锅炉烟气管道蝶阀的试制与应用

2013-07-10 尚俊法山西阳煤丰喜股份有限公司技术中心

　　在锅炉烟气脱硫的施工设计中，由于烟气量非常大，烟气管道的通径最小都在Φ1000mm以上。由于烟气管路的阀门一般不进行调节，只起到开启和切断的作用，所以通常都选择使用蝶阀。在实际使用中，手动蝶阀体积大、阀板重、开关费力，而且机械传动或电动、气动的阀门不仅体积更大、质量更重，而且价格十分昂贵。

1、自制烟道蝶阀构思

　　据了解，1台Dg1000mm规格的蝶阀，质量约为2t，阀芯为普通材质，采用机械传动、法兰联接形式的低压蝶阀，价格约2万元。如果选用特殊材质，气动或电动形式的蝶阀，1台则3万元左右。鉴于此，许多企业纷纷自制蝶阀，大多选择采用钢制的插板式，但由于钢制、插板式蝶阀制做复杂，加之烟气温度较高，自制的蝶阀存在阀板受热容易变形、开关很不灵活等问题。

　　在丰喜股份公司复肥分公司25t/h锅炉的氨法烟气脱硫项目中，笔者也同样遇到了这个问题。为了降低脱硫塔的造价，脱硫塔和管道采用的是聚丙烯材质，烟气管道的直径达到Φ1400mm，管路共需要3个蝶阀，通径都是Φ1400mm。为此，3个自制的烟道蝶阀，不仅可以解决质量大、阀板变形、开关不灵活的问题，而且可以解决聚丙烯管道与钢制的蝶阀如何联接的问题。

2、设计制作过程

　　根据蝶阀的结构和原理，参考兄弟厂自制蝶阀的优缺点，要解决阀门的质量和开关灵活的问题，采用插板式的结构肯定不行。鉴于聚丙烯材料耐腐蚀、比重轻的特点，笔者设计制作了聚丙烯与不锈钢材料相结合的管道式蝶阀，具体过程如下。

　　(1)用1块δ=20mm的聚丙烯板，割制、打磨成Φ1398mm左右的圆形板，作为蝶阀的阀板。

　　(2)用1根Φ20mm、H1600mm的304#不锈钢圆钢作为蝶阀的阀杆。用δ=12mm、304#的不锈钢板割制5条长短不等(80min×1390mm～800mm)的夹板。把阀杆与阀板用不锈钢夹板和螺栓(M12×40mm)连接起来。

　　(3)割1节Φ1400mm、L1000mm的聚丙烯管，在管道500mm的位置上对角钻2个Φ20mm的孔，然后把组装好的阀杆、阀板安装上去。

　　(4)在管道内阀板垂直的位置前、后方管壁上，上、下各焊接2道半圆形的δ=20mm聚丙烯材质的限位、密封板，以控制阀板处于关闭时的位置，同时起到限位和密封的作用。

　　(5)在管道外阀杆的两端焊接聚丙烯材质的填料函，以密封阀柄的漏气。

　　(6)在阀杆一端焊上阀柄，同时，设置固定装置，以固定阀板的开、关。

　　(7)把预制好的管道、阀门安装在系统管路上。

　　自制烟道蝶阀结构示意见图1。

图1 自制烟道蝶阀结构示意

3、生产使用效果

　　(1)操作与运行。自制烟道蝶阀和阀杆、阀板及其他材料的总质量约60kg，远低于常规蝶阀的质量。经过生产运行的检验，人工操作时可以轻快地开启和关闭阀门，效果好于自制的钢制插板式阀门和其他形式的蝶阀。复肥分公司25t/h锅炉氨法烟气脱硫装置，共安装3台自制的蝶阀，运行时间已经超过3年，从未出现任何故障。

　　(2)制做费用。因为脱硫系统的安装由本单位的建安公司承担，可以利用一些安装材料的边角废料，所以阀门、管道的制做、预制费用较低，1台烟气管道蝶阀的制作费仅为3000元。购买1台同样规格的蝶阀，加上安装材料(法兰、螺栓、螺母、垫片)、安装费，总费用约为在6万元，3台合计约18万元，可节约费用17万元。