煙氣脫硫(FlueGasDesulfurization，FGD)是當今燃煤電廠控製二氧化硫排放的（de）主要措施。其中石灰石石膏濕法煙氣脫硫是世界各國（guó）應用多和成熟的（de）工藝。雖然關（guān）於化工設備閥門設計、選型的參考資料很多，但是針對石灰石石膏濕法脫（tuō）硫（liú）係（xì）統閥門選型的資料卻不多，結合2x130t/h環保熱電鍋爐煙氣脫硫係統案（àn）例（lì），對小型鍋爐FGD係統中（zhōng）閥門設置和選型方法進行了總結。

1、脫硫係統閥門簡介

　　閥是用於管道係統中處理流體的（de）控製裝置，選擇閥之前必須先了解各種閥的功能。FGD係統（tǒng）應用的（de）主要閥門是截斷閥、調節閥、止回閥、減壓閥和（hé）安全（quán）閥。漿液係統中（zhōng）使用較（jiào）多的是前兩種。其中截（jié）斷閥用以控製管路中介質的通過或截斷，將管路係統隔（gé）離開（kāi）來。調節（jiē）閥用來調節管路中的介質流量和壓力，使工（gōng）藝參數穩定在所希望的範圍內，在磨（mó）損嚴重的漿液管路（lù）係統中應盡量避免節流，可以采用調速泵和開關閥（fá）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（jiè）質性質與閥門選型要求

　　FGD係統中所用閥門種類很多，由於脫硫工程中管（guǎn）道多與（yǔ）條件惡劣的（de）介質接觸，結垢、堵塞、腐蝕、磨損是FGD係統中常見問題，嚴重影響到係統的設備運轉率。因此（cǐ），正確地對閥門進行選型還需了解其所接（jiē）觸介質的性（xìng）質。

　　FGD漿液係（xì）統，按介質成分不同，分為（wéi）石灰（huī）石漿液（yè）、石灰（huī）石石膏（gāo）漿液和石膏漿液三大部分。其主要特點如下：(1)顆粒性，具有磨損性，石灰石（shí）漿液質（zhì）量分數可達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（xìng）物質的有機（jī）溶液，有機溶液（yè）腐蝕性;(4)流速快，一般設計中漿液流速控製在2.5m/s以下，實際運行中大可達3.5m/s，有（yǒu）顆粒射流現象（xiàng），循環水、工藝水大可達5m/s;(5)Cl-濃度高：脫硫工程公（gōng）司一般按20000mg/L設（shè）計，實際塔內高達180000mg/L左右，廢水中約（yuē）40000mg/L左右，除具有（yǒu）酸性腐蝕外，還有強氧化性和還原性。總體而言，石灰石漿液磨蝕性較嚴（yán）重，石膏漿液（yè）更多地表現為腐蝕性。

　　因（yīn）此（cǐ），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（zuò）靈活、運（yùn）行可靠、使用壽（shòu）命長、維護費用少外，還要求防腐蝕、耐磨損，采用優質防腐材料。對於閥門配套的執行機構，還需熟知FGD係統中各個閥的功能，操作的頻繁度和難易（yì）度。

3、閥門（mén）選型實例及性能簡介

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

3.1、蝶閥

　　蝶閥是根據管道擋（dǎng）板的原理，用一有傾角的盤(門)作（zuò）為控製（zhì）元件，圓（yuán）盤（pán）固定（dìng）在心軸上，並以能旋轉（zhuǎn）的心軸來控製開閉，閥座（zuò）可為金屬、橡膠、特（tè）氟隆等材料，固定於閥體壁上（shàng）。此閥（fá）構造簡單，其閥體為薄餅型、質量小，占空（kōng）間小，可作節流及開閉之用，尤其適用於大流量的控製，不適用（yòng）於小流量。蝶閥雖然可以作調節閥使用，但不能用來調節帶有大量固體顆粒物的漿液的流量。由（yóu）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（xiàng）膠襯管，特別在流速較高的管路中，閥門（mén）關閉時更是如此。因此，蝶閥在大多數漿液管道上是用作關斷閥。

　　蝶閥具有（yǒu）如下特（tè）點：(1)尺（chǐ）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（jí）閘閥的1/3;(2)切斷性能比閘閥、截止閥好（hǎo）;(3)調節性（xìng）能好，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（yǔ）相同溫度、壓力等（děng）級的閘閥、截止閥比較，蝶閥價格低廉。

　　漿液係統中使用的是對夾式襯膠（jiāo）蝶閥，公稱（chēng）通徑整體對夾式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（fá）門公稱通徑範圍為DN50～600，衝洗水閥、放空管道、濾液（yè）回塔（tǎ）管道均采（cǎi）用對夾式襯膠（jiāo）蝶閥。

　　蝶閥可（kě）電動、氣動或手動操作，與操（cāo）作頻（pín）繁度和（hé）難易程（chéng）度有（yǒu）關（guān）。本期（qī）工程循環漿液管道通（tōng）徑DN600，考慮到手動操作困難，采用電動執行機構，循環泵出口衝洗管道標高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水管道因操（cāo）作頻繁、要求控製靈敏（mǐn），也選用（yòng）電動執行機構。其他小漿液管（guǎn）道、衝洗水、放空（kōng）管（guǎn）路均選用手動執行機構（gòu），在滿足穩定運（yùn）行（háng）要求下盡（jìn）量實現經濟節省性。

　　近年來閥（fá）門材（cái）質也發生了一些變化，對於漿液管道一般閥體采（cǎi）用球墨鑄（zhù）鐵，閥座EPDM(乙（yǐ）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的石灰石漿液和石膏漿液（yè）時可選用（yòng）具有（yǒu）強耐腐（fǔ）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（shì）體不鏽鋼114529、254SMO;[Cl-]<30000mg/L的石灰石、石膏漿液或回收水（shuǐ），可使用雙（shuāng）相不（bú）鏽鋼2507、2205。以前通常認為係（xì）統中[Cl-]較高，經過優化後通常可以控製FGD係統中[Cl-][20000mg/L，而較多使用了雙相不鏽鋼。

　　一（yī）般FGD工（gōng）程石灰石漿液進塔管路和旋流器（qì）回流管道設（shè）置調節閥。由於電動調節閥費用（yòng）較高，本期工程僅石灰（huī）石漿液進塔管（guǎn）道處選用了電動V型陶瓷調節球（qiú）閥（fá），閥前端設置孔板，由孔板兩端取壓差信號引入調節閥執行機（jī）構。旋流器溢（yì）流回流管道選用蝶閥加節流孔板實現調控。

　　電（diàn）動V型陶瓷（cí）調節球閥由電動執行機構與V型球閥二部分組成，閥芯選用優質陶瓷。V型開口球體與閥座之（zhī）間具有剪切作用，當介質中含有纖（xiān）維或固體顆粒時，V形球體不會卡死（sǐ），仍保證（zhèng）良好的密（mì）封性。閥（fá）芯采用優質陶瓷，有較高的（de）抗磨蝕性能，閥座保護環可防止流體直接衝刷（shuā）閥座，延長閥座壽命。

　　在實際調（diào）試過程中發現，由（yóu）於石灰（huī）石漿液回流管（guǎn）道（dào）上節流孔板過大，調節閥（fá）在調試過程中存在死區，調節閥開度和流量也不能很好地形成曲線（xiàn），增加了調試工作量。

　　若為石灰石漿液（yè）進料泵加裝變頻（pín）電機能很好地解決該（gāi）問（wèn）題，既能實現連續調整進塔漿液流量，還（hái）能大大節省費用。

3.3、儀控一（yī）次閥

　　本期工程儀控一次閥主（zhǔ）要（yào）使用了（le）手動隔膜閥、截止閥（fá）和球閥。吸收塔（tǎ）液位壓力變送器均（jun1）采用DN50，PN1.6手動隔膜閥;石膏（gāo）排出泵（bèng）、循環（huán）泵（bèng）、事故漿液（yè）泵、石灰石漿液泵、集水坑泵出口設就地壓力表，一次閥也（yě）采用（yòng）DN50，PN1.6手動隔膜閥（fá）;煙氣壓力變送（sòng）器（qì）、就地壓力表、除霧器衝洗水壓力表均采用DN10截止閥;石膏排（pái）出漿液pH計一次閥采用DN50，PN1.6球閥（fá）。

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

　　但在煙氣（qì）脫硫工程中（zhōng）發現，漿（jiāng）液的流速過快（kuài），顆粒性介（jiè）質在0.3～0.6MPa的（de）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的閥台（tái）上，對閥台的損傷較（jiào）為嚴重，易造（zào）成（chéng）閥門（mén）的堵塞（sāi）和產生內漏，所（suǒ）以，現在一般采用直通式隔膜閥（fá）取代原來的（de）堰式隔膜閥。

　　截止閥是利用閥杆升降帶動與之相連的圓形閥盤，改變閥盤與閥座間距達到（dào）控製閥（fá）門的啟（qǐ）閉。截止（zhǐ）閥（fá）上部有手輪（lún）、閥杆，中部有螺紋和填料函密封段，小型閥門閥杆上螺紋在閥（fá）體內，結構緊湊，但閥杆與介質接觸部分多，尤其螺紋部分易腐蝕，從閥杆露出閥（fá）蓋的高度（dù）可判（pàn）斷閥門開（kāi）啟程度，為（wéi）防止介質從閥杆漏出，可（kě）在閥杆（gǎn）穿出閥蓋部分用填料來密封（fēng）。截止（zhǐ）閥結構複雜，但操作簡單，不甚費力，易於調節流量和截斷通道，啟閉緩慢、無水錘（chuí）現（xiàn）象，故使用廣泛。截（jié）止閥安裝（zhuāng）時要（yào）注意流體（tǐ）方向，使管路流體由下向上（shàng）流過閥座，即所謂的（de）/低進高出0。目的（de）是減少流體阻力，開啟省力（lì）和關閉狀態下填料函部分（fèn）不與介質接觸，保證閥杆和填料函不致損壞和泄漏。截止（zhǐ）閥主要用於水、蒸汽、壓縮空氣（qì）及各種物（wù）料的管路，可較精確地調節流量和嚴密地截斷通道（dào），但不能用於粘度大、易結晶的物（wù）料。

　　球閥由插入閥體中的球塞來控製閥塞內通道截麵積，是可以迅速啟閉的（de）閥門，閥（fá）芯有橫向開孔，流體以直線通過閥體，有微小的壓力降，適用於懸浮（fú）液（yè）或粘稠液。球閥外形規整（zhěng），易於做成夾套閥用於需保（bǎo）溫的情況，可較方便（biàn）地製成氣動或電動閥進行遙控（kòng），現一般使用PTFE、EPDM等材料為閥（fá）座，因此，氣泡密封性好，但因閥座為PTFE材質（zhì），其使用溫度一般受限於250℃以下。一般（bān）用於全開或全關，不作節流使用(除非開（kāi）口特（tè）殊鑽石形（xíng）狀並經處理過)。

　　脫硫（liú）工程中使用的閥門按驅動裝置分類，有電動驅動、氣動驅動、手動驅動和液壓驅動閥（fá）門（mén），一（yī）般限於安裝環境（jìng）、操作（zuò）、運轉條件或次（cì）數（shù），及電腦應用的普及程度（dù），整個係統可以實現連線與監控，無須手動驅（qū）動。但是，由於造價上手動（dòng）驅動閥門價格便宜，又由於手輪或加裝齒輪減速裝置的經濟性與耐用性，對於小脫硫機組而言，需嚴格控製工（gōng）程造價，手動驅（qū）動閥（fá）門仍常被采用。

　　考慮到閥門的可操作性和操作頻（pín）繁度，在保證係統穩定運行的基（jī）礎上，除了循環漿液泵入口，石膏漿液排出泵進出口、除霧器（qì）衝洗水這些操（cāo）作頻（pín）繁的（de）閥門外，其他閥門盡量選用手動驅動閥門。

4、循環漿（jiāng）液泵出口閥門的設置

　　漿液循環泵作為脫硫係統（tǒng）主設備之（zhī）一，在FGD工程造價、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出口均設置閥門，經過多方技術糅（róu）合和優化（huà）後，國內脫（tuō）硫技術力爭在技術可靠的基礎上，實（shí）現經濟節省，較多的脫硫公（gōng）司選擇循環漿液泵省略掉出口（kǒu）閥門，這基於以（yǐ）下認識：(1)目前高壓電動機（jī）無論從製造工藝上還（hái）是（shì）絕緣材料上，同以前均不可同日而語，啟動力矩和絕緣等級完

　　全可以滿足漿液循環泵啟動（dòng）過程要求;(2)正常情況下循環漿液泵不可能隨意啟停，漿液反衝導致的葉輪帶動電機反轉，不會（huì）對係統產生明顯的影響。考慮設備非正常運行方式對係統的影響，機械密封和（hé）泵（bèng）的廠家都明確要求不要反轉;(3)在停泵瞬間漿液倒流引起的（de）倒轉是葉輪帶（dài）動泵軸，與由於電（diàn）機反轉完全不同，不會引起葉輪鬆脫（tuō）的（de）後果;(4)大（dà）口徑的用（yòng）於脫硫漿液係統的閥門造價確實較高;(5)檢修時可采取臨（lín）時加堵板（bǎn）來解（jiě）決（jué）。

　　但是，多個電廠的運行維護經驗表明，因為泵的出口管徑較大，工作（zuò）量較大，加堵板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（yǐ）在泵出口增加手動閥，對閥（fá）門的（de）密封要求可以適當降低一些，隻要（yào）能夠在泵檢修時阻止大部分的煙氣就（jiù）行。但（dàn）是，考慮到漿液循環泵出口的工作條件，在腐蝕性和磨蝕性都很強（qiáng）的石膏漿液大流量衝刷條件下不是性（xìng）能低的閥門可以勝任的。

　　循（xún）環泵不設置（zhì）出（chū）口閥門主要是（shì）考慮到成本的原因，但是運行故障需（xū）要檢修時煙氣倒灌對檢修人員（yuán）的危害也不容忽視，綜（zōng）合考慮經（jīng）濟性和安全性，可以在每台（tái）循環泵出口管的上（shàng）端(靠近吸收塔平台)設置一個支管，FGD係統正常運行時用盲板堵（dǔ）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（huán）漿泵的出口管道內，然後充氣進行密封，隔斷煙氣、防止煙氣倒流，泵檢修後放氣取出再裝上（shàng）小堵板。這樣既節省了投資，又能為檢修人員（yuán）提供良（liáng）好的操作環境。

5、結語

　　閥門是（shì）FGD工程中不可或缺的設備。在設置和選型的時候要（yào）綜合考慮閥門接觸介質性（xìng）質和不同型式閥門使用性能，對閥門型（xíng）式、閥體材料及（jí）執（zhí）行機構進行合（hé）理選擇（zé），保（bǎo）證係統穩定運行、經濟合理。

　　(1)蝶閥體積小、質量小，是FGD漿液係統中應用多的（de）閥門，多用作截斷閥，在操作（zuò）頻繁和操作困難（nán）時選用電動執行機構驅動。閥門材（cái）質經濟實用（yòng）。

　　(2)電動調節閥能對流體進行實時有效的調控（kòng），但是價格昂貴，除石灰石漿液（yè）進塔（tǎ）管路因控製要求嚴（yán）格而設置了電動調節閥外，FGD係統中其他流量調節（jiē）閥可以用蝶閥加節流孔板代替。

　　(3)儀控一次閥主要使用隔膜閥、截止閥和球閥，一般而言，與（yǔ）漿液（yè）主管道相連的采用隔膜（mó）閥，與（yǔ）清潔介質相連的采用截止閥。

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