除霧器沖洗水管道震動的原因

    現在濕法煙氣脫硫工藝已比較成熟，應用在火力發電廠、化工廠、煉油廠、化肥廠等等諸多行業。酒鋼集團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脫硫設施，在燃用設計或校核煤種，燃煤硫份不大于1.2％時，脫硫效率大于96.5％，脫硫裝置利用率滿足鍋爐機組的要求。

    1、機械要求

    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的使用工況，包括微酸性氣體環境，以及含部分顆粒物的煙氣。

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

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

    1.5噴嘴設計應與管道連接牢固并易于拆卸。噴嘴與管道應長期牢固地運行在實際活荷載下。

    1.6所有組件的設計，包括除霧器沖洗水母管、支管及和噴嘴的鏈接構件應有足夠的強度，能夠承受除霧器重新水泵的壓力，并能防止實際運行條件下的振動。

    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。、

    2.2墊圈采用EPDM。

    2.3所有法蘭采用HG20592標準。

    2.4材料性能完全滿足使用工況要求。

    3、除霧器實際運行效果

    除霧器的安裝完全按照設計要求，兩級除霧器工作狀況均比較正常。不過在投運中，有個別噴嘴的布置在支架部位出現被遮擋的現象，為此封閉了幾個噴嘴。運行中的不足就是除霧器的沖洗水管道在氣動蝶閥執行機構動作的時候產生非常大的沖擊，導致工藝水管道產生震動，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常漏水。為此運行人員報缺，檢修工作經常進行，非常繁瑣。

    4、變更具體數據分析

    工藝水母管管徑設計為DN150，母管從綜合樓出來跨越道路進入吸收塔側循環泵房，在泵房屋頂垂直向上直達除霧器，此時管徑減小到DN125，在進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臺自力式調節閥，1臺電磁流量計。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行手動沖洗。閥后接橡膠膨脹節，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系統設定順序開關，依次對各分支PP管道進行沖洗。事實出現氣動蝶閥動作時，總是造成管道震動，且經過幾次動作后，對管道膨脹節造成撕扯，膨脹節及相關處法蘭漏水。

    5、管道震動修正方案及實施效果

    根據所出現的情況，我方多次研究、斟酌如何調整減少沖擊。第一次采用的方案是，調整氣動蝶閥。首先調整氣動執行機構動作時間和進氣壓力，但效果不佳。第二次加強固定工藝水母管，但是減緩不了管道振動，屬于強制性限位，對系統危害較大，不宜采用。后敲定變更方案，在母管管路上增加橡膠膨脹節，以減少氣動閥動作時管道內部水流對工藝水母管造成的沖擊。同時在沖洗水氣動蝶閥氣動執行機構的氣缸上加裝排氣阻尼器，以延長氣缸動作時間，減緩氣缸動作時對閥體造成的沖擊。事實上經過一段時間的運行，效果雖有改觀，但還是不甚理想。

    根據以上狀況，最終分析造成管道震動的原因就是氣動蝶閥啟閉開關時瞬間水壓變化過大，水流對管道造成沖擊而產生。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。這樣在除霧器氣動蝶閥啟閉動作時，管道內的水流沖擊回返至閥門小屋下方即被橫向的膨脹節和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生震動。