煙氣脫硫（FGD）系統(tǒng)中閥門如何選型？更新日期：2018-11-14
煙氣脫硫( Flue Gas Desulfurization, FGD) 是燃煤電廠減少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(yīng)用多和成熟的工藝，我國大部分電廠煙氣脫硫也采用此工藝。工恒閥門在煙氣脫硫系統(tǒng)中閥門選型有著豐富的經(jīng)驗，歡迎來電或在線咨詢。
1、介質(zhì)性質(zhì)對閥門的要求
FGD系統(tǒng)中所用的閥門也叫脫硫閥門種類很多,由于脫硫工程中管道多與條件惡劣的介質(zhì)接觸,結(jié)垢、堵塞、腐蝕、磨損是FGD系統(tǒng)中常見問題,嚴重影響到系統(tǒng)的設(shè)備運轉(zhuǎn)率。因此,正確地對脫硫閥門進行選型還需了解其所接觸介質(zhì)的性質(zhì)。FGD漿液系統(tǒng),按介質(zhì)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(zhì)量分數(shù)可達55% ,密度達1500 kg/m3 ②pH = 4～7,無機物化學(xué)弱酸腐蝕性;
③含惰性物質(zhì)的有機溶液,有機溶液腐蝕性;
④流速快,一般設(shè)計中漿液流速控制在2. 5 m / s以下,實際運行中可達3. 5m / s,有顆粒射流現(xiàn)象,循環(huán)水、工藝水可達5m / s;
⑤Cl- 濃度高: 脫硫工程公司一般按20000mg/L設(shè)計,實際塔內(nèi)達180000 mg/L左右,廢水中40000mg/L左右,除具有酸性腐蝕外,還有強氧化性和還原性。
總體而言,石灰石漿液磨蝕性較嚴重,石膏漿液更多地表現(xiàn)為腐蝕性。 因此,對于閥門選型除了常規(guī)要求,如具有***良的產(chǎn)品設(shè)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,采用防腐材料。對于閥門配套的執(zhí)行機構(gòu), 還需熟知FGD系統(tǒng)中各個閥的功能, 操作的頻繁度和難易度。綜合考慮FGD系統(tǒng)運行的可靠性和經(jīng)濟性,煙氣脫硫工程中漿液管道主要使用了蝶閥和調(diào)節(jié)閥,儀控一次閥使用了隔膜閥、截止閥和球閥。
2 、蝶閥的選擇
漿液系統(tǒng)中使用的是對夾式襯膠蝶閥,公稱通徑整體對夾式結(jié)構(gòu)采用穿過螺栓的裝配型式,以便具有抗管線應(yīng)力的性能。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(guān)。循環(huán)漿液管道通徑DN600,考慮到手動操作困難,采用氣動執(zhí)行機構(gòu),循環(huán)泵出口沖洗管道標高3 m以上,人工難以操作,也選用氣動執(zhí)行機構(gòu)。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,也選用氣動執(zhí)行機構(gòu)。其他小漿液管道、沖洗水、放空管路均選用手動執(zhí)行機構(gòu)。 近年來閥門材質(zhì)也發(fā)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(zhì)條件下選材上也有所不同:介質(zhì)為[Cl- ]50 000～180 000 mg/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; 3 000 mg/L ＜ [Cl- ] ＜ 50 000 mg/L的漿液回收水時可選用超級奧氏體不銹鋼1.4529、254SMO; [Cl- ] ＜30 000 mg/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(tǒng)中[ Cl- ]較高,經(jīng)過***化后通？梢钥刂艶GD系統(tǒng)中[Cl- ] ≤20 000 mg/L,而較多使用了雙相不銹鋼。
3、調(diào)節(jié)閥的選擇
一般FGD工程石灰石漿液進塔管路和旋流器回流管道設(shè)置調(diào)節(jié)閥。石灰石漿液進塔管道處選用了氣動V型陶瓷調(diào)節(jié)球閥,閥前端設(shè)置孔板,由孔板兩端取壓差信號引入調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機構(gòu)。旋流器溢流回流管道選用蝶閥加節(jié)流孔板實現(xiàn)調(diào)控。氣動V型陶瓷調(diào)節(jié)球閥由氣動執(zhí)行機構(gòu)與V型球閥二部分組成,閥芯選用陶瓷。V型開口球體與閥座之間具有剪切作用,當介質(zhì)中含有纖維或固體顆粒時,V形球體不會卡死,仍保證良好的密封性。閥芯采用陶瓷,有較高的抗磨蝕性能,閥座保護環(huán)可防止流體直接沖刷閥座,延長閥座壽命。
4 、儀表控制閥門選擇
儀控一次閥主要使用了手動隔膜閥、截止閥和球閥。吸收塔液位壓力變送器均采用DN 50, PN1. 6手動隔膜閥;石膏排出泵、循環(huán)泵、事故漿液泵、石灰石漿液泵、集水坑泵出口設(shè)就地壓力表,一次閥也采用DN50, PN1. 6手動隔膜閥;煙氣壓力變送器、就地壓力表、除霧器沖洗水壓力表均采用DN10截止閥; 石膏排出漿液pH 計一次閥采用DN 50, PN1. 6球閥。
1、介質(zhì)性質(zhì)對閥門的要求
FGD系統(tǒng)中所用的閥門也叫脫硫閥門種類很多,由于脫硫工程中管道多與條件惡劣的介質(zhì)接觸,結(jié)垢、堵塞、腐蝕、磨損是FGD系統(tǒng)中常見問題,嚴重影響到系統(tǒng)的設(shè)備運轉(zhuǎn)率。因此,正確地對脫硫閥門進行選型還需了解其所接觸介質(zhì)的性質(zhì)。FGD漿液系統(tǒng),按介質(zhì)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(zhì)量分數(shù)可達55% ,密度達1500 kg/m3 ②pH = 4～7,無機物化學(xué)弱酸腐蝕性;
③含惰性物質(zhì)的有機溶液,有機溶液腐蝕性;
④流速快,一般設(shè)計中漿液流速控制在2. 5 m / s以下,實際運行中可達3. 5m / s,有顆粒射流現(xiàn)象,循環(huán)水、工藝水可達5m / s;
⑤Cl- 濃度高: 脫硫工程公司一般按20000mg/L設(shè)計,實際塔內(nèi)達180000 mg/L左右,廢水中40000mg/L左右,除具有酸性腐蝕外,還有強氧化性和還原性。
總體而言,石灰石漿液磨蝕性較嚴重,石膏漿液更多地表現(xiàn)為腐蝕性。 因此,對于閥門選型除了常規(guī)要求,如具有***良的產(chǎn)品設(shè)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,采用防腐材料。對于閥門配套的執(zhí)行機構(gòu), 還需熟知FGD系統(tǒng)中各個閥的功能, 操作的頻繁度和難易度。綜合考慮FGD系統(tǒng)運行的可靠性和經(jīng)濟性,煙氣脫硫工程中漿液管道主要使用了蝶閥和調(diào)節(jié)閥,儀控一次閥使用了隔膜閥、截止閥和球閥。
2 、蝶閥的選擇
漿液系統(tǒng)中使用的是對夾式襯膠蝶閥,公稱通徑整體對夾式結(jié)構(gòu)采用穿過螺栓的裝配型式,以便具有抗管線應(yīng)力的性能。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(guān)。循環(huán)漿液管道通徑DN600,考慮到手動操作困難,采用氣動執(zhí)行機構(gòu),循環(huán)泵出口沖洗管道標高3 m以上,人工難以操作,也選用氣動執(zhí)行機構(gòu)。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,也選用氣動執(zhí)行機構(gòu)。其他小漿液管道、沖洗水、放空管路均選用手動執(zhí)行機構(gòu)。 近年來閥門材質(zhì)也發(fā)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(zhì)條件下選材上也有所不同:介質(zhì)為[Cl- ]50 000～180 000 mg/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; 3 000 mg/L ＜ [Cl- ] ＜ 50 000 mg/L的漿液回收水時可選用超級奧氏體不銹鋼1.4529、254SMO; [Cl- ] ＜30 000 mg/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(tǒng)中[ Cl- ]較高,經(jīng)過***化后通？梢钥刂艶GD系統(tǒng)中[Cl- ] ≤20 000 mg/L,而較多使用了雙相不銹鋼。
3、調(diào)節(jié)閥的選擇
一般FGD工程石灰石漿液進塔管路和旋流器回流管道設(shè)置調(diào)節(jié)閥。石灰石漿液進塔管道處選用了氣動V型陶瓷調(diào)節(jié)球閥,閥前端設(shè)置孔板,由孔板兩端取壓差信號引入調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機構(gòu)。旋流器溢流回流管道選用蝶閥加節(jié)流孔板實現(xiàn)調(diào)控。氣動V型陶瓷調(diào)節(jié)球閥由氣動執(zhí)行機構(gòu)與V型球閥二部分組成,閥芯選用陶瓷。V型開口球體與閥座之間具有剪切作用,當介質(zhì)中含有纖維或固體顆粒時,V形球體不會卡死,仍保證良好的密封性。閥芯采用陶瓷,有較高的抗磨蝕性能,閥座保護環(huán)可防止流體直接沖刷閥座,延長閥座壽命。
4 、儀表控制閥門選擇
儀控一次閥主要使用了手動隔膜閥、截止閥和球閥。吸收塔液位壓力變送器均采用DN 50, PN1. 6手動隔膜閥;石膏排出泵、循環(huán)泵、事故漿液泵、石灰石漿液泵、集水坑泵出口設(shè)就地壓力表,一次閥也采用DN50, PN1. 6手動隔膜閥;煙氣壓力變送器、就地壓力表、除霧器沖洗水壓力表均采用DN10截止閥; 石膏排出漿液pH 計一次閥采用DN 50, PN1. 6球閥。
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