非金屬補(bǔ)償器可多維補(bǔ)償且補(bǔ)償量大;無反推力可簡化設(shè)計;具有較強(qiáng)的隔絕震動、吸聲降噪能力;耐高溫、耐腐蝕、密封性能優(yōu)越;結(jié)構(gòu)合理重量輕,易安裝維修等。
根據(jù)非金屬補(bǔ)償器的使用要求,考慮到煙氣脫硫工程的煙道環(huán)境惡劣,介質(zhì)中含有各種酸性物質(zhì),如SO2、SO3、HCl及HF等,對非金屬的腐蝕性極強(qiáng),同時有一定的飛灰及沖刷,加上對溫度、壓力及產(chǎn)品尺寸的考慮,我們在選材及結(jié)構(gòu)設(shè)計方面做了如下方案。
1.產(chǎn)品設(shè)計
根據(jù)補(bǔ)償器使用位置、介質(zhì)成分(腐蝕及沖刷情況)、使用溫度及壓力、安裝要求(安裝長度、連接方式及尺寸限制等)諸多因素對非金屬補(bǔ)償器進(jìn)行整體設(shè)計。選擇結(jié)構(gòu)后,根據(jù)補(bǔ)償量的要求,設(shè)計內(nèi)部結(jié)構(gòu)(各部件的相對位置、組裝方式等);如需要防腐,確立補(bǔ)償器防腐方案,對補(bǔ)償器各部分進(jìn)行設(shè)計,即:非金屬伸縮節(jié)的選材及尺寸,金屬構(gòu)件的材質(zhì)及尺寸,不同溫度等級下,防塵隔熱層的結(jié)構(gòu)確立、材質(zhì)選擇等設(shè)計工作。
在結(jié)構(gòu)設(shè)計上,考慮到耐磨性能,補(bǔ)償器采用雙直邊導(dǎo)流筒,防止在補(bǔ)償器部位內(nèi)經(jīng)發(fā)生變化,導(dǎo)致氣體對導(dǎo)流筒的沖刷。
2.非金屬伸縮節(jié)
1)伸縮節(jié)基材選擇
根據(jù)工況條件,熱、冷風(fēng)道補(bǔ)償器非金屬伸縮節(jié)中采用硅橡膠膠布,煙道非金屬伸縮節(jié)采用氟橡膠膠布。
由于不同的使用目的,非金屬補(bǔ)償器的伸縮節(jié)部分可采用不同材料制成,通常使用橡膠織物。非金屬補(bǔ)償器在高溫環(huán)境下使用時,其伸縮節(jié)一般選用硅橡膠,由于硅橡膠的分子結(jié)構(gòu)決定其有很高的熱穩(wěn)定性,其耐溫性能大大優(yōu)于除氟橡膠之外的其它膠種,而且價格也不貴,在國內(nèi)不同領(lǐng)域使用較為廣泛;因此對于介質(zhì)為熱空氣的冷風(fēng)道非金屬伸縮節(jié)中采用硅橡膠膠布較為合適。
電廠煙氣環(huán)境中含有大量如SO2、SO3、HCl及HF等酸性物質(zhì),而硅橡膠在微量的酸性物質(zhì)作用下性能迅速下降,即使在其內(nèi)部設(shè)置防腐層,運行中也易產(chǎn)生泄漏導(dǎo)致伸縮節(jié)性能迅速下降,產(chǎn)品很快損壞,因此在煙道的非金屬伸縮節(jié)中選用硅橡膠是不合適的。
我們在介質(zhì)為煙道的非金屬伸縮節(jié)中采用氟橡膠膠布。氟橡膠是指主鏈或側(cè)鏈的碳原子上含有氟原子的一種合成高分子彈性體,它具有耐高溫、耐油及耐多種化學(xué)藥品侵蝕的特性。氟橡膠可在200℃下長期工作,是橡膠材料中耐腐蝕性能最佳的橡膠材料,電廠煙氣中含有的酸性氣體對于氟橡膠幾乎沒有腐蝕,因此氟橡膠是電廠煙氣環(huán)境中非金屬補(bǔ)償器中伸縮節(jié)的首選材料,雖價格稍貴,但確保了質(zhì)量,長遠(yuǎn)看來合適而且必要。O:可用,但有明顯腐蝕,X:不適用,腐蝕嚴(yán)重,#:同類材料由于配方等的不同,耐蝕性有差異,選用時要慎重。
一般說來,氟橡膠對于有機(jī)液體(燃油料、溶劑、液壓介質(zhì)等)、濃酸(硝酸、硫酸、鹽酸)、高濃度過氧化氫和其它強(qiáng)氧化劑作用的穩(wěn)定性方面,均優(yōu)于其它各種橡膠。
世界上生產(chǎn)非金屬補(bǔ)償器廠家在煙道上主要選用氟橡膠,如美國著名DYNEX及3M公司在其關(guān)于非金屬補(bǔ)償器的資料中明確指出,在電廠的介質(zhì)含SO2、SO3、NOx等情況下只能選用氟橡膠制作非金屬伸縮節(jié)。我公司為電力行業(yè)提供大量非金屬補(bǔ)償器,實踐證明非金屬伸縮節(jié)基材采用氟橡膠在電廠使用很好,1998年為某電廠生產(chǎn)的非金屬補(bǔ)償器即采用氟橡膠,至今使用狀況良好。
2)伸縮節(jié)制作工藝
氟橡膠的化學(xué)穩(wěn)定性使其具有了優(yōu)異的使用性能,但是這種穩(wěn)定性為氟橡膠制品的成型加工造成相當(dāng)困難。我所長期從事非金屬研究工作,擁有大量科研技術(shù)人員,積累了豐富的研制經(jīng)驗,成功摸索出一套氟橡膠生產(chǎn)加工方案,我們設(shè)計出了科學(xué)先進(jìn)的膠料配方、合理的生產(chǎn)工藝,采用特制的高強(qiáng)織物與氟橡膠復(fù)合,生產(chǎn)出符合補(bǔ)償器需要的非金屬伸縮節(jié)圈帶,使用該工藝制作的伸縮節(jié)圈帶無機(jī)械搭接逢、無膠粘劑粘接縫,整體成型減少了伸縮節(jié)的缺陷,使其具有更好的強(qiáng)度、氣密性及耐腐蝕性,提高了產(chǎn)品質(zhì)量,有利于長期使用。其結(jié)構(gòu)為三布兩膠,總厚度不小于13㎜。
3.金屬結(jié)構(gòu)件
由于導(dǎo)流筒、焊管與煙道處于同一環(huán)境下,因此導(dǎo)流筒及焊管的材質(zhì)、厚度參照煙道用鋼,以滿足介質(zhì)的要求;并合理設(shè)計導(dǎo)流筒的位置,一方面滿足補(bǔ)償?shù)囊?,一方面能阻擋煙塵,對補(bǔ)償器內(nèi)部的非金屬部分起到保護(hù)和約束的作用。
金屬構(gòu)件的加工要求應(yīng)嚴(yán)格保證焊接質(zhì)量,構(gòu)件平整無變形。
考慮到煙塵的沖刷,在設(shè)計中,結(jié)構(gòu)設(shè)計采用雙直邊導(dǎo)流筒,保證在補(bǔ)償器的部位不發(fā)生氣流異常變化,導(dǎo)流筒材質(zhì)選用耐磨性優(yōu)良的Q345鋼,厚度與風(fēng)道相一致。
4.隔熱層
隔熱層布置于導(dǎo)流筒與非金屬伸縮節(jié)之間,根據(jù)使用工況,可采用不同隔熱層進(jìn)行隔熱。根據(jù)每套補(bǔ)償器的使用溫度要求、介質(zhì)環(huán)境,具體設(shè)計隔熱層材質(zhì)、厚度及形式,一并考慮到電廠煙氣對該部分的腐蝕,此次我們采用玻璃布包裹硅酸鋁保溫棉,外套不銹鋼絲網(wǎng),作為隔熱層,最終使補(bǔ)償器外表溫度小于50℃。
5.防塵
由于煙氣中存在大量的粉塵,經(jīng)過一定時間使用后,在補(bǔ)償器內(nèi)部存積大量粉塵,從而造成補(bǔ)償器的堵塞。該設(shè)計中,在兩直邊導(dǎo)流筒中間,添加防塵密封部件。
產(chǎn)品分類
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解析煙氣脫硫非金屬補(bǔ)償器選材設(shè)計的技術(shù)方案
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