1 鍋爐煙氣脫硫蝶閥結構改進自制煙道蝶閥構思 在鍋爐煙氣脫硫的施工設計中,由于煙氣量非常大,煙氣管道的通徑小都在Φ1000mm以上。由于煙氣管路的閥門一般不進行調節,只起到開啟和切斷的作用,所以通常都選擇使用蝶閥。在實際使用中,手動蝶閥體積大、閥板重、開關費力,而且機械傳動或電動、氣動的閥門不僅體積更大、質量更重,而且價格十分昂貴。 據了解,1臺Dg1000mm規格的蝶閥,質量約為2t,閥芯為普通材質,采用機械傳動、法蘭聯接形式的低壓蝶閥,價格約2萬元。如果選用特殊材質,氣動或電動形式的蝶閥,1臺則3萬元左右。鑒于此,許多企業紛紛自制蝶閥,大多選擇采用鋼制的插板式,但由于鋼制、插板式蝶閥制做復雜,加之煙氣溫度較高,自制的蝶閥存在閥板受熱容易變形、開關很不靈活等問題。 對煙道蝶閥和金屬密封蝶閥的產品標準及其結構特性進行了對比和分析。根據閥門使用的工況條件給出了密封結構的設計方法,并對閥門的安裝和使用提出了注意問題和應對措施。在豐喜股份公司復肥分公司25t/h鍋爐的氨法煙氣脫硫項目中,筆者也同樣遇到了這個問題。為了降低脫硫塔的造價,脫硫塔和管道采用的是聚丙烯材質,煙氣管道的直徑達到Φ1400mm,管路共需要3個蝶閥,通徑都是Φ1400mm。為此,3個自制的煙道蝶閥,不僅可以解決質量大、閥板變形、開關不靈活的問題,而且可以解決聚丙烯管道與鋼制的蝶閥如何聯接的問題。 2 鍋爐煙氣脫硫蝶閥結構改進設計制作過程 根據蝶閥的結構和原理,參考兄弟廠自制蝶閥的優缺點,要解決閥門的質量和開關靈活的問題,采用插板式的結構肯定不行。鑒于聚丙烯材料耐腐蝕、比重輕的特點,筆者設計制作了聚丙烯與不銹鋼材料相結合的管道式蝶閥,具體過程如下。 煙道蝶閥管道通風蝶閥型號齊全,煙道蝶閥俗稱通風蝶閥,通風蝶閥是用圓形蝶板作啟閉件并隨閥桿轉動來開啟、關閉和調節流體通道的一種閥門。蝶閥不僅結構簡單、體積小、重量輕、材料耗用省,安裝尺寸小,而且驅動力矩小,操作簡便、迅速,并且還同時具有良好的流量調節功能和關閉密封特性,在大中口徑、中低壓力的使用領域,蝶閥是主導的閥門形式。隨著防腐合成橡膠和聚四氟乙烯的應用,蝶閥的性能得以提高,并滿足于不同的工況條件。近十幾年來,金屬密封蝶閥發展迅速,隨著耐高溫、耐低溫、耐強腐蝕、耐強沖蝕、高強度合金材料在蝶閥中的應用,使金屬密封蝶閥在高溫、低溫、強沖蝕等工況條件下得到廣泛的應用,并部分取代了截止閥、閘閥和球閥。
鍋爐煙氣脫硫蝶閥結構改進結構特點 蝶閥具有結構簡單、體積小、重量輕、材料耗用省,安裝尺寸小,開關迅速、90°往復回轉,驅動力矩小等特點,用于截斷、接通、調節管路中的介質,具有良好的流體控制特性和關閉密封性能。 (1)用1塊δ=20mm的聚丙烯板,割制、打磨成Φ1398mm左右的圓形板,作為蝶閥的閥板。 (2)用1根Φ20mm、H1600mm的304#不銹鋼圓鋼作為蝶閥的閥桿。用δ=12mm、304#的不銹鋼板割制5條長短不等(80min×1390mm~800mm)的夾板。把閥桿與閥板用不銹鋼夾板和螺栓(M12×40mm)連接起來。 (3)割1節Φ1400mm、L1000mm的聚丙烯管,在管道500mm的位置上對角鉆2個Φ20mm的孔,然后把組裝好的閥桿、閥板安裝上去。 (4)在管道內閥板垂直的位置前、后方管壁上,上、下各焊接2道半圓形的δ=20mm聚丙烯材質的限位、密封板,以控制閥板處于關閉時的位置,同時起到限位和密封的作用。 (5)在管道外閥桿的兩端焊接聚丙烯材質的填料函,以密封閥柄的漏氣。 (6)在閥桿一端焊上閥柄,同時,設置固定裝置,以固定閥板的開、關。 (7)把預制好的管道、閥門安裝在系統管路上。 自制煙道蝶閥結構示意見圖1。采用鋼板焊接制造,具有結構尺寸短,重量輕,安裝方便等特點。該閥驅動力矩小,啟閉靈活,操作方便。閥體上設置油密封擋圈,密封副之間無可見間隙,泄漏率小。蝶板與閥體間的膨脹間隙大,能有效防止因熱漲冷縮造成的卡死現象。本閥可配備多種驅動裝置,如手動裝置、蝸輪傳動裝置、氣動裝置、電動裝置。通風蝶閥廣泛用于治金、師化、電力、建材、礦山等工業管線,對介質氣體氣控制或調節作用。
3 鍋爐煙氣脫硫蝶閥結構改進生產使用效果 (1)操作與運行。自制煙道蝶閥和閥桿、閥板及其他材料的總質量約60kg,遠低于常規蝶閥的質量。經過生產運行的檢驗,人工操作時可以輕快地開啟和關閉閥門,效果好于自制的鋼制插板式閥門和其他形式的蝶閥。復肥分公司25t/h鍋爐氨法煙氣脫硫裝置,共安裝3臺自制的蝶閥,運行時間已經超過3年,從未出現任何故障。 (2)制做費用。因為脫硫系統的安裝由本單位的建安公司承擔,可以利用一些安裝材料的邊角廢料,所以閥門、管道的制做、預制費用較低,1臺煙氣管道蝶閥的制作費僅為3000元。購買1臺同樣規格的蝶閥,加上安裝材料(法蘭、螺栓、螺母、墊片)、安裝費,總費用約為在6萬元,3臺合計約18萬元,可節約費用17萬元。 4 鍋爐煙氣脫硫蝶閥結構改進存在問題改進 (1)由于蝶閥的密封效果相對較差,會有輕微的泄漏,但對于整個系統而言,泄漏的這點煙氣不會對生產造成影響。如果在閥門的密封面上增加1層耐腐蝕、耐高溫的聚四氟密封圈,在限位板上增加1層聚四氟密封圈,閥門關閉時再加上煙氣的壓力,密封效果應該有所提高。 (2)因聚丙烯材料適宜于≤100℃的環境條件,所以,此閥的安裝位置要在冷卻后的煙氣管道上。 (3)隨著鍋爐煙氣脫硫的普遍應用,大通徑的蝶閥使用得越來越多,在暫時沒有經濟、適用的鍋爐煙氣管道蝶閥的情況下,自制煙氣管道蝶閥應是一項適用的選擇。
|