脫硫閥門的簡介及蝶閥選型

煙氣脫硫(FlueGasDesulfurization，FGD)是當今燃煤電廠控制二氧化硫排放的主要措施。其中石灰石石膏濕法煙氣脫硫是世界各國應用最多和最成熟的工藝。雖然關于化工設備閥門設計、選型的參考資料很多，但是針對石灰石石膏濕法脫硫系統閥門選型的資料卻不多，結合2x130t/h環保熱電鍋爐煙氣脫硫系統案例，對小型鍋爐FGD系統中閥門設置和選型方法進行了總結。

1、脫硫系統閥門簡介

閥是用于管道系統中處理流體的控制裝置，選擇閥之前必須先了解各種閥的功能。FGD系統應用的主要閥門是截斷閥、調節閥、止回閥、減壓閥和安全閥。漿液系統中使用較多的是前兩種。其中截斷閥用以控制管路中介質的通過或截斷，將管路系統隔離開來。調節閥用來調節管路中的介質流量和壓力，使工藝參數穩定在所希望的范圍內，在磨損嚴重的漿液管路系統中應盡量避免節流，可以采用調速泵和開關閥運行，或其他的運行方式，而不用調節閥，避免閥門磨損。

2、介質性質與閥門選型要求

FGD系統中所用閥門種類很多，由于脫硫工程中管道多與條件惡劣的介質接觸，結垢、堵塞、腐蝕、磨損是FGD系統中常見問題，嚴重影響到系統的設備運轉率。因此，正確地對閥門進行選型還需了解其所接觸介質的性質。

FGD漿液系統，按介質成分不同，分為石灰石漿液、石灰石石膏漿液和石膏漿液三大部分。其主要特點如下：(1)顆粒性，具有磨損性，石灰石漿液質量分數可達55%，密度達1500kg/m3;(2)pH=4~7，無機物化學弱酸腐蝕性;(3)含惰性物質的有機溶液，有機溶液腐蝕性;(4)流速快，一般設計中漿液流速控制在2.5m/s以下，實際運行中最大可達3.5m/s，有顆粒射流現象，循環水、工藝水最大可達5m/s;(5)Cl-濃度高：脫硫工程公司一般按20000mg/L設計，實際塔內最高達180000mg/L左右，廢水中約40000mg/L左右，除具有酸性腐蝕外，還有強氧化性和還原性?？傮w而言，石灰石漿液磨蝕性較嚴重，石膏漿液更多地表現為腐蝕性。

因此，對于閥門選型除了常規要求，如具有優良的產品設計、扭矩小、動作靈活、運行可靠、使用壽命長、維護費用少外，還要求防腐蝕、耐磨損，采用優質防腐材料。對于閥門配套的執行機構，還需熟知FGD系統中各個閥的功能，操作的頻繁度和難易度。

3、閥門選型實例及性能簡介

綜合考慮FGD系統運行的可靠性和經濟性，本煙氣脫硫工程中漿液管道主要使用了蝶閥和調節閥，儀控一次閥使用了隔膜閥、截止閥和球閥。下面對各個閥門的設置和該閥門的特征進行說明。

3.1 蝶閥

蝶閥是根據管道擋板的原理，用一有傾角的盤(門)作為控制元件，圓盤固定在心軸上，并以能旋轉的心軸來控制開閉，閥座可為金屬、橡膠、特氟隆等材料，固定于閥體壁上。此閥構造簡單，其閥體為薄餅型、質量小，占空間小，可作節流及開閉之用，尤其適用于大流量的控制，不適用于小流量。蝶閥雖然可以作調節閥使用，但不能用來調節帶有大量固體顆粒物的漿液的流量。由于閥盤始終處于漿液流體中，用閥盤來節流，不僅閥盤易磨損，而且會很快磨損其下游側的橡膠襯管，特別在流速較高的管路中，閥門關閉時更是如此。因此，蝶閥在大多數漿液管道上是用作關斷閥。

蝶閥具有如下特點：(1)尺寸小、質量小，便于安裝，其質量只有同級閘閥的1/3～1/4，高度和寬度只有同級閘閥的1/3;(2)切斷性能比閘閥、截止閥好;(3)調節性能好，不僅壓降小，而且調節范圍廣;(4)結構簡單，易于維護;。易于配置自控執行機構;(5)與相同溫度、壓力等級的閘閥、截止閥比較，蝶閥價格低廉。

漿液系統中使用的是對夾式襯膠蝶閥，公稱通徑整體對夾式結構采用穿過螺栓的裝配型式，以便具有最大抗管線應力的性能。本期工程閥門公稱通徑范圍為DN50～600，沖洗水閥、放空管道、濾液回塔管道均采用對夾式襯膠蝶閥。

蝶閥可電動、氣動或手動操作，與操作頻繁度和難易程度有關。本期工程循環漿液管道通徑DN600，考慮到手動操作困難，采用電動執行機構，循環泵出口沖洗管道標高3m以上，人工難以操作，也選用電動執行機構。石膏漿液排出泵和除霧器沖洗水管道因操作頻繁、要求控制靈敏，也選用電動執行機構。其他小漿液管道、沖洗水、放空管路均選用手動執行機構，在滿足穩定運行要求下盡量實現經濟節省性。

近年來閥門材質也發生了一些變化，對于漿液管道一般閥體采用球墨鑄鐵，閥座EPDM(乙丙烯橡膠)，閥板、閥桿在不同介質條件下選材上也有所不同：介質為[Cl-]50000～180000mg/L的石灰石漿液和石膏漿液時可選用具有強耐腐蝕性能的Ni基合金;3000mg/L<[Cl-]<50000mg/L的漿液回收水時可選用超級奧氏體不銹鋼114529、254SMO;[Cl-]<30000mg/L的石灰石、石膏漿液或回收水，可使用雙相不銹鋼2507、2205。以前通常認為系統中[Cl-]較高，經過優化后通?？梢钥刂艶GD系統中[Cl-][20000mg/L，而較多使用了雙相不銹鋼。

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