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非金属膨胀节的设计与选型应能吸收烟气脱硫系

作者:泊头市嘉恒机械 发布时间:2018-04-22
  

 在烟气脱硫中为防止热胀冷缩在烟风道和相关设备上(如增压风机、烟气换热器、吸收塔)引起的热另立和结构破坏,要在合适的位置上布置能吸收热变形和振动的非金属膨胀节。  

   非金属膨胀节的设计与选型应能吸收烟气脱硫系统运行时三维方向上的   大变形量和消除振动,从而避免将力传递至相邻的设备和部件造成结构性破坏。膨胀节工作是要能伸缩自如,不得有拉裂等损伤引起介质泄漏。膨胀节应选用合适的材料可以承受介质的温度、压力和腐蚀,能适应温度180~250℃,运行时间不大于30min的异常情况,   大设计正压和负压加上10mba余量的压力,特别是低温烟道容易发生露点腐蚀,要作防腐处理。由于烟气脱硫中烟气含有粉尘、浆液循环系统有颗粒物的严重摩擦、冲刷、有的需要设内衬板和密封装置,以防止飞灰和其它介质的冲击和冲刷、而不会损坏膨胀节。内衬板的设计应不妨碍膨胀节的自由膨胀,有的则不需设内衬板,采用特殊结构。连接方式尽量采用焊接,法兰连接的成本高,损坏的也都是非金属部分,统称圈带,每5年要维修一次,只需   换圈带。实际上很少拆卸法兰,要拆卸也是用气割。  
        烟气脱硫膨胀节在实践运行中经常出那些问题? 如何改进? 
        膨胀节早期损坏失效有下列三种类型: 
        a 由于膨胀节腔内积粉造成非金属膨胀节的早期损坏。 
        b 用于低温烟气管道处容易发生露点腐蚀形成酸液造成膨胀节早期损坏失效。 
        c  浆液制备系统所用膨胀节由于介质腐蚀和冲刷造成膨胀节早期失效。  
       要解决上述问   熟悉湿法脱硫工艺主要流程,各段工况条件。关键是介质成分,温度,才能正确选型、设计,确保烟气脱硫系统   稳定运行。  
        烟道引入点至GGH入口及GGH出口至吸收塔入口的原烟道部分,采用中温防尘型非金属膨胀节。  
        中温防尘型非金属膨胀节主要由蒙皮、隔热层、不锈钢丝网、框架、挡板、防尘袋等6个部分组成。  
       1 蒙皮:  
       蒙皮是非金属膨胀节的主要伸缩体,其有效长度长短决定轴向和径向的   大膨胀量。依次由外向内、湿法脱硫采用耐酸碱很好的特氟龙或者氟胶布、双面硅胶布和聚四氟乙烯(PTEE)膜,和无碱玻璃布等多层复合而成并作防水处理,是一种高强度密封复合材料,其作用是吸收膨胀量,防止漏气和雨水渗透、   ,选用材料能适应各种环境的要求化学稳定性能好,温度-40~+250℃、耐紫外线、耐臭氧、耐风雪。  干法脱硫采用硅胶布,  
       2 隔热层  
      隔热层是兼顾非金属膨胀节的隔热和气密性的双重作用,用陶瓷纤维布包裹的硅酸铝纤维毡,其厚度采用大于框架高度20mm的棉毡在框架内层压紧,密度达到120Kg/m3,并用扒钉固定在挡板上,防止安装后下坠,影响使用效果,目的是防止窜高温气体至蒙皮、加速蒙皮老化,甚至炭化,如膨胀节承受压力是负压,还要增加用20目不锈钢丝网包裹,具有良好的延伸型和抗拉强度,也阻止膨胀节中隔热材料向外散失。  
      3 不锈钢丝网  
      在非金属膨胀节中起加强保护作用,膨胀节处正压时,不锈钢丝网放在蒙皮外,保护蒙皮外表不受损,采用向下折压在蒙皮下,膨胀节处负压时衬在蒙皮下,向下折压在压条下。如增压风机进口处负压状态,出口处正压状态。  
      4 框架  
      应保证有足够的强度和刚度,根据尺寸大小、采用壁厚5~6mm的Q235A整体冲压制成,焊缝少、外形美观,根据温度确定框架的高度不超过150mm,如果连接方式为法兰,框架高度还要增加50mm,主要是装拆螺栓方便。  
      5 挡板  
      为双向导流板,是起导流和保护隔热层的作用,材料应是抗腐蚀和耐磨的,如膨胀节介质方向向上或斜向上还应采用特殊结构,防止烟尘自由滑落进入膨胀节腔内,挡板还应不影响膨胀节的位移。  
      6 防尘袋  
       向挡板中,用不锈钢丝网包裹的防尘袋固定在双向挡板中间,防止灰尘积在膨胀节腔内,导致蒙皮涨破。  
        吸收塔出口至GGH、GGH出口至烟囱,为净烟道。采用低温防腐型。  
        低温防腐型膨胀节由不锈钢丝网、蒙皮、防腐层、框架、疏水孔五部分组成。   外层为不锈钢丝网,起到加强保护作用。  
        蒙皮是由氟橡胶、聚四氟乙烯与玻璃纤维棉等多层复合成一种高强度密封复合材料。 防腐层是采用2mm以上特殊防腐材料,防止冷凝酸腐蚀。 疏水孔设在水平管段的膨胀节的底部中心线处,将冷凝酸液排出,口径不大于100mm,过大影响膨胀,材质均为合金钢或者不锈钢材料。 因为净烟道的烟气湿度大,温度低结露形成的冷凝物具有很强的腐蚀性,低溶度的酸液在温度为40~80℃时,对结构材料蚀性特别强,膨胀节内侧   作特殊防腐处理-涂VEGF鳞片胶泥(涂料)。  
安装上述膨胀节时用用单头螺栓、螺母和垫圈,把蒙皮禁固在框架上,间距不超过100mm,紧固前通过涂抹耐高温、耐腐蚀的高强度胶,加强密封性。由于受运输条件限制,超过4m的膨胀节要散件运至现场,在现场组装。不论是在工厂制作还是现场组装,要临时设置有能防止运输、安装过程中产生变形和保证几何尺寸的连接件-固定角及平面的支撑杆。  
     烟气脱硫的制浆系统、石膏脱水系统和排放系统地连接管道上,采用带导流筒的橡胶软连接或金属复合膨胀节,以解决管道热胀冷缩的位移及管道安装变形应力,减震降噪,   主要的是解决了膨胀节耐腐蚀及耐磨损的问题,有效的增加膨胀节的使用寿命。   
     带导流筒的橡胶软连接不同于其他厂家的橡胶膨胀节,是在普通橡胶软连接的基础上增加了导流筒,导流筒采用3mmPTFE制作或者316L不锈钢等耐磨材料制作。  
     膨胀节的波节采用丁基橡胶加强层,较耐腐蚀,适用于压力低于2.0MPa的管道中。  
     由于采用的工艺不同,浆液制备、石膏脱水和排放系统的压力也不同,上述橡胶膨胀节适用于压力低于2.0MPa的管道,对于压力高于2.0MPa的管道,如石膏浆液抛弃系统管道,为吸收膨胀及吸收离心泵运行带来的震动,就采用金属复合膨胀节,金属复合膨胀节主体结构波纹管采用316L材质,由于压力大,波纹管外要增加加强环,内衬PTFE能耐高压和防腐蚀。采用3mmPTFE制作的导流筒,此材质摩擦系数小,耐磨耐腐蚀,另外在导流筒端部增加密封挡圈,以防止浆液进入波纹管内腔沉积。