煙氣脫硫(FlueGasDesulfurization，FGD)是當今燃煤電廠控製二氧化硫排放的主要措施。其（qí）中石灰石石膏濕法煙氣（qì）脫硫是（shì）世界各國應用（yòng）多（duō）和成熟的工藝。雖然關於化工設備閥門設計、選型的（de）參考資料很多，但是針對石灰石石膏濕法脫硫係統閥門（mén）選型的資料卻不多，結合2x130t/h環保熱電鍋爐煙氣脫硫係統案例，對小型鍋爐FGD係統（tǒng）中閥（fá）門設（shè）置和選型方法進行了總結。

1、脫（tuō）硫係統閥（fá）門簡介

　　閥是用於管道係統中處理流體的控製裝（zhuāng）置，選擇閥之前必須先了（le）解各種閥（fá）的功能。FGD係統應用的主要閥門是截（jié）斷閥、調節閥、止回閥、減壓閥和（hé）安全閥。漿液係統中使用較多的（de）是前（qián）兩種。其中截斷閥用以控製（zhì）管路中（zhōng）介質的通過或截斷，將管路係統隔離開來。調節閥用來調節（jiē）管路中的介質流量和壓力，使（shǐ）工（gōng）藝參（cān）數穩定在所希望的範圍（wéi）內，在磨損嚴重的漿液管路係統中應盡量避免節流，可以采（cǎi）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（mén）磨損。

2、介質性質與閥（fá）門（mén）選型要求

　　FGD係統中所用閥門種類很多，由於脫硫工程中管道（dào）多與條（tiáo）件惡劣（liè）的介質接觸，結垢、堵塞、腐蝕、磨損是FGD係統中常見問題，嚴重（chóng）影響到係統的設備運轉率。因此，正確地（dì）對閥門進行選（xuǎn）型還需了解其所接觸介質的性質。

　　FGD漿液係統，按介質成（chéng）分不同，分為（wéi）石灰石漿液、石灰石石膏漿（jiāng）液（yè）和石膏漿液三大部分。其主（zhǔ）要（yào）特點如下：(1)顆粒性，具有磨損性，石灰石漿液質（zhì）量分數可達55%，密度達1500kg/m3;(2)pH=4~7，無機物（wù）化學弱酸腐蝕性;(3)含惰性物質的有機溶液，有（yǒu）機溶液腐蝕性;(4)流速快，一般（bān）設計中（zhōng）漿液流速控製在（zài）2.5m/s以下，實際運行中大可達（dá）3.5m/s，有顆粒射（shè）流現象，循環水、工藝水（shuǐ）大（dà）可達5m/s;(5)Cl-濃度高：脫硫工程公司一般按20000mg/L設計，實（shí）際塔（tǎ）內高達180000mg/L左右，廢水（shuǐ）中約40000mg/L左右，除具（jù）有酸性腐蝕外，還有強氧化性和還原性。總體而言（yán），石灰（huī）石漿液磨蝕性較嚴重，石膏漿液（yè）更多地表現（xiàn）為腐蝕性。

　　因此，對於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（kào）、使用壽命長、維護費用少外，還要求防腐蝕、耐（nài）磨（mó）損，采用優質防腐材料。對於閥門配套（tào）的執行機構，還需熟知FGD係統中各個閥的功能，操作的頻繁度和難易度。

3、閥（fá）門選型實例及性能簡介

　　綜合考慮FGD係統運行的可靠性和經（jīng）濟性，本煙氣脫硫工程中漿液管道（dào）主（zhǔ）要使用了蝶閥和調節閥，儀控一次閥使用了隔膜（mó）閥、截止閥和球閥。下（xià）麵對各（gè）個閥門（mén）的設置和該閥門的（de）特征（zhēng）進行說明。

3.1、蝶（dié）閥

　　蝶閥是根據管（guǎn）道擋板的原理，用一有傾角的盤(門)作為控製元件，圓盤固定在心軸上，並以能旋轉的心軸（zhóu）來控製開閉，閥座可為金屬、橡膠、特氟隆等材（cái）料，固定於閥體（tǐ）壁上。此閥（fá）構造簡單（dān），其（qí）閥體（tǐ）為薄餅型、質量（liàng）小，占空間小，可作節流及開閉之用，尤其適用於大流量的控製，不適用於小流量。蝶閥雖然可以作（zuò）調節閥使用，但不（bú）能用來調（diào）節帶（dài）有大量固體顆粒物的漿液的流量。由（yóu）於閥盤（pán）始終（zhōng）處於漿液流體中，用閥盤來節流，不僅閥盤易磨損，而且會很快磨損（sǔn）其下遊側的橡膠襯管，特別（bié）在流速較高的管（guǎn）路中（zhōng），閥門關閉時更是如此。因此，蝶閥在大多數漿（jiāng）液（yè）管道（dào）上是（shì）用作（zuò）關斷閥。

　　蝶閥具（jù）有如下特點：(1)尺寸小、質量（liàng）小，便於安裝，其質量隻有同級閘（zhá）閥的（de）1/3～1/4，高度和寬度隻有同（tóng）級閘閥的1/3;(2)切斷性能比閘閥、截止閥好;(3)調節性能（néng）好，不僅壓降小，而且調節範圍廣;(4)結構（gòu）簡單，易於維護;。易於配置自控執行機構;(5)與相同溫度（dù）、壓力等級的閘閥、截止閥比較，蝶閥價格低（dī）廉（lián）。

　　漿液係統（tǒng）中使用的是對夾式襯膠蝶閥，公稱通徑整（zhěng）體對夾式（shì）結構采用穿過螺栓的裝配型式，以便具有大抗管線應力的性能。本期工程閥門公（gōng）稱通徑範圍為DN50～600，衝（chōng）洗水閥、放空管道、濾液回塔管（guǎn）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（huán）漿液管（guǎn）道通徑DN600，考慮到手動操作困難，采用電動執行機構，循環泵出口衝洗管道標高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衝洗水管（guǎn）道因操作頻繁、要求控（kòng）製靈敏，也選用電動執行機構。其他小漿液管道、衝洗水、放空管路均選用手動執行機構，在滿足穩（wěn）定（dìng）運行要求下盡量實現（xiàn）經濟節省性。

　　近年來閥（fá）門材質也發生了一些（xiē）變化，對於漿液管道一般閥體采用球墨鑄鐵，閥（fá）座EPDM(乙丙烯橡膠)，閥板、閥杆在不同介質條件下選材上也有所不同：介質為[Cl-]50000～180000mg/L的（de）石灰石漿液和石膏（gāo）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（kě）選用超級奧氏體不鏽鋼114529、254SMO;[Cl-]<30000mg/L的石灰石、石膏漿液或回收水，可使用雙相不鏽鋼（gāng）2507、2205。以前通常（cháng）認為（wéi）係統中[Cl-]較高，經（jīng）過優（yōu）化後通常可以控製FGD係統中[Cl-][20000mg/L，而較多使用了雙相不鏽鋼。

　　一般FGD工程石灰石漿液進塔管路和旋流（liú）器回流管（guǎn）道設置調節閥。由於電（diàn）動調節閥費用較高，本期工程僅石灰（huī）石漿液進塔管道處選用了電動V型陶瓷調節球閥，閥前端設置孔板，由（yóu）孔板兩端（duān）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（liú）孔板（bǎn）實現調控（kòng）。

　　電動V型陶瓷調節球閥由電動執行機構與V型球（qiú）閥二（èr）部分組成，閥（fá）芯選用優（yōu）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（tǐ）顆粒時，V形球體不會卡（kǎ）死，仍保（bǎo）證良好的密（mì）封性。閥芯采用優質（zhì）陶瓷，有較高的抗磨蝕性能，閥座（zuò）保護（hù）環可防止（zhǐ）流體直接衝刷閥座（zuò），延長閥座壽命。

　　在實際調試過程中發現，由於石灰石漿液回流管道上節流孔板過大（dà），調節（jiē）閥在調試過程中存（cún）在死區，調節閥開度和流量也不能很好地形（xíng）成曲（qǔ）線，增加了調試工作量。

　　若為石灰石漿（jiāng）液進料泵加裝變頻電（diàn）機能很好地解決該問題，既能實現連（lián）續調整進塔漿液流（liú）量，還能大大（dà）節省費用。

3.3、儀控一次閥（fá）

　　本期工程儀控一（yī）次閥主要使用了手動隔膜閥（fá）、截止閥和球閥。吸收塔液（yè）位壓力變送器（qì）均采用DN50，PN1.6手動隔膜閥（fá）;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（gé）膜閥;煙氣壓力變（biàn）送器、就地壓力表、除霧器衝洗水壓力表均采用DN10截止閥;石膏排出漿液pH計一次閥采用DN50，PN1.6球閥。

　　隔膜閥是（shì）通過（guò）單行襯板的疊合來（lái）關斷（duàn）流體的。這種（zhǒng）類型的閥門有雙膜夾疊閥、屋脊式隔膜閥和中心節流閥。在FGD係統（tǒng）中，隔膜（mó）閥多用於清潔水、廢水處理係統流量調節，用於小（xiǎo）口徑漿管中，如（rú）測量儀和排空管路上的隔離（lí）閥。另外，隔膜閥非常適合動作頻繁的場（chǎng）合，也可用在動作不太頻繁的（de）場合。

　　但在煙氣脫硫工程中（zhōng）發現，漿液的流速過快，顆粒性介質在0.3～0.6MPa的壓力推（tuī）動下，形成的顆粒射流如子彈一樣作用在堰式隔膜閥的閥台上，對閥台的損傷較（jiào）為嚴重，易造成閥門（mén）的堵（dǔ）塞和產生內漏，所以（yǐ），現在一般采用直通式隔膜（mó）閥取代原來的堰式隔膜閥。

　　截止（zhǐ）閥是利用閥杆（gǎn）升（shēng）降帶動與之相連的圓形閥盤（pán），改變閥盤與閥座間距達到控製閥門（mén）的啟閉（bì）。截止閥上部有手輪、閥杆，中（zhōng）部有螺紋和填料函密（mì）封段，小型（xíng）閥門閥（fá）杆上螺（luó）紋在閥體（tǐ）內，結構緊湊，但閥杆與（yǔ）介質接觸部分多，尤其螺紋部分（fèn）易腐蝕（shí），從閥杆露出閥蓋的高度可（kě）判斷閥門開啟程度，為防（fáng）止介質從閥杆漏出，可在閥杆穿出閥蓋部分用填料來密封。截止閥結構複雜，但操（cāo）作簡單，不甚費力，易（yì）於調節流量和截（jié）斷通道，啟閉（bì）緩慢、無（wú）水錘現象，故使用廣泛。截止閥安裝時（shí）要（yào）注意流體方向，使（shǐ）管路流體由下（xià）向上流過閥座，即所謂的/低進高出0。目的（de）是減少流體阻力，開啟省力和（hé）關閉狀態下填（tián）料函部分不與介質接觸，保證閥杆（gǎn）和填料函不致（zhì）損壞和泄漏（lòu）。截止閥主要用於水、蒸汽（qì）、壓縮空氣及各種物料的管路，可較精確地調節流（liú）量和嚴密地截斷通（tōng）道，但不能用於粘度大、易結晶（jīng）的物料。

　　球閥由插入閥體中的球塞來控製閥塞內通道截麵積，是可以迅速（sù）啟閉的閥門，閥（fá）芯有橫向開孔，流體以直（zhí）線（xiàn）通過閥體，有微小的壓力（lì）降，適用於（yú）懸浮液或粘稠液。球閥外形規整，易於做成夾套閥（fá）用於需保（bǎo）溫的情（qíng）況，可較方（fāng）便地製成氣動（dòng）或電動閥進行遙控（kòng），現一般使用PTFE、EPDM等材（cái）料為閥座，因此，氣（qì）泡密封性好（hǎo），但因閥座（zuò）為PTFE材質，其使用溫度一般受（shòu）限於（yú）250℃以下。一般用於全開或全關，不作節流使用(除（chú）非（fēi）開口特（tè）殊鑽石形狀並經處理過)。

　　脫（tuō）硫工程中使用（yòng）的閥門按驅動裝（zhuāng）置分類，有電動驅動、氣動驅動、手動驅動和液壓驅動閥門，一般限於安（ān）裝環境、操（cāo）作、運轉條件（jiàn）或次數，及電腦應用的普及程度，整（zhěng）個係統可以實現連線與監（jiān）控，無須手動驅動。但（dàn）是，由於造價（jià）上手動驅動閥（fá）門價（jià）格便宜，又由於（yú）手輪或加裝齒輪減速裝置的經濟性與耐用性，對於小脫（tuō）硫機組而言，需嚴格控製工程造價，手動驅動閥門仍常被采（cǎi）用。

　　考（kǎo）慮到（dào）閥門的可操（cāo）作性和（hé）操作頻繁度，在保證係統穩定運行的基礎上（shàng），除了循環漿液泵入口，石（shí）膏漿液排出泵進出（chū）口、除霧器衝洗水這些操作頻繁的閥門外，其他閥門盡量選用手動驅動閥門。

4、循環漿液泵出口閥門（mén）的設置

　　漿液循環泵作（zuò）為脫硫（liú）係（xì）統主設備之一，在FGD工程造價、運（yùn）行維護費（fèi）用中都占有較大份額。早期引進的國外脫硫工藝（yì）在循環泵出口均（jun1）設置閥門，經過多方技術糅合和優化後，國內脫硫技術力爭在技術可靠的（de）基礎上，實現經濟節省，較多的脫（tuō）硫公（gōng）司選擇循環漿液泵省略掉出口閥（fá）門，這基於（yú）以下認（rèn）識：(1)目前（qián）高壓電動機無論從製造工藝上還是（shì）絕緣材料上，同以前均（jun1）不可（kě）同日而語，啟動力矩和絕緣等級完

　　全（quán）可以滿足漿液循環泵啟動過程要求;(2)正常情況下循環漿液泵不可能隨意啟（qǐ）停，漿液反衝導致的葉輪帶動電機反轉，不（bú）會對係統產生明顯的影響（xiǎng）。考慮設備非正（zhèng）常運行方（fāng）式對係統的影（yǐng）響，機械密（mì）封和泵的廠家都明確要求不要反轉（zhuǎn）;(3)在停泵瞬間漿液倒流（liú）引起的倒轉是葉輪帶動泵軸，與由於電機反轉完全不同，不會（huì）引起葉輪鬆脫的後果;(4)大口徑的用於脫硫漿液係統的閥門（mén）造（zào）價確實較高;(5)檢修時可采取臨時加（jiā）堵板來解決。

　　但是，多個電廠的運行維護經（jīng）驗表明，因為泵的出口管徑較大，工作量較大，加堵（dǔ）板的時候會有煙氣竄出來，從而影響工（gōng）人健康。由此提出可以在泵出口增加手（shǒu）動閥，對（duì）閥門的密封要求可以適（shì）當（dāng）降低一些，隻要能夠在泵檢修時阻止大部分（fèn）的煙氣就行。但是，考（kǎo）慮到漿液循環泵出口的工作（zuò）條件，在腐蝕性和磨蝕性都很強的石膏漿液大流量衝刷條件下（xià）不是性能低的閥門可以勝任的。

　　循環泵不設置出口（kǒu）閥（fá）門主要是考慮到成本的原因，但是運行故障需要檢修時煙氣倒灌對（duì）檢（jiǎn）修人員的危害也（yě）不容忽視，綜合考慮經濟性和安全性，可以在每台循環泵（bèng）出口管（guǎn）的上端(靠（kào）近吸收塔平台)設置一個支管，FGD係統正常運（yùn）行時（shí）用盲板堵上，FGD故障檢修時拆開小堵板，將一隻放了氣的氣囊通過支管放入循環漿泵的出口管道（dào）內（nèi），然後充氣進行密（mì）封（fēng），隔斷煙氣、防止煙氣倒流，泵檢修後（hòu）放氣取出再裝（zhuāng）上小堵板。這樣既節省了投資，又能為檢修人員（yuán）提供良好的操作環境。

5、結語

　　閥（fá）門是FGD工程中不可或缺的設備。在設（shè）置和選型的時（shí）候要綜合考慮閥（fá）門接觸（chù）介質性質和不同型式（shì）閥門使用性能，對閥門（mén）型式、閥體材（cái）料及執行機構進行合理（lǐ）選擇，保證係統穩定運行、經濟（jì）合理。

　　(1)蝶閥體積（jī）小、質量小，是FGD漿液係統中（zhōng）應用多的閥門，多用作（zuò）截（jié）斷閥，在操作頻繁和操作困難時選用電動執行機構驅動。閥門材質經濟實用。

　　(2)電動調節閥能對流體進行（háng）實時（shí）有效的調控，但是價格昂（áng）貴，除石灰石漿液進塔管路因控製要求嚴格而設置（zhì）了電動調節閥外（wài），FGD係統中其他流量調節閥可以用（yòng）蝶閥加節流（liú）孔板（bǎn）代替。

　　(3)儀控一次閥主要使用隔膜閥、截止（zhǐ）閥和球閥，一般而言，與漿液主管道相連的采用隔膜閥，與清潔介質相連的（de）采用截止閥。

　　(4)循環泵出（chū）口可以不設置閥門，在循（xún）環泵出口管的上端設置支管加盲板，需要檢修時配合氣囊使用，達到經濟性和環（huán）境友好性的協調統一。