煙氣脫硫(FlueGasDesulfurization，FGD)是當（dāng）今燃煤電廠控製二（èr）氧化硫排放的主要措施。其中（zhōng）石（shí）灰石石膏濕法煙氣（qì）脫硫是世界各國應用多（duō）和成熟的工藝。雖然（rán）關於化工設備閥門設（shè）計、選型的參考資（zī）料很多（duō），但是針對石（shí）灰石石膏濕（shī）法脫硫係統閥門選型的（de）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係統中閥門設置和選（xuǎn）型方法進行了總結。

1、脫硫係統閥門簡介

　　閥是用於管道係統（tǒng）中（zhōng）處理流體的控製裝置，選擇閥之前必須先（xiān）了解各種閥（fá）的功能（néng）。FGD係統應用的主要閥門是截（jié）斷閥、調節閥、止回閥、減壓閥和安全（quán）閥。漿液係（xì）統中使用（yòng）較（jiào）多的是前（qián）兩種。其中截斷閥用以控製管路中（zhōng）介質的通過或截斷，將管路係統隔離（lí）開來。調節閥用來調節管路中的介質流量和壓力（lì），使工藝參數穩定在所希望的範圍內，在（zài）磨損嚴重的漿液（yè）管路係統中應盡量避免（miǎn）節流，可以（yǐ）采用調速（sù）泵和開關閥運行，或（huò）其他的（de）運行方式，而不用調節閥，避免閥門（mén）磨損。

2、介（jiè）質性質（zhì）與閥門選型要求

　　FGD係統中所用閥門種類很（hěn）多，由於脫（tuō）硫工程中管道多與條（tiáo）件惡劣（liè）的介質接（jiē）觸，結垢、堵塞、腐（fǔ）蝕、磨損是（shì）FGD係統中常（cháng）見問題，嚴重影響到係統的設備運（yùn）轉率。因此，正確地對閥門進行選型還需（xū）了解其所接觸介質的性質。

　　FGD漿（jiāng）液係統，按介（jiè）質成分（fèn）不同，分為石灰（huī）石漿液、石灰石石膏漿液和石膏（gāo）漿液三（sān）大（dà）部分。其主要特點如下：(1)顆粒性，具有磨損性，石灰石漿液（yè）質量分數（shù）可達55%，密度達1500kg/m3;(2)pH=4~7，無機物化學弱酸腐（fǔ）蝕性;(3)含惰性物質的有機溶（róng）液，有機溶液腐蝕性;(4)流速快，一般設計中漿液（yè）流速控製在2.5m/s以下，實際運行中大可達3.5m/s，有顆粒射流現象，循（xún）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，實際塔內（nèi）高達（dá）180000mg/L左右，廢水中約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（shí）灰石漿（jiāng）液磨（mó）蝕性較嚴重，石膏漿液更多地表現為腐蝕性。

　　因此，對於閥門選型除了常規要求，如具有（yǒu）優良的產品設計、扭矩小、動作靈活、運行可靠、使用（yòng）壽命長、維護費用少外，還要求防（fáng）腐蝕、耐磨損，采用優質防腐材（cái）料。對於閥門（mén）配套的執行機構，還需熟知FGD係統中各個閥的功能，操作的頻（pín）繁度和難易度。

3、閥門選（xuǎn）型實例及性能簡介

　　綜合考慮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用了蝶（dié）閥和調節閥，儀控一次閥使用了隔膜閥、截止閥和球閥。下麵對各個閥門的設（shè）置（zhì）和該閥門（mén）的特征（zhēng）進行說明。

3.1、蝶閥

　　蝶閥是根據管（guǎn）道（dào）擋（dǎng）板的原理，用一有傾角的盤（pán）(門（mén）)作為控製元件，圓盤固定在心軸上，並以能（néng）旋（xuán）轉（zhuǎn）的（de）心（xīn）軸來控（kòng）製開（kāi）閉，閥座可為金（jīn）屬、橡膠、特氟隆等材料（liào），固定於閥體壁上。此閥構造（zào）簡單，其閥體為薄餅型、質量小，占空（kōng）間小，可作節流及開閉之用（yòng），尤其適用於大流（liú）量的控製，不適用於（yú）小流量。蝶閥雖然可以（yǐ）作調節閥使用，但不能用來（lái）調節（jiē）帶有大量固體顆粒物的漿液（yè）的流（liú）量。由於閥盤始終處於漿液流（liú）體中，用閥盤來節流，不僅閥盤易磨（mó）損，而（ér）且（qiě）會很快磨損其下遊側的橡膠襯管，特別在流速較高的管路中，閥門關（guān）閉時（shí）更是如此。因此，蝶閥在大多數漿液管道上是用作關斷（duàn）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（hé）寬度隻有同級閘閥的1/3;(2)切斷性能比閘閥、截止閥好;(3)調節性能好（hǎo），不僅壓降小，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（jí）的閘閥、截止閥比較，蝶閥價格低廉。

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

　　蝶閥可電動、氣（qì）動或手動操作（zuò），與操作頻繁（fán）度和難易（yì）程度有關。本期工（gōng）程循環漿液管道通徑DN600，考慮到（dào）手動操作困（kùn）難，采用電動執行機構，循環泵出口衝洗管道標（biāo）高3m以上，人工（gōng）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（dào）因操作頻繁、要求控製靈敏，也選用電動執行機構。其他小漿（jiāng）液（yè）管道、衝洗水、放空管路均選用手動執行機構，在滿足穩定運行要求下盡量實現經濟節省性。

　　近年來（lái）閥門材質也發生（shēng）了一（yī）些（xiē）變化，對於漿液管（guǎn）道一（yī）般閥（fá）體采用球墨（mò）鑄（zhù）鐵，閥座EPDM(乙丙（bǐng）烯橡膠)，閥板、閥杆在不同介質條件（jiàn）下（xià）選材上也有所不同：介質為[Cl-]50000～180000mg/L的石灰石漿液和石膏漿液時可選用（yòng）具有（yǒu）強耐腐蝕性能的Ni基合（hé）金;3000mg/L<[Cl-]<50000mg/L的漿液（yè）回收水時（shí）可選用超級奧氏（shì）體不鏽鋼（gāng）114529、254SMO;[Cl-]<30000mg/L的石灰石、石膏漿液或回收水，可使用雙相（xiàng）不鏽鋼2507、2205。以前通常認（rèn）為係統中[Cl-]較高，經過優化（huà）後通常可以控製（zhì）FGD係統中[Cl-][20000mg/L，而較多（duō）使用了雙相（xiàng）不鏽鋼。

　　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（jiē）閥。由於電（diàn）動調節閥費（fèi）用較高，本（běn）期工（gōng）程僅（jǐn）石灰石漿液進塔管道處選用了電動V型陶瓷調節球閥，閥前（qián）端設置孔板，由孔（kǒng）板兩端取壓差信號引入調節閥執行機構。旋流（liú）器溢流回流管道選用（yòng）蝶閥加節（jiē）流孔板實現調控。

　　電動V型陶瓷調節（jiē）球閥由電動執行機構（gòu）與V型球（qiú）閥二部分組成，閥芯選（xuǎn）用優質陶瓷。V型開口球體（tǐ）與閥座之間具有（yǒu）剪切作用，當（dāng）介質中（zhōng）含有纖維或固體顆粒時，V形球體（tǐ）不會卡死，仍保證良（liáng）好的密封（fēng）性。閥芯采用優質陶瓷，有較（jiào）高的抗磨蝕性能，閥座保護環可防（fáng）止流體直接衝刷（shuā）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（jiē）流孔板過大，調節閥在調試過（guò）程中存在死區，調節閥開度和流量也不能很好地形成曲線，增加了調試工作量。

　　若為石灰石漿液（yè）進（jìn）料泵加裝變頻（pín）電機能很好地解決該（gāi）問題，既（jì）能實現連（lián）續（xù）調整進塔漿液流（liú）量，還能大大節（jiē）省費用。

3.3、儀控一次閥

　　本期工程儀控一次閥主要使用了手動隔膜閥、截（jié）止閥和球閥。吸收（shōu）塔液位壓力變送器均采用（yòng）DN50，PN1.6手動隔（gé）膜閥;石膏排出泵、循環泵、事故漿液泵、石（shí）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（mó）閥;煙氣壓（yā）力變送器、就地壓（yā）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。

　　隔膜閥是通過單行襯板的疊合來關斷（duàn）流體的。這種類（lèi）型的閥門有雙（shuāng）膜夾疊閥、屋脊式隔（gé）膜閥和中心（xīn）節流閥。在FGD係統中，隔膜閥多用於清潔水、廢水（shuǐ）處理係統流量調（diào）節，用於小口徑漿管中，如測量儀和排空（kōng）管路上的隔離閥（fá）。另（lìng）外，隔膜閥非常適合（hé）動作頻繁的場合，也可（kě）用在動作不太頻繁的場合。

　　但在煙（yān）氣脫硫工程中發現，漿液的流（liú）速過快（kuài），顆（kē）粒性介質在0.3～0.6MPa的壓力推動下，形成的顆粒射流如子彈一樣作用在堰式隔膜閥（fá）的閥台上，對閥台的損傷（shāng）較為嚴重，易造（zào）成閥門的堵塞和產生內漏，所以，現在一般采（cǎi）用（yòng）直通式隔膜閥取代原來的堰式隔（gé）膜閥。

　　截止閥是利用（yòng）閥杆升降帶動與之相連的圓（yuán）形閥盤，改變閥盤與閥（fá）座間距達（dá）到（dào）控製閥門的啟閉。截止（zhǐ）閥上部有手輪、閥杆，中部有螺紋和填料函密封段，小（xiǎo）型閥門閥杆上螺紋在閥（fá）體內，結構緊湊，但閥（fá）杆與介質接觸部分多，尤（yóu）其螺紋部分（fèn）易腐蝕，從閥杆露出（chū）閥蓋的高度可判斷閥門開啟（qǐ）程（chéng）度，為防止介質從閥杆漏出，可在閥杆穿出閥蓋部分用填料來密封。截止閥結構複雜，但操作簡單，不甚費力，易（yì）於調節流量和截（jié）斷通道，啟閉緩（huǎn）慢、無水錘現象，故使用廣泛。截止（zhǐ）閥安裝時要注意流體方向，使管路流體由下向上流過閥座，即所謂（wèi）的（de）/低進高（gāo）出0。目的是減少流體阻力（lì），開啟省力和關閉狀態下（xià）填料函部分（fèn）不與介質接觸（chù），保（bǎo）證閥杆和填料函（hán）不致損壞和泄漏。截止閥主要用（yòng）於（yú）水、蒸汽（qì）、壓縮空氣及各種物料的管路（lù），可較精確地調節流量（liàng）和嚴密地（dì）截斷通道（dào），但（dàn）不能用於（yú）粘度大、易結晶的物料。

　　球閥由插入閥（fá）體中的球塞（sāi）來控製閥塞內通道截麵積，是可以（yǐ）迅速（sù）啟閉的閥門，閥芯有橫向開孔，流體以直線通過閥體，有微小（xiǎo）的壓力降，適用於懸（xuán）浮液或粘稠液。球閥外形規整（zhěng），易於做成（chéng）夾套閥用於需保溫的（de）情況，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PTFE材質，其使用溫度一般受限於250℃以下。一（yī）般用於全開或全關，不作節流使（shǐ）用(除非開口特殊鑽石形狀並經處理過)。

　　脫硫工程中使用的閥門按驅動裝置分類，有電動（dòng）驅動、氣動驅動、手動驅動和液（yè）壓驅動（dòng）閥門，一般限於安裝環（huán）境、操作、運轉條件或次（cì）數，及電腦應（yīng）用的普及程度，整個（gè）係統（tǒng）可以實現連（lián）線與監控，無須手動驅動。但是（shì），由於造價上手動驅動閥門價格便宜，又由於手輪（lún）或（huò）加裝齒輪減速裝置的經濟（jì）性與耐用（yòng）性（xìng），對於小脫硫機組而言，需嚴格控製工程（chéng）造價（jià），手（shǒu）動驅動閥門仍（réng）常被采用。

　　考（kǎo）慮到（dào）閥門的可操作性和操（cāo）作頻繁度，在保證係統穩定運行的基礎上，除了循環漿液泵入口，石膏漿液排出泵進出口、除霧器衝洗水這（zhè）些操作（zuò）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（yè）泵出口閥門的設置

　　漿液循環泵作為脫硫係統主設備之一（yī），在FGD工程造（zào）價、運行維護費用中都占有較大份額。早期引進的國外脫硫工藝在循環泵（bèng）出口均設置（zhì）閥門，經過多方技術糅合（hé）和優化後，國內脫硫技（jì）術力爭在技（jì）術可靠的基礎上，實（shí）現經濟節省，較多的脫硫公司選擇循環（huán）漿液泵省略掉出口閥門，這基於以下認（rèn）識：(1)目（mù）前高壓電動機無論（lùn）從製造工藝上（shàng）還是絕緣材料上（shàng），同（tóng）以前均不可同日（rì）而（ér）語，啟動（dòng）力矩和絕緣等級完

　　全可以滿（mǎn）足漿液循環泵啟（qǐ）動過程要求;(2)正常情況下循環漿液泵不可能隨意啟停，漿液反衝導致的（de）葉輪帶動電機反（fǎn）轉，不會對係統產生明顯的影響。考慮設備非正常運（yùn）行（háng）方式（shì）對係統的影響，機械（xiè）密封和泵的廠家都明確要（yào）求不（bú）要反轉;(3)在停泵瞬間漿液倒流引起的倒轉是（shì）葉輪帶動泵軸，與由於電機反轉完全不同，不會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造價確實（shí）較高;(5)檢修時可采取臨時加（jiā）堵板來解（jiě）決。

　　但（dàn）是，多個電廠的運行維護經驗表明，因為泵（bèng）的出口管（guǎn）徑較大，工作（zuò）量較大，加堵板（bǎn）的時候會有煙氣竄出來，從而影響工人健康。由（yóu）此提出可以在（zài）泵出口（kǒu）增加手動閥，對閥門的密封要求可（kě）以適當降低一些，隻（zhī）要（yào）能夠在泵檢修時（shí）阻（zǔ）止大部分的煙氣就行。但是，考（kǎo）慮到（dào）漿液循環泵出口的工作條件，在腐蝕性和磨蝕性都（dōu）很強的石膏（gāo）漿液大流量衝刷條件下不是性能低（dī）的閥門可以勝任的。

　　循環泵不設置出口閥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（yuán）的危（wēi）害也不容忽視，綜合考慮（lǜ）經濟性和安全性，可以在每台循環泵出口管的上（shàng）端（duān）(靠近吸收塔平台)設（shè）置一個支管（guǎn），FGD係統正常運行時用盲板堵上，FGD故（gù）障檢（jiǎn）修時拆（chāi）開小堵板，將一隻放了氣的氣囊（náng）通過（guò）支管放（fàng）入循環漿泵的出口管道內，然（rán）後充氣進行密封，隔斷煙氣、防止煙氣倒流，泵檢修後放氣取出再裝上小堵板。這（zhè）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（shì）FGD工程（chéng）中不（bú）可或缺的設備。在設置和選型的時候要綜合考慮閥門接觸介質性質和不同（tóng）型式閥門使用性能（néng），對閥門型式、閥體材料及執行機構進行合理選擇，保證係統穩定運行、經濟合理。

　　(1)蝶閥體（tǐ）積小（xiǎo）、質量小，是FGD漿液係（xì）統中應用多（duō）的閥門，多用作截斷（duàn）閥，在操作頻（pín）繁和操作（zuò）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實時有（yǒu）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格而設置了電動調節閥外，FGD係統中其他流量調節閥可以用蝶閥加節流孔板代替。

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

　　(4)循環泵（bèng）出口（kǒu）可以不設置閥門（mén），在循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，達到經濟性和環境友（yǒu）好性的協調統一。