燃煤發(fā)電廠要安裝噴淋塔來處理含硫煙氣。有些噴淋塔竟有20層的飯店那么高,用纖維增強(qiáng)塑料(FRP)制造的噴淋塔殼體的直徑有的達(dá)到100英尺以上。
在典型系統(tǒng)中,石灰漿液通過管道輸送到噴淋塔,管道直徑大于24英寸。石灰漿液通過一種由管道和噴嘴構(gòu)成的“圣誕樹”結(jié)構(gòu)噴射。煙氣被排入有FRP內(nèi)襯的煙囪中,煙囪高度可達(dá)400英尺。
所有這些設(shè)備需要大量的FRP。很多部位還需要耐磨蝕的特殊涂層來防止?jié){液侵蝕。
美國的發(fā)電廠歷來更多依靠鎳合金不銹鋼來供此用途。但隨著鎳價的急劇上升,選材已轉(zhuǎn)向FRP。而亞洲本來就更多使用FRP,因?yàn)镕RP的材料成本更低但勞力成本更高,而亞洲的勞力成本較低,故此成本之差凸顯優(yōu)勢。
此市場對FRP來說是一個頗大的但卻是波動的市場。因?yàn)楦鲊姆ㄒ?guī)要求不同,噴淋塔項(xiàng)目開展時間也不均衡,這就導(dǎo)致市場有峰有谷。盡管如此,長期市場是肯定的,F(xiàn)在全世界電量的一半以上是靠燒煤產(chǎn)生。盡管減排溫室氣體的呼聲甚高,但至少在幾十年內(nèi)煤仍將是主要燃料。含硫氣體的危害,特別是二氧化硫與大氣中氨和鈣反應(yīng)形成的顆粒物的危害是眾所周知的。其結(jié)果,幾乎所有的燃煤發(fā)電廠最終都要配裝噴淋塔。據(jù)美國邁克文公司調(diào)研,到2020年,煙氣脫硫(簡稱FGD)系統(tǒng)的數(shù)量將比2010年翻一番。在2020年底,全球?qū)⒂?70萬MW FGD系統(tǒng)在運(yùn)行,那一年將有7.4萬MW新FGD系統(tǒng)投入運(yùn)行,1000MW舊系統(tǒng)退役。
在未來10年中,用于新FGD系統(tǒng)的FRP銷量將保持相對穩(wěn)定,但這主要發(fā)生在亞洲而不是歐美(歐美主要進(jìn)行FGD系統(tǒng)的更換)。中國將成為領(lǐng)頭的FGD運(yùn)行國,占全球總能力的40%以上。
FGD系統(tǒng)用的FRP大多由噴淋塔制造商購買。過去這些制造商多為日本、美國、奧地利、德國和意大利的公司。而現(xiàn)在,很多中國公司正在成為領(lǐng)先廠商。
制造實(shí)例
美國能源復(fù)合材料公司(簡稱ECC)近日宣布它在今年夏天制成了兩個用于煙氣脫硫系統(tǒng)的大直徑筒體(有整體成型法蘭)。這代表了它對價值100億美元的煙氣脫硫市場的最新奉獻(xiàn)。這些筒體定于9月交貨。
美國的燃煤發(fā)電廠面臨著2015年排放的二氧化硫必須符合《清潔空氣法規(guī)1990年修正案》的期限。最有效的減排措施就是使用FGD噴淋塔,這些噴淋塔必須采用既耐磨蝕又耐腐蝕的極大型復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。ECC公司預(yù)計在2015年以前,隨著公用事業(yè)排放達(dá)標(biāo)措施的實(shí)施,F(xiàn)GD市場將持續(xù)增長。
ECC公司使用Ⅰ級阻燃乙烯基酯樹脂、無硼玻璃纖維增強(qiáng)材料和碳纖維薄氈內(nèi)襯來制造噴淋塔部件。合同要求它制造一個16英尺直徑、24英尺長度的筒體和一個18英尺直徑、26英尺長度的筒體。兩筒體均為整體結(jié)構(gòu),由附著的玻璃纖維增強(qiáng)塑料鞍座自我支承。