除雾器冲洗水管道震动的原因

    现在湿法烟气脱硫工艺已比较成熟，应用在火力发电厂、化工厂、炼油厂、化肥厂等等诸多行业。酒钢集团铝电一期工程脱硫岛工程采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置的除雾器，按照一炉一塔方式建设脱硫设施，在燃用设计或校核煤种，燃煤硫份不大于1.2％时，脱硫效率大于96.5％，脱硫装置利用率满足锅炉机组的要求。

    1、机械要求

    1.1除雾器冲洗水管能够满足正常工作的压力要求，保证正常的使用寿命。

    1.2除雾器冲洗水管能够满足吸收塔内的使用工况，包括微酸性气体环境，以及含部分颗粒物的烟气。

    1.3除雾器冲洗管、喷嘴及构件应能在吸收塔腐蚀、热和磨损浆液条件下防止断裂和腐蚀。管道应易于拆卸和组合。

    1.4供方应确保烟气温度在80摄氏度时和短时(10分钟)90摄氏度除雾器冲洗水管不会损坏。

    1.5喷嘴设计应与管道连接牢固并易于拆卸。喷嘴与管道应长期牢固地运行在实际活荷载下。

    1.6所有组件的设计，包括除雾器冲洗水母管、支管及和喷嘴的链接构件应有足够的强度，能够承受除雾器重新水泵的压力，并能防止实际运行条件下的振动。

    2、材料要求

    2.1管道、法兰采用玻璃钢FRP，喷嘴采用PP-R材质。、

    2.2垫圈采用EPDM。

    2.3所有法兰采用HG20592标准。

    2.4材料性能完全满足使用工况要求。

    3、除雾器实际运行效果

    除雾器的安装完全按照设计要求，两级除雾器工作状况均比较正常。不过在投运中，有个别喷嘴的布置在支架部位出现被遮挡的现象，为此封闭了几个喷嘴。运行中的不足就是除雾器的冲洗水管道在气动蝶阀执行机构动作的时候产生非常大的冲击，导致工艺水管道产生震动，冲洗水管道PP管道与碳钢管道之间的法兰连接以及蝶阀法兰均经常漏水。为此运行人员报缺，检修工作经常进行，非常繁琐。

    4、变更具体数据分析

    工艺水母管管径设计为DN150，母管从综合楼出来跨越道路进入吸收塔侧循环泵房，在泵房屋顶垂直向上直达除雾器，此时管径减小到DN125，在进入到除雾器冲洗水管道阀门小屋，然后紧贴塔壁，布置阀门组。阀门组有16台气动蝶阀和10台手动蝶阀，1台自力式调节阀，1台电磁流量计。除雾器第一级上下部以及第二级下部均为气动蝶阀，第二级上部利用手动蝶阀进行手动冲洗。阀后接橡胶膨胀节，连接除雾器伸出吸收塔外的PP管道。

    除雾器冲洗水管道气动蝶阀按照DCS系统设定顺序开关，依次对各分支PP管道进行冲洗。事实出现气动蝶阀动作时，总是造成管道震动，且经过几次动作后，对管道膨胀节造成撕扯，膨胀节及相关处法兰漏水。

    5、管道震动修正方案及实施效果

    根据所出现的情况，我方多次研究、斟酌如何调整减少冲击。第一次采用的方案是，调整气动蝶阀。首先调整气动执行机构动作时间和进气压力，但效果不佳。第二次加强固定工艺水母管，但是减缓不了管道振动，属于强制性限位，对系统危害较大，不宜采用。后敲定变更方案，在母管管路上增加橡胶膨胀节，以减少气动阀动作时管道内部水流对工艺水母管造成的冲击。同时在冲洗水气动蝶阀气动执行机构的气缸上加装排气阻尼器，以延长气缸动作时间，减缓气缸动作时对阀体造成的冲击。事实上经过一段时间的运行，效果虽有改观，但还是不甚理想。

    根据以上状况，最终分析造成管道震动的原因就是气动蝶阀启闭开关时瞬间水压变化过大，水流对管道造成冲击而产生。那么，解决此问题的根本所在就是，减小水流冲击。最终解决方案：在除雾器冲洗水上升垂直段管道布置成U型弯，并且在U型弯两端加装不锈钢波纹膨胀节。这样在除雾器气动蝶阀启闭动作时，管道内的水流冲击回返至阀门小屋下方即被横向的膨胀节和U型弯所吸纳，从而使得工艺水母管至工艺水泵之间不再产生震动。