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          烟气脱硫阀门布置及选型

          岁月:2017-11-23 15:43:21 来源:合肥hot88官网 浏览数:3089

            烟气脱硫(FlueGasDesulfurization,FGD)是今天燃煤电厂控制二氧化硫排放的重要方法。其中石灰石石膏湿法烟气脱硫是世界各个应用最多和最成熟的手艺。虽然关于化工设备阀门设计、选型的参考资料很多,但是针对石灰石石膏湿法脱硫系统阀门选型的素材却不多,重组2x130t/h畜牧业热电锅炉烟气脱硫系统案例,对小型锅炉FGD系统中阀门设置和选型方法进行了总结。

          1、脱硫系统阀门简介

            阀是用于管道系统中处理流体的左右装置,分选阀之前必须先了解各种阀的功力。FGD系统采取的重要阀门是截断阀、调节阀、止回阀、减压阀和安全阀。浆液系统中采用较多的是将来两种。其中截断阀用以控制管路中介质的通过或截断,名将管路系统隔离开来。调节阀用来调节管路中的介质流量和压力,使工艺参数稳定在所期待之范围内,在磨损严重的浆液管路系统中应尽量避免节流,可以使用调速泵和开关阀运行,或其它的运作方式,而不用调节阀,避免阀门磨损。

          2、介质性质与阀门选型要求

            FGD系统中所用阀门种类很多,鉴于脱硫工程中管道多与原则恶劣的腐殖质接触,结垢、堵塞、腐蚀、破坏是FGD系统中常见问题,严重影响到系统之设施运行率。于是,正确地对阀门进行选型还需了解其所接触介质的习性。

            FGD浆液系统,按介质成分不同,人均石灰石浆液、石灰石石膏浆液和石膏浆液三大部分。他重要特征如下:(1)球粒性,具有磨损性,石灰石浆液质量分数可达55%,难度达1500kg/m3;(2)pH=4~7,无机物化学弱酸腐蚀性;(3)含惰性物质的地理溶液,农技溶液腐蚀性;(4)流速快,普通设计中浆液流速控制在2.5m/s以下,切切实实运作中最大可达3.5m/s,有颗粒射流现象,循环水、工艺水最大可达5m/s;(5)Cl-浓度高:脱硫工程公司一般按20000mg/L计划,切切实实塔内最高达180000mg/L控制,废水中约40000mg/L控制,除具有酸性腐蚀外,还有强氧化性和还原性。完全来讲,石灰石浆液磨蚀性较严重,石膏浆液更多地显示为腐蚀性。

            于是,对于阀门选型除了常规要求,如具有得天独厚的产品计划、扭矩小、动作灵活、运作可靠、采用寿命长、保护费用少外,还要求防腐蚀、耐磨损,利用优质防腐材料。对于阀门配套的执行机构,还需熟知FGD系统中各个阀的功力,借鉴的频繁度和难易度。

          3、阀门选型实例及性能简介

            概括考虑FGD系统运行的可靠性和经济性,基金烟气脱硫工程中浆液管道主要采取了蝶阀和调节阀,仪控一次阀使用了隔膜阀、截止阀和球阀。下对各级阀门的安装和该阀门的性状进行说明。

          3.1、蝶阀

            蝶阀是根据管道挡板的规律,用一有倾角的盘(门)表现控制部件,海固定在心轴上,并以能旋转的心轴来支配开闭,阀座可为金属、橡胶、欧元氟隆等资料,定位于阀体壁上。此阀构造简单,他阀体为薄饼型、质小,占空间小,可作节流及开闭之用,尤其适用于大用户量的左右,不适用于小流量。蝶阀虽然可以作调节阀使用,但未能用来调整带有大量固体颗粒物的浆液的发行量。鉴于阀盘始终处于浆液流体中,用阀盘来节流,不仅阀盘易磨损,而且会迅速磨损其下游侧的橡胶衬管,特别在流速较高的邮路中,阀门关闭时更是如此。于是,蝶阀在多数浆液管道上是用作关断阀。

            蝶阀具有如下特点:(1)尺寸小、质小,便于安装,他质量只有同级闸阀的1/3~1/4,高度和宽度只有同级闸阀的1/3;(2)切断性能比闸阀、截止阀好;(3)调整性能好,不仅压降小,而且调节范围广;(4)组织简单,轻而易举维护;。轻而易举配置自控执行机构;(5)与相同温度、压力等级的刹车阀、截止阀比较,蝶阀价格便宜。

            浆液系统中采用的是对夹式衬胶蝶阀,公称通径完全对夹式结构采用穿过螺栓的组建型式,以便具有最大抗管线应力的特性。每期工程阀门公称通径范围为DN50~600,冲洗水阀、放空管道、滤液回塔管道均采取对夹式衬胶蝶阀。

            蝶阀可电动、气动或手动操作,与操作频繁度和难易程度有关。每期工程循环浆液管道通径DN600,考虑到手动操作困难,利用电动执行机构,循环泵出口冲洗管道标高3m上述,事在人为难以操作,也可用电动执行机构。石膏浆液排出泵和除雾器冲洗水管道因操作频繁、渴求控制灵敏,也可用电动执行机构。其它小浆液管道、冲洗水、放空管路均选用手动执行机构,在满足稳定运行要求从尽量实现经济节省性。

            近些年阀门材质也发生了一部分变化,对于浆液管道一般阀体采用球墨铸铁,阀座EPDM(乙丙烯橡胶),阀板、阀杆在不同介质条件下选材上也有所不同:介质为[Cl-]50000~180000mg/L的大理石浆液和石膏浆液时可选用具有强耐腐蚀性能的Ni基合金;3000mg/L<[Cl-]<50000mg/L的浆液回收水时可租用超级奥氏体不锈钢114529、254SMO;[Cl-]<30000mg/L的大理石、石膏浆液或回收水,可采取双相不锈钢2507、2205。原先通常认为系统中[Cl-]较高,途经优化后通常可以操纵FGD系统中[Cl-][20000mg/L,而较多使用了双相不锈钢。

            普通FGD水利石灰石浆液进塔管路和旋流器回流管道设置调节阀。鉴于hot88竞猜网站费用较高,每期工程仅石灰石浆液进塔管道处选用了自行V型陶瓷调节球阀,阀前端设置孔板,由孔板两端取压差信号引入调节阀执行机构。旋流器溢流回流管道选用蝶阀加节流孔板实现调控。

            机关V型陶瓷调节球阀由电动执行机构与V型球阀二部分构成,阀芯选用优质陶瓷。V型开口球体与阀座之间具有剪切作用,顶介质中含有纤维或固体颗粒时,V形球体不会卡死,仍保证良好的密封性。阀芯采用优质陶瓷,有较高的抗磨蚀性能,阀座保护环可防止流体直接冲刷阀座,延长阀座寿命。

            在具体调试过程中发现,鉴于石灰石浆液回流管道上节流孔板过大,调节阀在调整过程中生存死区,调节阀开度和总量也无从很好地形成曲线,追加了调整工作量。

            若为水磨石浆液进料泵加装变频电机能很好地解决该问题,既能实现持续调整进塔浆液流量,还能大大节约开支。

          3.3、仪控一次阀

            每期工程仪控一次阀主要采取了手动隔膜阀、截止阀和球阀。吸收塔液位压力变送器均采取DN50,PN1.6手动隔膜阀;石膏排出泵、循环泵、故事浆液泵、石灰石浆液泵、集水坑泵出口设就地压力表,一次阀也采取DN50,PN1.6手动隔膜阀;烟气压力变送器、前后压力表、除雾器冲洗水压力表均采取DN10截止阀;石膏排出浆液pH计一次阀采用DN50,PN1.6团阀。

            隔膜阀是通过单行衬板的叠合来关断流体的。这种类型的阀门有双膜夹叠阀、屋脊式隔膜阀和骨干节流阀。在FGD系统中,隔膜阀多用于清洁水、废水处理系统容量调节,用于小口径浆管中,如测量仪和排空管路上的隔离阀。此外,隔膜阀非常方便动作频繁之场地,也适用在动作不太频繁之场地。

            但在烟气脱硫工程中发现,浆液的车速过快,球粒性介质在0.3~0.6MPa的压力推动下,形成的颗粒射流如子弹一样作用在堰式隔膜阀的阀台上,对阀台的损伤较为严重,易造成阀门的堵截和产生内漏,因而,当今普通采用直通式隔膜阀取代原来的护坡式隔膜阀。

            截止阀是采用阀杆升降带动与之相连的圆形阀盘,转移阀盘与阀座间距达到控制阀门的启闭。截止阀上部有手轮、阀杆,中央有螺纹和燃料函密封段,小型阀门阀杆上螺纹在阀体内,组织严谨,但阀杆与介质接触部分多,尤其螺纹部分易腐蚀,副阀杆露出阀盖的惊人可判断阀门开启程度,为防止介质从阀杆漏出,可在阀杆穿出阀盖部分用填料来密封。截止阀结构复杂,但操作简便,不甚费力,轻而易举调节流量和截断通道,启闭缓慢、电气化水锤现象,故使用大规模。截止阀安装时要小心流体方向,使管路流体由副发展流过阀座,即所谓的/低进高出0。目的是减少流体阻力,初步省力和关闭状态下填料函部分不与介质接触,合同阀杆和燃料函不致损坏和泄漏。截止阀主要用于水、蒸汽、压缩空气及各种物料的邮路,可较精确地调动流量和严谨地截断通道,但未能用于粘度大、易结晶的物品。

            团阀由插入阀体中的球塞来控制阀塞内通道截面积,是可以快捷启闭的阀门,阀芯有横向开孔,流体以直线通过阀体,有微小的压力降,合同于悬浮液或粘稠液。团阀外形规整,轻而易举做成夹套阀用于需保温的事态,可较富裕地制成气动或自动阀进行监控,现普通使用PTFE、EPDM等资料为阀座,于是,气泡密封性好,但因阀座为PTFE材质,他使用温度一般受限于250℃以下。普通用于全开或全关,不作节流使用(除非开口特殊钻石形状并经处理过)。

            脱硫工程中采用的阀门按驱动装置分类,有自动驱动、气动驱动、手动驱动和液压驱动阀门,普通限于安装环境、借鉴、运行条件或次数,及电脑应用的推广程度,全部系统可以实现连线与监督,无需手动驱动。但是,鉴于油价上手动驱动阀门价格低廉,又由于手轮或加装齿轮减速装置的经济性与耐用性,对于小脱硫机组而言,需严格控制工程造价,手动驱动阀门仍常把采取。

            考虑到阀门的可操作性和借鉴频繁度,在保证体系稳定运行的基础上,除了循环浆液泵入口,石膏浆液排出泵进出口、除雾器冲洗水这些操作频繁之阀门外,其它阀门尽量选用手动驱动阀门。

          4、循环浆液泵出口阀门的安装

            浆液循环泵作为脱硫系统主设备之一,在FGD水利造价、运作维护费用中都占有较大份额。最初援引的涉外脱硫工艺在循环泵出口年均设置阀门,途经多方技术糅合和多元化后,境内脱硫技术力争在技巧可靠的基础上,落实经济最节省,较多的脱硫公司选择循环浆液泵省略掉出口阀门,这基于以下认识:(1)现阶段高压电动机无论从制造工艺上还是绝缘材料上,同以前均不可同日而语,起先力矩和绝缘等级完

            全可以满足浆液循环泵启动过程要求;(2)正常情况下循环浆液泵不可能随意启停,浆液反冲导致的叶轮带动电机反转,不会对系统产生强烈的影响。考虑设备非正常运行方式对系统之影响,机械密封和泵的联营厂都明显要求不要反转;(3)在停泵瞬间浆液倒流引起的倒转是叶轮带动泵轴,与由于电机反转完全不同,不会引起叶轮松脱的究竟;(4)大原则的用于脱硫浆液系统之阀门造价确实较高;(5)检修时可利用临时加堵板来解决。

            但是,多个淀粉厂的运作维护经验表明,因为泵的谈话管径较大,总量较大,加堵板的时刻会有烟气窜出来,故而影响工人健康。由此提出可以在泵出口增长手动阀,对阀门的全封闭要求可以方便回落部分,只要能够在泵检修时阻止大部分之烟气就行。但是,考虑到浆液循环泵出口的办事规范,在腐蚀性和磨蚀性都很强的石膏浆液大用户量冲刷条件下不是性能低的阀门可以胜任的。

            循环泵不设置出口阀门主要是考虑到成本的原由,但是运行故障需要维修时烟气倒灌对检修人员的危害也不容忽视,概括考虑经济性和多样性,可以在每台循环泵出口管的上方(临到吸收塔平台)安装一个支管,FGD系统正常运转时用盲板堵上,FGD故障检修时拆开小堵板,名将一只放了气的行囊通过支管放入循环浆泵的谈话管道内,接下来充气进行密封,隔断烟气、防止烟气倒流,泵检修后放气取出再扮上小堵板。这样既节省了投资,又能为检修人员提供优质的借鉴环境。

          5、结束语

            阀门是FGD水利中必不可少的设施。在设置和选型的时刻要综合考虑阀门接触介质性质和不同型式阀门使用性能,对阀门型式、阀体材料及执行机构进行合理选择,合同体系稳定运行、经济合理。

            (1)蝶阀体积小、质小,是FGD浆液系统中采用最多的阀门,多用作截断阀,在操作频繁和借鉴困难时选用电动执行机构驱动。阀门材质经济适用。

            (2)hot88竞猜网站能对流体进行实时有效的调控,但是价格昂贵,除石灰石浆液进塔管路因控制要求严格而设置了hot88竞猜网站外,FGD系统中其他流量调节阀可以用蝶阀加节流孔板代替。

            (3)仪控一次阀主要采取隔膜阀、截止阀和球阀,普通,与浆液主管道相连的使用隔膜阀,与卫生介质相连的使用截止阀。

            (4)循环泵出口可以不设置阀门,在循环泵出口管的上方设置支管加盲板,要求维修时配合气囊使用,抵达经济性和条件协调性的和谐统一。

          阀门知识

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