除霧器沖洗水管道震動的原因

    現(xiàn)在濕法煙氣脫硫工藝已比較成熟，應(yīng)用在火力發(fā)電廠、化工廠、煉油廠、化肥廠等等諸多行業(yè)。酒鋼集團(tuán)鋁電一期工程脫硫島工程采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫裝置的除霧器，按照一爐一塔方式建設(shè)脫硫設(shè)施，在燃用設(shè)計(jì)或校核煤種，燃煤硫份不大于1.2％時(shí)，脫硫效率大于96.5％，脫硫裝置利用率滿足鍋爐機(jī)組的要求。

    1、機(jī)械要求

    1.1除霧器沖洗水管能夠滿足正常工作的壓力要求，保證正常的使用壽命。

    1.2除霧器沖洗水管能夠滿足吸收塔內(nèi)的使用工況，包括微酸性氣體環(huán)境，以及含部分顆粒物的煙氣。

    1.3除霧器沖洗管、噴嘴及構(gòu)件應(yīng)能在吸收塔腐蝕、熱和磨損漿液條件下防止斷裂和腐蝕。管道應(yīng)易于拆卸和組合。

    1.4供方應(yīng)確保煙氣溫度在80攝氏度時(shí)和短時(shí)(10分鐘)90攝氏度除霧器沖洗水管不會損壞。

    1.5噴嘴設(shè)計(jì)應(yīng)與管道連接牢固并易于拆卸。噴嘴與管道應(yīng)長期牢固地運(yùn)行在實(shí)際活荷載下。

    1.6所有組件的設(shè)計(jì)，包括除霧器沖洗水母管、支管及和噴嘴的鏈接構(gòu)件應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，能夠承受除霧器重新水泵的壓力，并能防止實(shí)際運(yùn)行條件下的振動。

    2、材料要求

    2.1管道、法蘭采用玻璃鋼FRP，噴嘴采用PP-R材質(zhì)。、

    2.2墊圈采用EPDM。

    2.3所有法蘭采用HG20592標(biāo)準(zhǔn)。

    2.4材料性能完全滿足使用工況要求。

    3、除霧器實(shí)際運(yùn)行效果

    除霧器的安裝完全按照設(shè)計(jì)要求，兩級除霧器工作狀況均比較正常。不過在投運(yùn)中，有個(gè)別噴嘴的布置在支架部位出現(xiàn)被遮擋的現(xiàn)象，為此封閉了幾個(gè)噴嘴。運(yùn)行中的不足就是除霧器的沖洗水管道在氣動蝶閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作的時(shí)候產(chǎn)生非常大的沖擊，導(dǎo)致工藝水管道產(chǎn)生震動，沖洗水管道PP管道與碳鋼管道之間的法蘭連接以及蝶閥法蘭均經(jīng)常漏水。為此運(yùn)行人員報(bào)缺，檢修工作經(jīng)常進(jìn)行，非常繁瑣。

    4、變更具體數(shù)據(jù)分析

    工藝水母管管徑設(shè)計(jì)為DN150，母管從綜合樓出來跨越道路進(jìn)入吸收塔側(cè)循環(huán)泵房，在泵房屋頂垂直向上直達(dá)除霧器，此時(shí)管徑減小到DN125，在進(jìn)入到除霧器沖洗水管道閥門小屋，然后緊貼塔壁，布置閥門組。閥門組有16臺氣動蝶閥和10臺手動蝶閥，1臺自力式調(diào)節(jié)閥，1臺電磁流量計(jì)。除霧器第一級上下部以及第二級下部均為氣動蝶閥，第二級上部利用手動蝶閥進(jìn)行手動沖洗。閥后接橡膠膨脹節(jié)，連接除霧器伸出吸收塔外的PP管道。

    除霧器沖洗水管道氣動蝶閥按照DCS系統(tǒng)設(shè)定順序開關(guān)，依次對各分支PP管道進(jìn)行沖洗。事實(shí)出現(xiàn)氣動蝶閥動作時(shí)，總是造成管道震動，且經(jīng)過幾次動作后，對管道膨脹節(jié)造成撕扯，膨脹節(jié)及相關(guān)處法蘭漏水。

    5、管道震動修正方案及實(shí)施效果

    根據(jù)所出現(xiàn)的情況，我方多次研究、斟酌如何調(diào)整減少沖擊。第一次采用的方案是，調(diào)整氣動蝶閥。首先調(diào)整氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作時(shí)間和進(jìn)氣壓力，但效果不佳。第二次加強(qiáng)固定工藝水母管，但是減緩不了管道振動，屬于強(qiáng)制性限位，對系統(tǒng)危害較大，不宜采用。后敲定變更方案，在母管管路上增加橡膠膨脹節(jié)，以減少氣動閥動作時(shí)管道內(nèi)部水流對工藝水母管造成的沖擊。同時(shí)在沖洗水氣動蝶閥氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的氣缸上加裝排氣阻尼器，以延長氣缸動作時(shí)間，減緩氣缸動作時(shí)對閥體造成的沖擊。事實(shí)上經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行，效果雖有改觀，但還是不甚理想。

    根據(jù)以上狀況，最終分析造成管道震動的原因就是氣動蝶閥啟閉開關(guān)時(shí)瞬間水壓變化過大，水流對管道造成沖擊而產(chǎn)生。那么，解決此問題的根本所在就是，減小水流沖擊。最終解決方案：在除霧器沖洗水上升垂直段管道布置成U型彎，并且在U型彎兩端加裝不銹鋼波紋膨脹節(jié)。這樣在除霧器氣動蝶閥啟閉動作時(shí)，管道內(nèi)的水流沖擊回返至閥門小屋下方即被橫向的膨脹節(jié)和U型彎所吸納，從而使得工藝水母管至工藝水泵之間不再產(chǎn)生震動。