鍋爐煙氣管道蝶閥的試制與應(yīng)用

2013-07-10 尚俊法 山西陽煤豐喜股份有限公司技術(shù)中心

  在鍋爐煙氣脫硫的施工設(shè)計(jì)中,由于煙氣量非常大,煙氣管道的通徑最小都在Φ1000mm以上。由于煙氣管路的閥門一般不進(jìn)行調(diào)節(jié),只起到開啟和切斷的作用,所以通常都選擇使用蝶閥。在實(shí)際使用中,手動(dòng)蝶閥體積大、閥板重、開關(guān)費(fèi)力,而且機(jī)械傳動(dòng)或電動(dòng)、氣動(dòng)的閥門不僅體積更大、質(zhì)量更重,而且價(jià)格十分昂貴。

1、自制煙道蝶閥構(gòu)思

  在鍋爐煙氣脫硫的施工設(shè)計(jì)中,由于煙氣量非常大,煙氣管道的通徑最小都在Φ1000mm以上。由于煙氣管路的閥門一般不進(jìn)行調(diào)節(jié),只起到開啟和切斷的作用,所以通常都選擇使用蝶閥。在實(shí)際使用中,手動(dòng)蝶閥體積大、閥板重、開關(guān)費(fèi)力,而且機(jī)械傳動(dòng)或電動(dòng)、氣動(dòng)的閥門不僅體積更大、質(zhì)量更重,而且價(jià)格十分昂貴。

  據(jù)了解,1臺Dg1000mm規(guī)格的蝶閥,質(zhì)量約為2t,閥芯為普通材質(zhì),采用機(jī)械傳動(dòng)、法蘭聯(lián)接形式的低壓蝶閥,價(jià)格約2萬元。如果選用特殊材質(zhì),氣動(dòng)或電動(dòng)形式的蝶閥,1臺則3萬元左右。鑒于此,許多企業(yè)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(fù)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(guān)很不靈活等問題。

  在豐喜股份公司復(fù)肥分公司25t/h鍋爐的氨法煙氣脫硫項(xiàng)目中,筆者也同樣遇到了這個(gè)問題。為了降低脫硫塔的造價(jià),脫硫塔和管道采用的是聚丙烯材質(zhì),煙氣管道的直徑達(dá)到Φ1400mm,管路共需要3個(gè)蝶閥,通徑都是Φ1400mm。為此,3個(gè)自制的煙道蝶閥,不僅可以解決質(zhì)量大、閥板變形、開關(guān)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(lián)接的問題。

2、設(shè)計(jì)制作過程

  根據(jù)蝶閥的結(jié)構(gòu)和原理,參考兄弟廠自制蝶閥的優(yōu)缺點(diǎn),要解決閥門的質(zhì)量和開關(guān)靈活的問題,采用插板式的結(jié)構(gòu)肯定不行。鑒于聚丙烯材料耐腐蝕、比重輕的特點(diǎn),筆者設(shè)計(jì)制作了聚丙烯與不銹鋼材料相結(jié)合的管道式蝶閥,具體過程如下。

  (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(jié)Φ1400mm、L1000mm的聚丙烯管,在管道500mm的位置上對角鉆2個(gè)Φ20mm的孔,然后把組裝好的閥桿、閥板安裝上去。

  (4)在管道內(nèi)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(zhì)的限位、密封板,以控制閥板處于關(guān)閉時(shí)的位置,同時(shí)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(zhì)的填料函,以密封閥柄的漏氣。

  (6)在閥桿一端焊上閥柄,同時(shí),設(shè)置固定裝置,以固定閥板的開、關(guān)。

  (7)把預(yù)制好的管道、閥門安裝在系統(tǒng)管路上。

  自制煙道蝶閥結(jié)構(gòu)示意見圖1。

圖1 自制煙道蝶閥結(jié)構(gòu)示意

3、生產(chǎn)使用效果

  (1)操作與運(yùn)行。自制煙道蝶閥和閥桿、閥板及其他材料的總質(zhì)量約60kg,遠(yuǎn)低于常規(guī)蝶閥的質(zhì)量。經(jīng)過生產(chǎn)運(yùn)行的檢驗(yàn),人工操作時(shí)可以輕快地開啟和關(guān)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(fù)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(yùn)行時(shí)間已經(jīng)超過3年,從未出現(xiàn)任何故障。

  (2)制做費(fèi)用。因?yàn)槊摿蛳到y(tǒng)的安裝由本單位的建安公司承擔(dān),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(yù)制費(fèi)用較低,1臺煙氣管道蝶閥的制作費(fèi)僅為3000元。購買1臺同樣規(guī)格的蝶閥,加上安裝材料(法蘭、螺栓、螺母、墊片)、安裝費(fèi),總費(fèi)用約為在6萬元,3臺合計(jì)約18萬元,可節(jié)約費(fèi)用17萬元。

4、存在問題改進(jìn)

  (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(gè)系統(tǒng)而言,泄漏的這點(diǎn)煙氣不會對生產(chǎn)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(guān)閉時(shí)再加上煙氣的壓力,密封效果應(yīng)該有所提高。

  (2)因聚丙烯材料適宜于≤100℃的環(huán)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(yīng)用,大通徑的蝶閥使用得越來越多,在暫時(shí)沒有經(jīng)濟(jì)、適用的鍋爐煙氣管道蝶閥的情況下,自制煙氣管道蝶閥應(yīng)是一項(xiàng)適用的選擇。