煙氣脫硫(FlueGasDesulfurization，FGD)是（shì）當今燃煤電廠控製二氧化硫排放的主要措（cuò）施（shī）。其中（zhōng）石灰石石膏濕法煙氣脫硫是世（shì）界各國應用（yòng）多和成熟的工藝。雖然（rán）關於化工設備閥門設計、選（xuǎn）型的參考資料很多，但是針對石灰（huī）石石（shí）膏濕法脫硫係（xì）統閥門選型的資料卻不多（duō），結合2x130t/h環（huán）保熱（rè）電鍋爐煙氣脫硫係統案例，對小型鍋爐FGD係統中閥門設置和選型方法進（jìn）行（háng）了總結。

1、脫硫係（xì）統閥門簡介

　　閥是用於管道係統中處理流體的控製裝置，選擇閥（fá）之前必須先了解各種（zhǒng）閥的功能。FGD係統（tǒng）應用的主要（yào）閥門是截斷閥、調節閥、止回閥、減壓閥和（hé）安全閥。漿液係統中使用較多的是前兩種。其（qí）中截斷閥（fá）用以控製管路中介質的通過或截斷（duàn），將管路係統隔離開來。調節閥用來調節管路中的介質流量和壓力，使工藝參數穩定在所希望的範圍內，在磨損（sǔn）嚴重的漿液管路係統中應盡量避免節流，可以采用調（diào）速泵（bèng）和開關閥運行，或其他的運行方式，而不用調節閥，避免（miǎn）閥門磨損。

2、介質性質與閥門選（xuǎn）型要求

　　FGD係統中所（suǒ）用閥門種類很多，由於脫硫（liú）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係統中常見問題，嚴重影響（xiǎng）到係統的設備運轉率。因此，正確地對閥門進行選型還需（xū）了解其所接觸（chù）介質的性質。

　　FGD漿液係統，按介質成分不同，分為石灰石漿液（yè）、石灰石石膏漿液和（hé）石膏漿液三（sān）大部分。其主要特點如下：(1)顆粒性，具（jù）有磨損性，石灰石漿液（yè）質量分（fèn）數可達55%，密（mì）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（de）有機溶液，有機溶液腐蝕性;(4)流速快，一般設計中（zhōng）漿液流速控製在2.5m/s以下，實際運行（háng）中大可達3.5m/s，有顆粒射流現象，循環水、工藝水大可達5m/s;(5)Cl-濃度高：脫硫工程公司一般按20000mg/L設計（jì），實際塔內高達180000mg/L左右，廢水中約40000mg/L左右，除具有酸性（xìng）腐蝕（shí）外，還有強氧化性（xìng）和還原性（xìng）。總體而言，石灰石漿液磨蝕性較嚴重，石膏漿液更多（duō）地表現為腐蝕（shí）性。

　　因此，對於閥門選型除了常規要求，如（rú）具有優良（liáng）的產（chǎn）品設計（jì）、扭矩小、動（dòng）作靈活、運行（háng）可靠（kào）、使用壽命長、維護費用少（shǎo）外，還要（yào）求防腐（fǔ）蝕、耐磨損，采（cǎi）用優質防腐材料。對於閥門配套的執行機構，還需熟知FGD係統（tǒng）中各個閥的功（gōng）能，操作的頻繁度和難易度。

3、閥門選型實例及性能簡介

　　綜合（hé）考慮FGD係統運行的可靠性和經濟性，本煙氣脫硫工程中漿液管道主要使（shǐ）用了（le）蝶閥和調節閥（fá），儀控一次閥使用了隔膜（mó）閥、截止閥和球閥。下麵對（duì）各個閥門的設置和該閥門的特（tè）征進行說明。

3.1、蝶閥

　　蝶閥是根據管道擋板的原理，用一有傾角的盤(門)作為控製（zhì）元件，圓盤（pán）固定在心軸上（shàng），並以能旋轉的心軸來控製（zhì）開閉（bì），閥座可為（wéi）金屬、橡膠、特氟隆等材料，固定於閥體壁上。此閥構造簡單，其閥體為薄餅型、質量小，占空間小，可作節流及開閉之用，尤其（qí）適用於大流量的（de）控（kòng）製，不適用於小流量。蝶閥雖然可以作調（diào）節閥使（shǐ）用，但不能用來調節帶有大量固體顆粒（lì）物的漿液的流量。由於閥盤始終處於漿液流體中，用閥盤（pán）來節流，不僅閥盤易磨損，而且會很快磨損其下遊側的（de）橡膠襯管，特別在流速較高的管路中，閥門關閉時更是如此（cǐ）。因此，蝶閥在大多數漿液管道上是用作關斷閥。

　　蝶閥具有如下（xià）特點：(1)尺寸小、質量小，便於安裝，其質量隻有同級閘閥的1/3～1/4，高度和寬度隻有同（tóng）級閘閥（fá）的1/3;(2)切斷性能比閘閥、截止閥好;(3)調（diào）節性能好，不（bú）僅壓降小，而且調節範圍廣;(4)結構簡單，易於維護;。易於配置自控執行機構（gòu）;(5)與相同溫度、壓力等級的閘閥（fá）、截止閥比（bǐ）較，蝶閥價格低廉。

　　漿液係統中使用的是對夾式襯膠蝶（dié）閥，公稱通徑整體（tǐ）對夾式結構采用穿過螺栓的（de）裝配型式，以（yǐ）便具有大抗管（guǎn）線應力的性能。本期工程閥門公稱通徑（jìng）範圍為（wéi）DN50～600，衝洗水閥、放空管道、濾液回塔管道均采（cǎi）用對夾式襯膠蝶閥。

　　蝶（dié）閥可電動、氣動（dòng）或手動操作，與操作頻繁度和難易程度有關。本期（qī）工程循環漿液管道通（tōng）徑DN600，考慮到手動操作困難，采用（yòng）電動執行機構，循環泵出（chū）口衝洗管道標高3m以上，人（rén）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（xǐ）水管道因操（cāo）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（kōng）管路均選用手動執行機構，在滿足穩定運行要（yào）求下（xià）盡量實現經濟節省性。

　　近年來閥門（mén）材質（zhì）也發生了一些變化，對於漿液管道（dào）一般（bān）閥體采用球墨鑄鐵，閥座EPDM(乙丙烯（xī）橡膠)，閥（fá）板、閥杆在不同介（jiè）質條件下選材上也有所不同：介質為[Cl-]50000～180000mg/L的石（shí）灰石漿液和石膏漿液時可選（xuǎn）用具（jù）有強耐腐蝕性能的Ni基合金;3000mg/L<[Cl-]<50000mg/L的漿液回收（shōu）水（shuǐ）時可選用超級奧氏體不鏽鋼114529、254SMO;[Cl-]<30000mg/L的石灰石、石膏漿（jiāng）液或回收水，可使用雙相不鏽鋼2507、2205。以前通常認為係統中[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（shǐ）用了雙相（xiàng）不鏽鋼。

　　一般FGD工（gōng）程石灰（huī）石漿（jiāng）液進（jìn）塔管路和旋流器（qì）回流管道設（shè）置調節閥（fá）。由於電動調節（jiē）閥費用（yòng）較高，本期工程僅石灰石（shí）漿液進塔管道處選用了電（diàn）動V型陶瓷調節（jiē）球閥，閥前（qián）端設（shè）置孔板（bǎn），由孔板兩（liǎng）端取（qǔ）壓差信號引入（rù）調節閥執行機構。旋流器溢流回流管道選（xuǎn）用蝶閥加節流孔板（bǎn）實現調控。

　　電動V型陶瓷調節球閥由電動執行（háng）機構與V型球閥二（èr）部分（fèn）組成，閥芯（xīn）選用優質陶瓷。V型開口球體與（yǔ）閥座之間具有剪切作用，當介質中含有（yǒu）纖維或固體顆粒時（shí），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（yǒu）較高（gāo）的抗磨蝕性能，閥座保護環可防止流（liú）體直接衝刷閥座，延長閥座壽（shòu）命。

　　在實（shí）際（jì）調試過程（chéng）中發現，由於石灰石漿液回流管道上節流孔板過大，調節閥在調試過程中存在死區，調節閥開度和流（liú）量也不能很好地形（xíng）成曲線，增加（jiā）了調試工作量。

　　若為石灰石漿液進料泵加裝變頻電機能很好地解決該問題，既能實現連續調整進塔漿液流量，還（hái）能大大（dà）節（jiē）省（shěng）費用（yòng）。

3.3、儀控一次閥

　　本期工程儀控一（yī）次閥主要（yào）使用了手動隔（gé）膜閥、截止閥和球閥。吸收塔液位壓力變送器均采用DN50，PN1.6手動隔膜（mó）閥;石膏排出泵、循環泵、事故（gù）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（yā）力表、除霧器衝洗水壓力表均采用DN10截（jié）止閥;石膏排出（chū）漿液pH計一次閥采用DN50，PN1.6球閥。

　　隔膜閥（fá）是通過單行襯板的疊合來關斷流體的。這種類型的閥門（mén）有雙膜夾疊閥、屋脊式（shì）隔膜閥和中心節流閥。在FGD係統中，隔膜閥（fá）多（duō）用於清潔水、廢水處理係統流量調節，用於（yú）小口徑漿管（guǎn）中（zhōng），如（rú）測量儀和排空（kōng）管路上的隔離閥。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場合。

　　但在煙氣脫硫工程中發現，漿液的流速過快，顆（kē）粒性介質在0.3～0.6MPa的壓力推動下，形（xíng）成的顆粒射流如子（zǐ）彈（dàn）一（yī）樣作用在堰式隔膜閥的閥台上，對閥台的損傷較為嚴重，易造成閥門的堵塞（sāi）和（hé）產（chǎn）生內漏，所以，現在一般采用直通式隔膜閥取代原來的堰（yàn）式（shì）隔膜閥。

　　截止閥是利用閥杆升降帶動與之相連的圓形（xíng）閥盤（pán），改變閥盤與閥座（zuò）間距達到控製閥門的啟閉。截止閥上部有手輪、閥杆，中部有（yǒu）螺紋和填料函密封段（duàn），小（xiǎo）型閥門（mén）閥杆上螺紋在閥體內，結（jié）構緊湊，但閥杆與介質接觸部分（fèn）多，尤其螺紋（wén）部分易腐（fǔ）蝕，從閥杆露（lù）出閥蓋的高度可判斷閥門開啟程度，為防止介（jiè）質（zhì）從閥杆（gǎn）漏出，可在閥杆（gǎn）穿出閥蓋部分用填料來密（mì）封。截（jié）止閥結構複（fù）雜，但操作簡單，不甚費力，易於調節流量和截（jié）斷通道，啟閉緩慢、無水錘現（xiàn）象，故使用（yòng）廣泛。截止閥安裝時要注（zhù）意（yì）流體方向（xiàng），使管路流體由下向上流過閥座（zuò），即所謂的/低進高出0。目的是減少流（liú）體阻力，開啟省力和關閉狀態（tài）下填料函部分不與介質（zhì）接觸，保證（zhèng）閥杆和填料函不（bú）致損壞和（hé）泄漏。截止（zhǐ）閥主要用（yòng）於水、蒸汽（qì）、壓縮空氣及各（gè）種物料的管路（lù），可較精確地調節流量和嚴密地截斷通道，但不（bú）能用於粘度大、易結晶的物（wù）料。

　　球（qiú）閥由插入閥體中的球塞來控製閥塞內通道截麵積，是可（kě）以迅速啟閉的閥門（mén），閥芯有橫向開孔，流體以直線通過閥體（tǐ），有微小的壓力降，適用於懸浮液或粘稠液。球閥外形規整，易於（yú）做成夾套閥用於需保溫的情況（kuàng），可較方便地製成氣動或電動閥進行遙控，現一般使用PTFE、EPDM等材料為閥座，因此，氣泡密封性好，但因閥座為（wéi）PTFE材質，其使用溫度一般受限於250℃以下。一般用於全開或全關，不作節流使用(除非開口特殊鑽（zuàn）石形狀並經（jīng）處理過)。

　　脫硫工程中使用的（de）閥門（mén）按驅動裝置（zhì）分（fèn）類，有電動驅動（dòng）、氣動驅動（dòng）、手動驅動和液壓驅動閥門，一般限於（yú）安裝環境、操作、運轉條件或次數，及電腦應（yīng）用的普及程（chéng）度，整個係統可以實現連線與監控，無須手動驅動。但是，由於造價上手動驅（qū）動閥門價（jià）格便宜，又由於手輪或加裝齒輪減速裝置的經濟性與耐用性，對於小脫硫機組而（ér）言，需嚴格控製工程造價，手動驅動閥門仍常被采（cǎi）用。

　　考慮到閥門的可操作性和操作頻繁度，在保證係統穩定運行的基礎上，除了循（xún）環漿液泵入口，石膏漿液（yè）排出泵進出口、除霧器衝（chōng）洗水這些操作頻繁的閥門（mén）外，其他閥（fá）門盡量選用手動驅動閥門。

4、循環漿液泵出口閥門的設置

　　漿液循環泵作為脫（tuō）硫係統主設備之一，在FGD工程造價、運行（háng）維護費用中都占有較大份額。早期引進的國外脫硫工藝（yì）在循環泵出口均設置閥（fá）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（kào）的基礎上，實現經濟節省（shěng），較多的脫硫（liú）公司選擇循環（huán）漿液泵省略掉出口閥門，這基於以下認識：(1)目前高（gāo）壓電動機無論從製造工藝上還是絕緣材料上，同以前均不可同（tóng）日而（ér）語，啟動力矩和絕緣（yuán）等級完

　　全可以滿足漿液循環（huán）泵啟動過程要求;(2)正常情況下循環漿液泵不可（kě）能隨意啟停（tíng），漿液反衝導致的葉輪帶動電機反（fǎn）轉，不會對係統（tǒng）產生明顯的影響。考慮（lǜ）設備非正常（cháng）運行方式對係統的影響（xiǎng），機械密（mì）封和泵（bèng）的廠家都明確要求不要反轉;(3)在停泵瞬間漿液（yè）倒流引起的倒轉（zhuǎn）是葉輪帶動泵（bèng）軸（zhóu），與由於電機反轉完全不同，不會（huì）引起葉輪鬆脫（tuō）的後果;(4)大口（kǒu）徑的用於脫硫漿液係統的閥門造（zào）價確實較高;(5)檢修（xiū）時可采取臨（lín）時加堵板來解決。

　　但是，多個電廠的運行維護經驗（yàn）表明，因為泵的出口管（guǎn）徑較大，工作量較（jiào）大（dà），加堵板的時候會有煙氣竄出來，從而影響工人健康。由此（cǐ）提出可（kě）以在泵出（chū）口增加手動閥，對閥（fá）門的密封（fēng）要求可以適當降低一（yī）些，隻（zhī）要能（néng）夠（gòu）在泵檢修時阻止大部分的煙氣就行。但是，考慮到漿液循環泵出口的工作條件，在（zài）腐蝕性和磨蝕性都很（hěn）強的石膏漿液大流量衝刷條件下（xià）不（bú）是性能低的（de）閥門可以勝任的。

　　循環泵（bèng）不設置出口閥門主要（yào）是考慮到成本的原因，但是運行故障需（xū）要（yào）檢修時煙氣倒灌對檢修人員的危害也（yě）不容忽視，綜合考慮經濟性和安全性（xìng），可以在每台（tái）循環泵（bèng）出口管的上端(靠近吸收塔平（píng）台)設置一個支管，FGD係統正常運行時用盲板（bǎn）堵上，FGD故障檢修時拆開小（xiǎo）堵板，將一隻放了氣的氣囊通過支（zhī）管（guǎn）放入循環漿泵的出（chū）口管道內，然後充氣進（jìn）行密（mì）封，隔斷煙（yān）氣（qì）、防止煙氣倒流，泵檢修（xiū）後放氣（qì）取（qǔ）出再裝上小堵板。這樣既節省了投資，又能為檢修人員提供良好的操作環境。

5、結語

　　閥門是FGD工程中不可或缺的（de）設備（bèi）。在設置（zhì）和（hé）選型的時候（hòu）要綜合考慮閥門接（jiē）觸介質性質和不同（tóng）型式閥門使用性能，對閥（fá）門型式、閥體材料及執行機構進行合理選擇，保證係統穩定運行（háng）、經濟合理。

　　(1)蝶閥體積小、質量小，是FGD漿液係統中（zhōng）應（yīng）用（yòng）多的閥門，多用作截斷閥，在操作（zuò）頻（pín）繁和操作困難（nán）時選用電動執行機（jī）構驅動。閥門材（cái）質經濟實用。

　　(2)電（diàn）動調節閥能對流體進行實（shí）時（shí）有效的調控，但是價格昂貴，除石灰石漿液進塔管路因控製要求嚴（yán）格而設（shè）置（zhì）了電動調（diào）節（jiē）閥外，FGD係統中其他流量調節閥可以用蝶閥加節流（liú）孔（kǒng）板代替。

　　(3)儀控一次閥（fá）主要使用隔膜閥、截止閥和球閥，一（yī）般而（ér）言，與漿液主管道相連的（de）采用隔膜閥，與清潔介質相連（lián）的采用截止閥。

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