鍋爐煙氣管道蝶閥的試制與應用
在鍋爐煙氣脫硫的施工設計中，由于煙氣量非常大，煙氣管道的通徑最小都在Φ1000mm以上。由于煙氣管路的閥門(mén)一般不進(jìn)行調節，只起到開(kāi)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(kāi)關(guān)費力，而且機械傳動(dòng)或電動(dòng)、氣動(dòng)的閥門(mén)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，煙氣管道的通徑最小都在Φ1000mm以上。由于煙氣管路的閥門(mén)一般不進(jìn)行調節，只起到開(kāi)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(kāi)關(guān)費力，而且機械傳動(dòng)或電動(dòng)、氣動(dòng)的閥門(mén)不僅體積更大、質(zhì)量更重，而且價(jià)格十分昂貴。
據了解，1臺Dg1000mm規格的蝶閥，質(zhì)量約為2t，閥芯為普通材質(zhì)，采用機械傳動(dòng)、法蘭聯(lián)接形式的低壓蝶閥，價(jià)格約2萬(wàn)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(wàn)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(kāi)關(guān)很不靈活等問(wèn)題。
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(gè)問(wèn)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(kāi)關(guān)不靈活的問(wèn)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(wèn)題。
2、設計制作過(guò)程
根據蝶閥的結構和原理，參考兄弟廠(chǎng)自制蝶閥的優(yōu)缺點(diǎn)，要解決閥門(mén)的質(zhì)量和開(kāi)關(guān)靈活的問(wèn)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(diǎn)，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(guò)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(cháng)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(lái)。
(3)割1節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)，設置固定裝置，以固定閥板的開(kāi)、關(guān)。
(7)把預制好的管道、閥門(mén)安裝在系統管路上。
自制煙道蝶閥結構示意見(jiàn)圖1。
圖1 自制煙道蝶閥結構示意
3、生產(chǎn)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(zhì)量約60kg，遠低于常規蝶閥的質(zhì)量。經(jīng)過(guò)生產(chǎn)運行的檢驗，人工操作時(shí)可以輕快地開(kāi)啟和關(guān)閉閥門(mén)，效果好于自制的鋼制插板式閥門(mén)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(shí)間已經(jīng)超過(guò)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(mén)、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(mǎi)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(wàn)元，3臺合計約18萬(wàn)元，可節約費用17萬(wàn)元。
4、存在問(wèn)題改進(jìn)
(1)由于蝶閥的密封效果相對較差，會(huì )有輕微的泄漏，但對于整個(gè)系統而言，泄漏的這點(diǎn)煙氣不會(huì )對生產(chǎn)造成影響。如果在閥門(mén)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(mén)關(guān)閉時(shí)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(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(zhù)鍋爐煙氣脫硫的普遍應用，大通徑的蝶閥使用得越來(lái)越多，在暫時(shí)沒(méi)有經(jīng)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。
