設(shè)施簡單等優(yōu)點,所以選擇性非催化還原法得到了更好的推廣應(yīng)用。選擇性非催化還原法(SNCR)是在高溫段將還原劑噴入,從而將N0X還原為單質(zhì)分子態(tài)的氮,目前常用的還原劑是氨水和尿素。
在SNCR煙氣脫硝工藝中,雖然尿素并不會直接對鍋爐管產(chǎn)生腐蝕作用,但是尿素的水解物和熱分解物卻對爐管有很強的腐蝕作用。志盛威華高溫防腐系列涂料可抵抗脫硝水解產(chǎn)物和熱解產(chǎn)物對爐管金屬的侵蝕破壞,在市場上得到了廣泛應(yīng)用!
尿素的熱解反應(yīng):CO(NH2)2→NH4CNO→NH3+HCNO
HCNO→H++CNO-
尿素的水解反應(yīng):CO(NH2)2 + H2O →CO2 + 2NH3
HCNO是一種弱酸,CNO-是一種在酸性條件下具有很強配位能力的絡(luò)合劑,能與鐵離子形成絡(luò)合物而加速保護膜的破壞。
同時,尿素分解出來的NH3具有多重腐蝕效果,一方面NH3能與20G碳素鋼中的鉻產(chǎn)生絡(luò)合反應(yīng)加速腐蝕;另一方面,NH3會破壞保護膜與基材金屬之間的電荷平衡結(jié)構(gòu),降低電極電位,更容易發(fā)生腐蝕。
爐管表面分解生成的NH3與煙氣中的SO2、SO3反應(yīng)生成亞硫酸銨、硫酸銨及煙氣中的灰塵形成污垢覆蓋在爐管表面,破壞了爐管與煙氣之間的介質(zhì)平衡狀態(tài),造成垢下腐蝕。
低溫酸性條件下CO2對爐管也會造成腐蝕作用。爐管表面的水溶液吸收煙氣中的CO2形成碳酸可直接腐蝕爐管。
除了上述幾種腐蝕機理以外,在爐管表面還會存在水汽腐蝕、濕H2S腐蝕、氯離子等多種電化學(xué)腐蝕作用。
為了解決SNCR煙氣脫硝工藝中尿素溶液對爐管的腐蝕,可以在爐管的表面涂刷SNCR爐內(nèi)脫硝高溫防腐涂料。北京志盛威華推出的ZS-1061耐高溫遠紅外輻射涂料,ZS-1021耐高溫封閉涂料耐高溫1200℃,ZS-1041SNCR爐內(nèi)脫硝高溫防腐涂料耐高溫600℃,ZS-722導(dǎo)熱防腐涂料耐高溫750℃等涂料皆可用于爐內(nèi)脫硝不同的防腐蝕工況。
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