煙氣脫硫系統中閥門如何選型
發布時間：2023-07-03
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用最多和最成熟的工藝，我國大部分電廠煙氣脫硫也采用此工藝。那么，煙氣脫硫（FGD）系統中閥門如何選型呢？
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用最多和最成熟的工藝，我國大部分電廠煙氣脫硫也采用此工藝。
1、介質性質對閥門的要求
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1500 kg/m3②pH=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2.5 m/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;
⑤Cl-濃度高:脫硫工程公司一般按20000mg/L設計,實際塔內最高達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。綜合考慮FGD系統運行的可靠性和經濟性,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。
2、蝶閥的選擇
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。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。循環漿液管道通徑DN600,考慮到手動操作困難,采用氣動執行機構,循環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,也選用氣動執行機構。其他小漿液管道、沖洗水、放空管路均選用手動執行機構。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-]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。以前通常認為系統中[Cl-]較高,經過優化后通常可以控制FGD系統中[Cl-]≤20 000 mg/L,而較多使用了雙相不銹鋼。
3、調節閥的選擇
一般FGD工程石灰石漿液進塔管路和旋流器回流管道設置調節閥。石灰石漿液進塔管道處選用了氣動V型陶瓷調節球閥,閥前端設置孔板,由孔板兩端取壓差信號引入調節閥執行機構。旋流器溢流回流管道選用蝶閥加節流孔板實現調控。氣動V型陶瓷調節球閥由氣動執行機構與V型球閥二部分組成,閥芯選用優質陶瓷。V型開口球體與閥座之間具有剪切作用,當介質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。閥芯采用優質陶瓷,有較高的抗磨蝕性能,閥座保護環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、循環泵、事故漿液泵、石灰石漿液泵、集水坑泵出口設就地壓力表,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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