脱硫脱硝系统中解析气体管道阀门的应用

李汶汶

摘要：本文将从脱硫脱硝系统的运作环境着手，进一步研究高温、烟气中粉尘含量以及水含量等因素对解析气体管道阀门的影响。近年来，关于管道系统发生故障的新闻并不少见，如果不能第一时间排除管道系统的故障，就容易“牵一发而动全身”，导致气体设备的连锁停机，进而影响到净化装置运行的安全性和稳定性。阀门故障是导致管道系统故障的主要原因之一，值得相关人员进一步研究。

关键词：脱硫脱硝;解析气体;气体管道阀门

引言：

目前，在工业生产的过程中，我国所应用的脱硫脱硝技术主要是使用焦炭或活性炭等作为化学催化剂来净化烟气的技术手段。催化剂在反应的过程中，解析气体中SO2在烟气中含量超过1/5，最后获取到高浓度的解析气体，通过特有的技术手段进行回收利用，生产出硫化产品，所以，脱硫脱硝技术被广泛应用于我国工业生产行业中，发展前景非常可观。

一、脱硫脱硝技术工艺流程的简述

脱硫脱硝技术处理生产烟气的具体流程如图一所示。产品在生產的过程中，产生的烟气会垂直或者逆流经过脱硫脱硝净化塔，生产烟气中含有的SO2气体就会被活性炭等催化剂的物理特性吸附在催化剂的表面，然后使用一定的手段往烟气中喷洒氨，除了脱除SO2气体外还可以脱除NOx气体。在净化的过程中，脱硫脱硝系统中放着很多催化剂，活性炭由于自身的重力作用会从底部掉落排放出来，接着经过运输机将反应后的催化剂送到解析系统中加热再生[1]。冷却后的催化剂会被机器设备筛选出半径较小的颗粒（一般以<1.4mm为准），如果颗粒的半径超过了1.4mm，就需要重复上述的步骤，将颗粒输送回到脱硫脱硝系统中。物料在传输和筛选环节后会产生损耗，同时，催化剂在加热期间会产生化学反应，进而造成物料损耗，降低催化剂的效果，所以在此过程中，工作人员要及时补充新的催化剂进来，保持总量不变的情况下维持化学反应的稳定性。

二、分析解析气体管道阀门的选择要求

（一）管道阀门的种类选择

在选择解析气体管道阀门的时候，采购人员需要根据使用功能和类别进行筛选，其中主要分为以下两种：

1、调节切断阀门：该种阀门主要是安装到解析气体系统中的主管道内，作用是为了控制解析气体的流速和流量以及自动切换流通性[2]。正常情况下，管道阀门是处于开启状态的，因此，阀门长期处于高温状态的同时还要接受解析气体的冲击和腐蚀，致使阀门的工作环境变得尤为恶劣。其次，还有一种安装方式就是将阀门安装在支管道上，主要是用于控制管道系统旁路的气体流动和切断，例如管道系统停机期间控制吹扫气体的流通和阻断以及出现紧急情况下的旁通操作等。正常运行状态下，支管道的阀门是处于关闭状态的，与主管道上安装的阀门不一样的是，由于常年紧闭，杜绝了解析气体的冲洗、腐蚀和磨损，但是美中不足的是支管道阀门的解析气体由于空气不流通就会冷却凝结，导致更加严重的腐蚀问题，从而引发管道阀门生锈和失去作用等问题[3]。

2、仪表阀门：仪表阀门属于常年开启状态的阀门，跟主管道上阀门的工作环境基本一样，但是没有解析气体冲洗问题，进而降低了阀门遭到腐蚀的概率。

调节切断阀门虽然具有非常良好的调节能力，但是调节的精度不高，而且受到的阻力较大，并不适用于微压气体的流量调节工作。由于解析气体中含水含尘，在流动的过程中就会出现颗粒沉淀的情况，如此一来就会限制调节阀门在管道系统中的应用。

（二）管道阀门性能的选择

催化剂解析再生的过程中，催化塔内部的压力一般要低于15kPa，因此在选择管道阀门的时候无需考虑阀门的抗压性能。一般情况下，SO2的浓度较高，所以要想达到回收的浓度标准，催化剂在反应的过程中就需要让N2气体的流量变小，进而让解析气体的流量变小[4]。按照正常标准来算，解析气体每一个小时的流量是几百到几千m³，因此，选择管道阀门要特别注意符合解析气体流量自动调节的基本要求。其次，工业生产过程中产生的烟气属于高温高腐蚀的气体，为了保证工作人员的人身安全，选择阀门的时候要优先考虑具有很强密封性的阀门。

（三）阀门材质、运行结构以及应用方式的选择

解析气体在加热再生的过程中要同时接受450℃高温、高腐蚀以及磨损等因素的影响，市面上普通的不锈钢材质很难用于阀门制造，因此，阀门要选择性能更加卓越的材质。要想同时满足这三个条件，根据工程应用的实际情况进行选择，阀门的材质最好选择类似于SUS316或者是更高性能的材质[5]。

由于脱硫脱硝系统中使用的催化剂以及NH3等物质易燃易爆，解析气体中也含有脱落下来的催化剂粉尘和NH3，而气动运行机构具有一定的安全性，因此阀门在选择的时候要根据实际要求进行选择。另外，气动运行机构不需要使用电池，所以在操作的时候安全系数较高。

阀门的应用方式一般是在选择气动运行机构的时候才会存在，主要从以下几个方面考虑：

1、工艺生产的安全性;

2、介质的特点和性能;

3、在保证产品质量的同时，将经济损失降到最低。

通过分析解析气体的组成元素可以知道，阀门的介质属于有毒有害气体，在发生泄漏事件的时候，系统需要及时开启安全保护状态，也就是说，脱硫脱硝系统由于安全需求不能立刻将停机前产生的解析气体及时排除并安全处理[6]。相关仪器设备由于泄漏事件导致不能正常运行的时候，与之关联的安全联动程序就可以正常工作处理。因此，当出现安全事故的时候，为了保证脱硫脱硝系统以及解析气体资源回收装置的运行安全性，解析气体主管道内的解析气体出口阀门需要处于关闭状态，空气吹扫气体以及旁路排放气体的阀门需要处于打开状态。

目前，大部分的工程遇到的阀门问题都是磨损、腐蚀以及粉尘附着在内部等情况，从而就会导致气体泄漏、管道堵塞以及卡死等现象的出现，值得引起相关工作人员的重视。

三、结束语

在解析气体管道系统中，阀门是最为重要的组成部分，其质量的好坏与催化剂解析系统的运行效果息息相关。因此，做好管道阀门修护和保养工作至关重要，不但可以有效地降低阀门发生故障的概率，还可以进一步提高阀门的使用寿命，从而使得工作人员可以更好地控制和运行脱硫脱硝系统，促进脱硫脱硝技术的可持续发展，推动社会经济的进步。

参考文献：

[1]张乾，邢德山，柴晓琴，等.脱硫脱硝系统中解析气体管道阀门的应用[J].工业安全与环保，2019，045（012）：80-84.

[2]唐志军.我国脱硫脱硝技术的发展及应用分析[J].资源节约与环保，2019，No.172（03）：10-10.

[3]张海涛.我国脱硫脱销技术的发展及应用分析[J].工程技术：文摘版，2020，20（08）：144-145+163.

[4]杨玲玲， and 张建斌. 压力管道阀门故障及对策探讨[J]. 中国设备工程 3（2019）：3.

[5]俞冠正， and 郑红江. 压力管道阀门故障及对策探讨[J]. 机械工程（新加坡） 001.003（2019）：P.16-17.

[6]崔乐乐， 耿超群. 压力管道阀门安全性能检验研究[J]. 山东工业技术， 2019， 000（017）：37.