煙氣擋板門類型、應(yīng)用、材質(zhì)選擇
一 概述
FGD煙氣擋板門是連接鍋爐與FGD裝置的橋梁，它對鍋爐的運(yùn)行和FGD裝置的壽命都有很大影響。FGD系統(tǒng)中的擋板門包括FGD系統(tǒng)入口擋板門、FGD系統(tǒng)出口擋板門及旁路擋板門。
在脫硫系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況下，從鍋爐電除塵器尾部出來的煙氣，經(jīng)FGD系統(tǒng)入口擋板門至升壓風(fēng)機(jī)后，再由煙氣換熱器降溫進(jìn)入吸收塔，脫硫后的煙氣被煙氣換熱器加熱到80℃左右，經(jīng)FGD出口煙氣擋板門進(jìn)入煙囪。
FGD系統(tǒng)設(shè)有旁路煙道，內(nèi)設(shè)旁路擋板門，當(dāng)FGD系統(tǒng)檢修、維護(hù)或煙氣工況異常時煙氣由旁路煙道直接排入煙囪以確保脫硫系統(tǒng)的安全。電廠與脫硫島之間的隔離和連接是通過煙氣系統(tǒng)中煙氣擋板門的啟閉來實(shí)現(xiàn)的，擋板門在保證鍋爐及脫硫系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)行及系統(tǒng)設(shè)備安全方面起著至關(guān)重要的作用。
二 旁路擋板門設(shè)置的必要性
1 旁路煙道內(nèi)若不設(shè)旁路煙氣擋板，在實(shí)際運(yùn)行中必須將FGD進(jìn)口和出口側(cè)的煙氣壓力差調(diào)節(jié)為“零”，才能保證FGD的全煙氣脫硫，而在FGD運(yùn)行中始終保持這種狀態(tài)而沒有偏差，控制上是有難度的，特別是煙氣工況發(fā)生波動（這是比較正常的現(xiàn)象）時控制更難實(shí)現(xiàn)。
2 FGD系統(tǒng)若不設(shè)旁路煙道擋板，在實(shí)際運(yùn)行中有可能使部分凈煙氣重新吸入FGD 系統(tǒng)或原煙氣直接排入煙囪。如果FGD對脫硫效率要求不是很高（如國內(nèi)某些電廠）可以不設(shè)旁路擋板，但對脫硫效率要求高的FGD系統(tǒng)，則旁路擋板的設(shè)置就顯得十分必要的。
3 若FGD系統(tǒng)中不設(shè)置旁路擋板，在選擇升壓風(fēng)機(jī)容量時就要考慮一定的余量，則升壓風(fēng)機(jī)的造價及運(yùn)行成本就要增加。
4 FGD裝置啟停時，煙氣需走旁路，旁路擋板按要求打開，F(xiàn)GD進(jìn)、出口擋板同時關(guān)閉，這種情況下，旁路擋板可通過控制開度使其與FGD進(jìn)、出口擋板的啟閉協(xié)調(diào)進(jìn)行，而不至于出現(xiàn)由于兩路煙道阻力不同對鍋爐爐膛負(fù)壓產(chǎn)生明顯影響，引起鍋爐MFT的情況。
三 應(yīng)用于FGD的煙氣擋板門類型及其應(yīng)用分析
目前，在我國大中型電站鍋爐機(jī)組的煙氣脫硫系統(tǒng)中使用的煙氣擋板門主要有雙葉片百葉窗擋板門、雙百葉窗擋板門、雙密封百葉窗擋板門等類型。其中以雙葉片百葉窗擋板門和雙百葉窗擋板門使用較多。
1 雙葉片百葉窗擋板門（twin-blade louver damper）
該類型擋板門由一扇百葉窗組成，百葉窗由兩片葉片組成，設(shè)置密封空氣系統(tǒng)，允許100%的密封空氣進(jìn)入兩葉片之間。這種煙氣擋板門的最大優(yōu)點(diǎn)在于其密封片具有自清潔功能，擋板門的重量只有雙百葉窗擋板門的一半左右，投資費(fèi)用也較雙百葉窗擋板門節(jié)約了50%。雙葉片百葉窗擋板門的強(qiáng)度略低于雙百葉窗擋板門，但就目前國內(nèi)電廠煙氣脫硫系統(tǒng)的煙道最大、最小運(yùn)行壓力而言已完全能夠滿足。山東黃臺電廠旁路擋板門、太原第二熱電廠FGD系統(tǒng)進(jìn)出口及旁路擋板門、重慶發(fā)電廠FGD系統(tǒng)進(jìn)出口擋板門等均采用了此種煙氣擋板門形式，實(shí)際運(yùn)行效果良好。
2 雙百葉窗擋板門（double blade louver damper）
該類型的擋板門由兩扇百葉窗組成，每扇百葉窗連接著若干軸承，兩片葉片固定在同一軸上。該種擋板門的密封片采用特殊的鎳基合金安裝在擋板門葉片的周圍，設(shè)置密封空氣系統(tǒng)，允許100%的密封空氣進(jìn)入兩扇百葉窗之間。目前設(shè)計(jì)的雙百葉窗擋板門的密封氣體系統(tǒng)大都可保證煙道管線的零滲漏率，并在系統(tǒng)載荷的情況下配有意外防范措施。此種擋板門投資較大，重量和尺寸相對雙葉片百葉窗擋板門也大的多，是國內(nèi)電站機(jī)組煙氣脫硫裝置中使用較早的類型。杭州半山電廠、珞璜電廠二期工程旁路擋板門均采用了雙百葉窗擋板門。
3 雙密封百葉窗擋板門（twin-seal louver damper）
該類型擋板門由一扇百葉窗組成，每扇百葉窗也只有一片葉片，在上下兩個葉片及葉片與框架之間設(shè)置兩個密封片，密封空氣可由密封片灌入密封框架內(nèi)，即使在腐蝕的條件下利用熱密封空氣能保持100%的密封。雙密封百葉窗擋板門的重量及投資均少于雙葉片百葉窗擋板門，沿介質(zhì)的流向也略短于后者。
除上述三種煙氣擋板門外，還有單百葉窗擋板門，但該擋板門因?yàn)槠涿芊庀到y(tǒng)性能劣于其他三種，故使用率不高。綜合比較而言，雙葉片百葉窗擋板門的使用情況較好，使用頻率也較高。
四 煙氣擋板門材質(zhì)分析
在煙氣脫硫裝置設(shè)計(jì)的初期階段，煙氣擋板門的防腐材料一般是采用316LN（1.4429）合金、317L（1.4439）合金以及 904L（1.4539）合金等，但這些合金經(jīng)過實(shí)際運(yùn)行檢驗(yàn)逐漸暴露出防腐蝕效果不佳，耐腐蝕時間不長等弱點(diǎn)，在目前的煙氣擋板門防腐材料中已較少采用，取而代之的是由德國克虜伯VDM公司研制出的新型奧氏體超級不銹鋼Cronifer 1925 hMo-926合金（1.4529）。對于密封片這樣腐蝕負(fù)荷較高的部件則主要采用了C276合金（2.4819）和625（2.4856）合金等。
一般來說，對于三個煙氣擋板門的材質(zhì)可選擇如下：煙氣FGD進(jìn)口煙氣擋板門由于介質(zhì)溫度高于100℃，在酸露點(diǎn)的溫度之上，所以可以選用Q235-A的材質(zhì)，但密封片C-276；FGD出口煙氣擋板門由于介質(zhì)溫度為80℃左右（結(jié)露位置），容易發(fā)生低溫腐蝕，所以材料的選擇必須考慮充分的防腐措施，這里葉片材質(zhì)選取合金1.4529，主軸和外殼材質(zhì)為碳鋼包敷1.4529，密封片為C-276；旁路煙氣擋板門在FGD正常運(yùn)行時，兩側(cè)分別與高溫?zé)煔夂偷蜏責(zé)煔饨佑|，一般在低溫?zé)煔鈧?cè)考慮防腐，框架為Q235-A，內(nèi)襯1.4529，葉片為高溫?zé)煔鈧?cè)Q235-A，低溫?zé)煔鈧?cè)1.4529，軸也選用 1.4529的材質(zhì)，密封片選用C-276。
五 煙氣擋板門設(shè)計(jì)原則及技術(shù)要求
FGD進(jìn)、出口煙氣擋板門分別安裝在FGD系統(tǒng)的進(jìn)口和出口煙道內(nèi)，均由雙層煙氣擋板門組成，當(dāng)關(guān)閉FGD系統(tǒng)煙道時，雙層煙氣擋板門之間連接密封空氣，防止煙氣泄漏到FGD內(nèi)，以保證FGD系統(tǒng)內(nèi)的防腐襯膠等不受破壞。旁路擋板門安裝在鍋爐砼水平煙道內(nèi)，當(dāng)FGD系統(tǒng)運(yùn)行時，旁路擋板門關(guān)閉，這時旁路雙層擋板門間連接密封空氣。旁路煙氣擋板門的開啟可確保鍋爐的正常運(yùn)行并保護(hù)FGD系統(tǒng)的設(shè)備安全。
為使所有擋板門在設(shè)計(jì)壓力及設(shè)計(jì)溫度下具有100%的氣密性，擋板門設(shè)有密封空氣間隙，并配有密封空氣站（包括密封風(fēng)機(jī)及備用風(fēng)機(jī)），密封氣壓力至少比煙氣最大壓力高0.5KPa。為防止冷風(fēng)進(jìn)入煙氣系統(tǒng)造成低溫腐蝕，密封風(fēng)機(jī)出口設(shè)置二級電加熱器。擋板門的電動執(zhí)行器安全保險，其速度要求滿足電廠和引風(fēng)機(jī)的運(yùn)行要求。全部擋板門要求操作靈活、可靠且方便檢修。
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