1. 引言
我國是一個能源結(jié)構(gòu)以燃煤為主的國家，隨著近年來國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，燃煤產(chǎn)生的大氣污染日益嚴(yán)重，酸雨面積不斷擴(kuò)大。煙道氣脫硫裝置（簡稱FGD）是當(dāng)今燃煤鍋爐控制二氧化硫排放的主要措施。煙氣脫硫有多種工藝，而石灰石－石膏濕法工藝是當(dāng)今世界各國應(yīng)用最多且最為成熟的工藝。
煤炭燃燒時除產(chǎn)生SO2外，還生成少量SO3、NOX、HCl、HF等氣體，由于煙氣中含有水，因此可在瞬間形成H2SO4、HCl、HF等強(qiáng)腐蝕性溶液。與此同時，含有煙塵的煙氣高速穿過設(shè)備和管道，對裝置的腐蝕相當(dāng)嚴(yán)重。并且，吸收塔的入口煙氣溫度可高達(dá)180℃，而內(nèi)腔長期處于45-70℃的酸、堿交替的濕熱環(huán)境之中。可見，濕法除塵脫硫系統(tǒng)在運行中處于強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)、濕熱和高磨損的嚴(yán)酷環(huán)境中。由于腐蝕環(huán)境惡劣，濕式脫硫系統(tǒng)對材質(zhì)的耐蝕、耐磨、耐溫要求極為嚴(yán)格。
吸收塔、煙道的材質(zhì)或防護(hù)材料的選擇對裝置的使用壽命和成本影響很大，因此被認(rèn)為是煙氣脫硫裝置設(shè)計和制造的關(guān)鍵技術(shù)之一。吸收塔體可用合金鋼、玻璃鋼或碳鋼內(nèi)襯玻璃鋼、橡膠、磚板、鱗片涂料等。調(diào)查結(jié)果表明，脫硫系統(tǒng)中材料所占設(shè)備總造價的比重是相當(dāng)高的，為了不斷降低費用，80年代起，國內(nèi)外專家一直在尋求一種造價低、耐高溫、耐腐蝕的材料。高性能涂料作為一種最為經(jīng)濟(jì)有效的防護(hù)材料，經(jīng)過二十余年在脫硫裝置的成功應(yīng)用，正引起各國脫硫工作者的關(guān)注。
2. 適用于FGD裝置的防護(hù)材料
濕式除塵脫硫裝置，由于存在很強(qiáng)的腐蝕性氣體、高溫和摩擦等使用條件，因此所用材料必須能承受化學(xué)的、高溫、高濕和機(jī)械的長期負(fù)荷，其性能有著特殊的要求。目前用于濕式FGD中的防護(hù)材料有：橡膠、合金鋼或復(fù)合鋼板、磚板、膠泥、玻璃鋼、鱗片涂料等。
2.1 橡膠裝置
由于橡膠具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性和相對較低的價格，長期以來被人們用于防腐場合。研究表明，丁基橡膠具有相對較低的滲透系數(shù)和更高的化學(xué)穩(wěn)定性，能阻止水蒸氣、氧氣和二氧化硫的擴(kuò)散，并且耐磨損，因而更適用于濕法FGD工藝。如：丁基橡膠、溴化丁基橡膠和氯化丁基橡膠在FGD領(lǐng)域得到了許多應(yīng)用。
德國等歐洲國家傾向于在吸收塔內(nèi)表面使用橡膠襯里。其中，德國陶瓷化學(xué)有限公司（KCH）將橡膠襯里應(yīng)用于FGD的內(nèi)襯防腐已有近三十年的歷史。中德合資的武漢KCH公司自1996年成立以來，應(yīng)用KCH的橡膠襯里技術(shù)，已成功完成了杭州半山電廠等煙道脫硫工程。
2.2 合金鋼與復(fù)合鋼板
一般的不銹鋼和耐酸鋼材難于抵御脫硫系統(tǒng)中的強(qiáng)腐蝕。國外經(jīng)過多年的研究，最后確認(rèn)鎳基合金適合于在FGD中使用。目前，美國主要利用鎳基合金或碳鋼內(nèi)覆高鎳合金板的方法。與非金屬襯里的復(fù)合材料相比，鎳合金在內(nèi)應(yīng)力、抗介質(zhì)的滲透及施工質(zhì)量的保證上有優(yōu)勢，但耐蝕性不如橡膠和鱗片涂料，且價格十分昂貴。
2.3 膠泥和磚板襯里
耐腐蝕磚板襯里是在金屬或混凝土設(shè)備的內(nèi)壁以耐腐蝕膠泥襯砌耐腐蝕磚板，使腐蝕介質(zhì)與設(shè)備基體隔離，從而達(dá)到設(shè)備免遭腐蝕的防腐蝕技術(shù)。磚板襯里具有耐腐蝕性好、機(jī)械強(qiáng)度大等優(yōu)點。我國耐腐蝕磚板襯里技術(shù)發(fā)展于50年代，多年來積累了豐富的設(shè)計、施工經(jīng)驗，研制開發(fā)了一些性能優(yōu)良的耐腐蝕磚板與膠泥。目前，我國用于FGD的磚板主要是花崗巖和鑄石板。這種所謂的麻石除塵脫硫設(shè)備的主要缺點是襯里層厚、設(shè)施笨重、抗震性差和操作施工期長。
磚板襯里所用的粘合劑俗稱膠泥，它由粘結(jié)劑、固化劑、耐蝕填料及添加劑等組成。目前國內(nèi)外常用的耐腐蝕膠泥有無機(jī)硅酸鹽膠泥和樹脂膠泥二大類產(chǎn)品。目前國內(nèi)也有在FGD直接采用無機(jī)膠泥，即俗稱水玻璃鑄石涂料用于FGD內(nèi)襯防腐的案例，但由于無機(jī)膠泥密封性差，收縮較大，因此在施工中為了提高襯里的強(qiáng)度，一般都用龜甲網(wǎng)加固。這種襯里的設(shè)計厚度一般在3cm左右，施工繁雜，可靠性較低，目前正逐漸被樹脂膠泥所替代。
2.4 玻璃鋼
玻璃鋼是發(fā)展較早的一種復(fù)合材料，具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、絕緣、耐腐蝕、保溫等性能特點，材料性能可設(shè)計，制品可一次性成型，成品維修較為方便。玻璃鋼用于制作煙氣脫硫裝置始于二十世紀(jì)70年代，尤其是乙烯基酯樹脂的誕生，進(jìn)一步提高了玻璃鋼的耐腐性能、物理性能以及耐熱性。大直徑玻璃鋼纏繞技術(shù)的問世，使玻璃鋼在脫硫裝置中得到了實際應(yīng)用。
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，主要是缺少相關(guān)的制造技術(shù)和評價方法。連云港連眾玻璃鋼集團(tuán)于1995年從美國引進(jìn)了用于生產(chǎn)大直徑玻璃鋼制品的現(xiàn)場纏繞機(jī)，并于1996年首次在國內(nèi)制作整套煙氣脫硫裝置獲得成功。
