烟气湿法脱硫挡板门密封设计

刘志刚

摘 要：介绍了湿法脱硫挡板门的一种新型密封形式，保证了挡板门的密封效果，使整个湿法脱硫系统正常运行。

关键词：湿法脱硫；挡板门；密封形式；P型

在火力发电行业，冶金行业等脱硫系统中，有大量含硫烟气排出，含硫烟气会对大气造成污染，形成酸雨，常用烟气脱硫机组对含硫烟气进行处理后再排放，但当机组出现故障时，需用脱硫挡板门阻断烟气排放，防止含硫烟气泄露，或使烟气通过烟道进入其他烟气脱硫机组。随着烟气脱硫设备的大型化，现有的烟气脱硫挡板门多采用双百叶单轴挡板门，一套烟气脱硫系统中需要3种挡板门和一套密封风系统（如图1 ），挡板门分别为原烟气挡板门，净烟气挡板门，旁路挡板门，分别安装在脱硫系统烟道入口处，出口处，以及旁路烟道处。密封风系统包括2台密封风机（一备一用），一台加热器，正常运行时原烟气，净烟气挡板门打开，旁路挡板门关闭，密封系统正常运行，密封风量只需满足旁路挡板门，当脱硫机组出现故障时，原烟气，净烟气挡板门关闭，旁路挡板门快速打开，密封系统正常运行，密封风量需满足原烟气，净烟气挡板门。在日益严峻的环境形势下，国家要求电厂脱硫效率不断提高，环保部门把取消旁路烟道作为监管的重要手段，因此现脱硫系统中将不设置旁路挡板门。

图1 一套密封风系统

1 脱硫挡板门结构设计

湿法脱硫中挡板门设计泄漏率为零，目前脱硫挡板门一般采用带密封风百叶窗结构形式，百叶挡板门设计为双层叶片（如图2），带密封空气腔，能通空气，提高了密封效果和防腐效果，方便操作。

能否实现良好的密封，叶片采用何种密封结构很重要，目前有两种密封结构，弹性密封片搭接型和P型弧状密封结构（如图3）。搭接型的密封结构比较常见具有结构简单，运行可靠等优点，而P型弧状密封具有密封严，可调性好等优点是一种新型的密封结构，搭接型与P型弧状相比搭接型不美观，密封不严，安装拆卸更换不方便，容易变形，主要还有搭接型挡板门所需的密封风机功率要比P型弧状密封要大，运行成本比较高，因此介绍使用新型的P型弧状密封结构。

P型弧状密封片安装在挡板门四周，由调节螺栓固定，可调节，韧性好，回弹性好，不积灰，制造简单，单面腐蚀能延长使用寿命，密封效果好，密封片容易更换，而且能通过密封变形进行自动清洗，当闭合时可防止固体颗粒沉淀所产生的泄露。

图2 百叶挡板门设计为双层叶片

挡板门本体主要构建包括框架，叶片，主轴，密封片，连杆机构，密封风阀，执行器等。其特征是在框架上设置主轴，在主轴上固定连接叶片，在框架的另一端设置曲柄，并用连杆相互连接。叶片由上，下覆板及位于上下板间的筋板组成，上，下覆板边缘上安装P型弹性密封片，在上，下覆板弹性密封片间形成空腔，该空腔在叶片闭合时利用叶片的边缘与框架配合，构成密封腔，空腔再与框架上的密封风阀联通。曲柄连杆机构与密封风阀相连接，与挡板门的开启起到连锁作用。挡板门开启时，密封风阀关闭，挡板门关闭时密封风阀开启。

图3 P型弧状密封结构

此脱硫挡板门特点是整个挡板门由几块可绕主轴旋转叶片组成，构成双百叶窗的形式，再由连杆机构来驱动其同步转动，实现同步打开与关闭，动作平稳可靠。其次叶片由上下覆板及筋板构成，在中间形成空腔，再覆板边缘设置密封片，利用密封片与框架上的挡板相互配合，使上述空腔构成一密闭空腔，再使该空腔与密封空气接口连接，当叶片闭合时，密封片与挡板配合，起到密封作用，再利用密封风机对密闭的空腔输入高压气体，该高压气体的压力大于烟气压力500pa，在叶片与框架的缝隙间形成高压墙，阻断烟气在缝隙间的泄露，起到完全密封的作用。挡板门密封片用螺栓固定，方便更换，维修方便。

2 挡板门材质设计

原烟气挡板接触的介质为原烟气，虽然原烟气含硫比较高但是温度在100℃以上（酸露点以上）故此挡板门防腐等级要求不高。净烟气挡板门接触的介质为净烟气具有很强的腐蚀性，而且温度在酸露点以下，故此挡板门防腐等级要求比较高。旁路挡板门接触的介质为一侧原烟气一侧净烟气，因此原烟气侧防腐等级不高，净烟气侧防腐等级高。

以下为原烟气挡板门，净烟气挡板门，旁路挡板门材料：

原烟气脱硫挡板门框架材质为Q235，轴材质：45#，叶片材质：Q235，密封片材质：316L厚度0.25mm，螺栓螺母：316L，；

净烟气挡板门框架材质：Q235衬2mm1.4529合金，轴材质：45#衬2mm1.4529合金，叶片材质：Q235衬2mm1.4529合金，密封片材质：C276合金厚度0.25mm，螺栓螺母：1.4529；

旁路挡板门框架材质：与原烟气接触部分Q235，与净烟气接触部分为Q235衬2mm1.4529合金，密封片材质：C276厚度0.25mm，叶片材质：原烟气侧：Q235，净烟气侧Q235衬2mm1.4529合金，螺栓螺母：1.4529.

3 结语

在火力发电湿法脱硫系统中烟气挡板门是保证机组安全经济运行的重要设施。随着对脱硫效率要求不断的提高，烟气挡板门密封效果也相应要求提高，采用何种密封方式是保证挡板门密封的关键。本文介绍的P型弧状密封是一种新型的密封方式，不仅能满足挡板门密封效果而且在制造使用過程中具有很多优点，是今后脱硫系统中常用的一种密封方式。

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