电厂烟气脱硫浆液管道设计

浅谈电厂烟气脱硫浆液管道设计

【摘要】阐述了石灰石-石膏湿法脱硫工艺管道设计存在的技术问题。

【关键词】浆液管道；设计；技巧

0.前言

脱硫技术在燃煤电厂中得到广泛的推广应用，而石灰石-石膏湿法脱硫是技术最成熟、应用最多的高效脱硫工艺，湿法工艺涉及到的管道主要分为以下几类：烟道、浆液管道、汽水管道、空气管道。其中的浆液管道是水和固体颗粒物两种介质流的管道，它具有普通流体管道特性，同时又具有易磨损、易腐蚀及易堵塞等普通流体管道所没有的特点，如果设计得不合理，就会造成沉积甚至堵塞。下面简单介绍下浆液特性：

1.介质特点

湿法烟气脱硫浆液管道，由于浆液管道内介质为石灰石浆液或石膏浆液，使得管道具有易磨损、易腐蚀及易堵塞等特点。

1.1磨损

浆液的磨损性是指浆液中固体颗粒对管道、管件的撞击及破坏。下面为某电厂脱硫系统浆液特性表，从中可以看出浆液的密度在5.0%～50%，在介质流动时会对管道内壁产生严重的磨损或冲蚀。

1.2腐蚀

因浆液具有弱酸性，影响脱硫装置的使用寿命。防止腐蚀的最佳方法是阻止浆液与金属面接触，如衬胶或衬塑，工程中大多使用衬

胶材质。

1.3堵塞

湿法烟气脱硫浆液管道为两相流，流速高产生磨损并大大增加管道阻力，而流速低则会产生沉积堵塞管道。浆液管道的易堵塞还表现在沉积物硬化结块，这也是浆液管道上设置大量冲洗管道的主要原因。

2.浆液管道设计

针对湿法烟气脱硫浆液管道的介质特点，在设计浆液管道时要考虑到浆液管道的特殊性。下面从浆液管道设计时的一般要求、管架布置、阀门选型及布置、支吊架布置等几个方面介绍：

2.1一般要求

浆液管道布置设计时的一般要求：应符合工艺设计要求；液位低点设置导排净和喷淋；且应先布置重要的、大管径的管道，后布置次要的管道；管道布置应便于支撑；纵向与横向的标高应错开，一般在改变方向的同时改变标高；满足流量计、密度计及ph计等对管道的特殊要求；管道应妥善支撑；管道一般应设坡度；管道应远离电气设备及电缆桥架，以防止滴液腐蚀电气设备；泵入口的大小头应尽量靠近浆液泵。一般管道坡度均由高处一路向下坡至最底点，以利于浆液排空。对于较长距离管线输送（如综合管架等），考虑到布置困难，在设置管道冲洗和人工清理（如导淋）的条件下可以降低坡度要求，如2～3‰等。

2.2管架布置

管廊的布置原则以能联系尽量多的设备（或箱罐）为宜，并且布置时管廊尽量短而直。

管廊的宽度主要由管道的数量及管径大小确定，并考虑一定的予留宽度（20～25%），管廊布置还要给电缆桥架予留位置，管廊的宽度一般不超过3m；场地不够时，管廊可以考虑多层布置；管廊最底层管道在人通行处管底标高不宜小于2.2m，车通行处管底标高不宜小于4.5m；管廊的坡度要求一般选为2～3‰，浆液管道必须设置冲洗水；对于双层管廊，上下层之间的距离一般为500～1200mm，上下层高差主要取决于管道直径、支架形式及管道坡度。

2.3阀门选型及布置

阀门的主要功能是接通或截断流体通路、调节和节流、调节压力及释放过剩压力和防止倒流等。在浆液管道中一般使用蝶阀、隔膜阀、球阀、调节阀。

冲洗和排放的阀门、浆液环路的的阀门应尽可能靠近主管道以避免堵塞；所有阀门的安装位置均应便于操作、维护和检修，安装位置过高的阀门应设置操作平台；蝶阀布置上应考虑阀门开启时碟片旋转所需要的空间。

2.4支吊架布置

浆液管道中常用的支架形式有：固定支架、滑动支架、导向支架、刚性吊架等。

浆液管道支吊架选用原则：按照支承点所承受的荷载大小和方向、管道的位移情况、是否保温、管道的材质等条件选用合适的支

吊架；为便于成批生产，设计时应尽量选用标准管卡、管托和管吊；浆液管道因禁止焊接的要求，与管道直接接触面一般使用卡箍（焊接型支架必须先焊接再返厂内衬胶如弯头托座）；当管道底部与支撑面有高差时一般用钢管加钢板垫高；当2根以上管道并排布置时，推荐共用横旦并各自用卡箍固定。

综合管架在管道有坡度时，一般土建支架仍就统一标高，以利于土建设计及土建施工，在管道安装时利用钢管加钢板垫高的方法设置坡度。

浆液管道支吊架布点原则：要满足管道最大允许跨距的要求；在有集中载荷时，支点要尽量靠近集中载荷；在设备附近，应设置支架以防止管道荷载作用于设备；尽可能利用现有建构筑物的梁柱作为生根点。

2.5浆液管道设计问题

石灰石-石膏湿法烟气脱硫在国内已经非常成熟，根据以往的脱硫工程设计，接下来总结几条在浆液管道设计中出现的问题：——旋流器溢流是无压自流管道，布管时一定要有自留坡度。——密度计是要单独设置一路冲洗水；另外，浆液密度计应布置在垂直管道上，以防堵。

——吸收塔喷淋管进口不是吸收塔本身的予留口，而是从予留口中伸出的双法兰frp口（喷淋管自带）。

——与设备相接法兰应根据设备资料选取

——在布置吸收塔液侧管道时，尽量避开吸收塔楼梯。

——箱罐及管道的排净口在地沟内应将管道双面衬胶。

——管道穿楼板处一定要予留开孔，开孔大小要满足管道法兰进出。

——真空泵排汽管在墙外排汽口要向上开，并加雨帽。

——真空皮带脱水机汽液分离器的疏水管进入滤液水箱的深度必须低于滤液箱的最低液位，否则，真空将被破坏。

——所有的浆液管道、浆液泵在停运或切换后，应打开冲洗阀门进行冲洗。为保证冲洗效果，排空阀应离冲洗阀门尽量远。避免管段成为死区无法冲洗到，形成堆积。一般泵出口管路上应设置3路冲洗。

3.结论

总之，烟气脱硫浆液管道具有易磨损、易腐蚀及易堵塞等特点（在寒冷地区浆液管道还要设置保温或伴热措施），在管道选材及布置设计时既要考虑到普通流体管道的各种规范及通用要求，又要考虑到浆液管道的特殊性，以合理的布置来保证烟气脱硫系统的正常运行。

另外，因为浆液管道在工厂制作需要较长的施工周期（制造厂家的施工图分解、管道的采购、分段及防腐加工等），所以，浆液管道图一定要提前设计、提前供图，以满足施工工期要求。

【参考文献】

[1]环境工程.成都科技大学出版社.

[2]工业脱硫技术.化学工业出版社.