玻纖增強(qiáng)塑料（FRP）制品在發(fā)電領(lǐng)域具有很長的應(yīng)用歷史，特別是在煙氣脫硫（FGD）系統(tǒng)中。接下來幾年，F(xiàn)RP材料在電力行業(yè)的潛在市場將迅速擴(kuò)大。由于成本和維護(hù)費(fèi)用方面的優(yōu)勢，F(xiàn)RP正在取代其他材料。而且，F(xiàn)GD建筑系統(tǒng)的飛速增長（特別是在中國）將增加市場對可靠的耐腐蝕材料的需求，在十八大后全國人民對環(huán)境保護(hù)的強(qiáng)烈要求，加快了FRP材料在電力行業(yè)脫硫的使用。
FRP是玻璃纖維和熱固性樹脂制成的層壓材料。其結(jié)構(gòu)層由玻璃纖維構(gòu)成，用于增加強(qiáng)度和剛度；特別研制的樹脂用來增強(qiáng)其耐腐蝕性。這些特性使得FRP制品適合電廠內(nèi)的許多應(yīng)用場合，特別是腐蝕環(huán)境中的煙氣脫硫（FGD）裝置。
電廠使用煤炭等化石燃料來加熱鍋爐中的水，產(chǎn)生蒸汽。然后蒸汽渦輪機(jī)將燃料的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，最后轉(zhuǎn)變成電能。既然煤炭中含有硫，那么煤燃燒后的廢氣中會含有硫化物。FGD工藝可以去除硫化物，因此它們不會排放到空氣中污染環(huán)境。
全世界的大多數(shù)FGD裝置都是“濕洗”系統(tǒng)。在濕式洗滌器中，煙氣首先要通過一個微粒去除設(shè)備，例如靜電除塵器或織物過濾器。然后，蒸汽會進(jìn)入一個大型容器（噴淋塔或吸收器）內(nèi)，在其中，石灰或石灰石和水組成的漿液會噴淋于蒸汽上（見圖1）。
漿液中的鈣會與二氧化硫反應(yīng)形成亞硫酸鈣或硫酸鈣。反應(yīng)塔中的一部分漿液在進(jìn)行最后的脫水之前會被泵送到增稠器中。剩余的漿液則重新循環(huán)回到吸收器中。噴淋塔出口處安裝有除霧器，在煙氣排出前去除煙氣中的水汽。
特殊的FGD應(yīng)用
因?yàn)镕RP制品具有優(yōu)異的物理強(qiáng)度和耐腐蝕性，這種材料對于FGD系統(tǒng)中的許多應(yīng)用來說都是理想材料。
漿液循環(huán)管道
石灰或石灰石漿液是磨蝕性的，經(jīng)常含有少量的氯化物和氟化物，會對金屬管道造成嚴(yán)重的腐蝕。FRP由于其耐磨性和耐腐蝕性，成為該應(yīng)用中的優(yōu)先選擇。
吸收器內(nèi)部的漿液管道
吸收器中的噴淋頭和管道必須能承受管道內(nèi)部的漿液以及急速流下噴淋塔的漿液的磨損和腐蝕。因此，吸收器內(nèi)部的FRP管道外部必須具有額外的保護(hù)層。大約70%的FGD裝置在吸收器內(nèi)部采用FRP材料；另外30%選用碳化鋼或鎳合金襯里。
吸收器容器
FRP材料用于洗滌器內(nèi)部部件（例如管道、溢流堰、折流板、水槽和除霧器）的制造已經(jīng)有許多年。然而，F(xiàn)RP還是大型吸收器容器本身的理想制造材料，其所制造的容器直徑在40英尺以上，高度可達(dá)100英尺。特殊形式的吸收器（污水洗滌器或噴射鼓泡反應(yīng)器）比噴淋塔要小。進(jìn)入的煙氣低于反應(yīng)器或循環(huán)水槽中的液位，煙氣在通過漿液時會“起泡”，因此無需噴淋嘴和循環(huán)管道。FRP對于這些較小的容器來說是非常經(jīng)濟(jì)的材料。
出口管道
FRP是將FGD吸收器連接到煙道和煙囪襯里的理想材料。FRP管道可以使用阻燃的特殊溴化樹脂制成。替代鎳合金
二氧化硫是FGD系統(tǒng)中的高腐蝕性物質(zhì)，已經(jīng)有許多耐腐蝕的材料被應(yīng)用于FGD領(lǐng)域中，例如橡膠襯里、耐酸磚襯里和涂有樹脂涂層的碳化鋼。但是，考慮到成本和維護(hù)，目前兩種最常用的FGD材料是鎳合金和FRP。
2006年之前，鎳合金通常是濕工藝FGD系統(tǒng)所選用的材料。但是從那時起，F(xiàn)RP制品的需求開始增長。主要原因是什么？鎳的價格。鎳的價格在20世紀(jì)90年代一直盤旋在3-4美元/磅。而2006年卻突然上升到15美元/磅，到2007年達(dá)到了24美元/磅。即使現(xiàn)在鎳的價格在10美元/磅左右，但商品金屬的價格（例如鎳）在今天的經(jīng)濟(jì)環(huán)境中已經(jīng)變得非常不穩(wěn)定。憑借30年以來的相對穩(wěn)定的成本，F(xiàn)RP對于工藝工程師來說，已經(jīng)成為非常誘人的經(jīng)濟(jì)替代材料。
在美國，電力廠的建造步伐已經(jīng)穩(wěn)定，但由于空氣污染的控制問題，F(xiàn)GD裝置將繼續(xù)在較高的水平上增長?？諝赓|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對微粒物質(zhì)的限制將導(dǎo)致二氧化硫排放的控制要求更加嚴(yán)格。對危險的空氣污染物（例如汞、氯化氫）更加嚴(yán)格的排放限制將促使更多的FGD裝置建成，因?yàn)橄礈炱骺梢栽谌コ蚧锏耐瑫r，去除這樣的污染物。
在中國，自1990年以來，年均經(jīng)濟(jì)增長速率都在10%。中國將在2005-2011年建造數(shù)量空前的火電廠，使得2005年仍然低于美國的發(fā)電能力到2011年變?yōu)槊绹膬杀抖唷Ｖ袊笮碌幕痣姀S必須安裝二氧化硫洗滌器，并要求現(xiàn)有電廠裝備洗滌器。因此未來幾年，中國在FGD系統(tǒng)的年投資額至少比美國高50%。
即便如此，中國的FGD組件和材料市場仍然處于起步階段。特別是只有少數(shù)公司能夠?yàn)殡娏π袠I(yè)提供高質(zhì)量的穩(wěn)定的FRP制品。美國一家領(lǐng)先的FGD系統(tǒng)用FRP制品供應(yīng)商Ershigs公司最近宣布，與北京漢維能源服務(wù)公司成立一家合資企業(yè)。漢維公司主要為石油和天然氣生產(chǎn)廠制造FRP管道。Ershigs一直在尋找機(jī)會進(jìn)入中國市場，并將其FGD領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)帶給合資企業(yè)。Ershigs公司預(yù)測，在未來三年，中國FGD系統(tǒng)用FRP制品市場至少為15億美元。
亞什蘭高性能材料的Don Kelley說，煙道工程可以作為FRP市場全面增長的指示器。據(jù)Kelley介紹，在2004-2005年的兩年間，美國啟動了8個FRP煙道襯里項(xiàng)目，2007年有49個煙道襯里項(xiàng)目， 2008年有39個（截至10月）。他認(rèn)為，F(xiàn)RP在FGD應(yīng)用中，正快速成為鎳合金的替代材料。
FGD裝置的巨大增長
據(jù)美國能源信息管理局報道，全世界的電力需求到2030年將增加一倍?；痣姀S的發(fā)電能力在那段時間甚至有可能增加的更多。McIlvaine公司的《火力發(fā)電分析和預(yù)測》報告指出，火電廠的發(fā)電能力有望從2006年的130 MW增加到2030年的270 MW?？紤]到電廠的壽命周期，未來20年內(nèi)至少要新增火力發(fā)電能力170 MW。
煤炭和其他燃料的不成比例的增長主要是由于幾個因素。首先，石油價格從今年年初的147元/桶，下降到現(xiàn)在的115美元/桶左右。從成本的角度考慮，煤炭比天然氣和液化天然氣更具吸引力。
第二，由于燃料的地區(qū)分布不同，火力發(fā)電能力的增長也隨之不同。中國大約占有世界發(fā)電能力的三分之一。同時，中國的煤炭儲量也是世界最大的，其50%-80%的電能是由煤炭產(chǎn)生的。因此，中國對電力的巨大需求，將促進(jìn)全球火力發(fā)電能力以及FGD裝 置的重大增長 。
市場預(yù)期
2008年，全球的新裝FGD系統(tǒng)用FRP制品的銷售額預(yù)計(jì)為5億美，然而，F(xiàn)RP不可能終身使用。噴淋頭要經(jīng)受內(nèi)外表面的磨損和腐蝕，大約15年后就需要更換。其他FRP部件可以使用20年。工廠可以替換掉受損的部位，或選擇更換整個系統(tǒng)。在某些工廠，橡膠襯里部件或不銹鋼管道系統(tǒng)正被FRP部件和管道取代。
從表1可以看出，F(xiàn)RP在全世界新建火電廠領(lǐng)域的銷售額有望在2008年增長到5億美元。FRP在全球替換市場的銷售額有望達(dá)到1.5億美元，總的市場銷售額為6.5億美元。
市場機(jī)遇
未來20年，火電廠和FGD的裝機(jī)容量將大大增長。因此，F(xiàn)RP等耐腐蝕材料的需求將不斷增長。鎳合金等材料越來越貴，這為FRP帶來了市場機(jī)遇。由于FRP在FGD工藝中的低成本和高性能優(yōu)勢，F(xiàn)GD裝機(jī)容量在中國的增長為FRP材料制造了市場機(jī)遇。
