艾思瑞流體控制有限公司

苛刻工況應(yīng)用的特種材料閥門&部件設(shè)備制造商

Severe Service Ceramic sealing valve

1.概述Summarize

火力發(fā)電廠濕法煙氣脫硫環(huán)保技術(shù)因具有脫硫率高、煤質(zhì)適用面寬、工藝技術(shù)成熟、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)周期長、負(fù)荷變動(dòng)影響小和煙氣處理能力大等優(yōu)點(diǎn),廣泛的應(yīng)用于各大中型火力發(fā)電廠,成為國內(nèi)外火力發(fā)電廠煙氣脫硫的主導(dǎo)工藝技術(shù),但該工藝存在著介質(zhì)腐蝕性強(qiáng)、處理煙氣溫度高、SO2吸收液固體含量大、磨損性強(qiáng)等缺點(diǎn)。

環(huán)保行業(yè)是高能耗、高物耗的綠色行業(yè)，隨著國家對環(huán)保的重視，環(huán)保設(shè)備管理及運(yùn)行優(yōu)化工作已經(jīng)成為每個(gè)電廠的工作重點(diǎn)。在日趨嚴(yán)峻的環(huán)保壓力面前，為使企業(yè)產(chǎn)生效益，除了對環(huán)保設(shè)備進(jìn)行提效改造外，最根本的就是在保證排放指標(biāo)可控的情況下做到“過程控制、終端治理”。通過提高設(shè)備管理、優(yōu)化運(yùn)行，最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)的節(jié)能、減排任務(wù)。

2.腐蝕分析Corrosion analysis

石灰石－石膏濕法脫硫工藝原理

石灰石－石膏濕法脫硫工藝是石灰石（CaCO3）經(jīng)磨碎后加水制成漿液作為吸收劑，與降溫后進(jìn)入吸收塔的煙氣接觸、混合，煙氣中的SO2與漿液中的CaCO3及加入的空氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，最后生成石膏。脫硫后的煙氣經(jīng)除霧、換熱升溫后通過煙囪排放。該工藝系統(tǒng)包括煙氣煙道、煙氣脫硫、石灰石制備、石膏處理和廢水處理幾大部分。其主要的化學(xué)反應(yīng)過程如下：

． SO2+H2O →H2SO3 吸收

． CaCO3+H2SO3→ CaSO3+CO2+H2O 中和

． CaSO3+1/2O2 → CaSO4 氧化

． CaSO3+1/2H2O → CaSO3•1/2H2O 結(jié)晶

． CaSO4+2H2O → CaSO4•2H2O 結(jié)晶

． CaSO3+H2SO3→ Ca(HSO3)2pH控制

另外，燃煤產(chǎn)生的鹵化物（氯化物、氟化物）和氮化物的含量，除本身具有腐蝕作用外，會強(qiáng)化腐蝕環(huán)境PH值的變化，強(qiáng)化硫酸鹽的腐蝕作用，具有強(qiáng)氧化性。

煙氣脫硫系統(tǒng)的腐蝕現(xiàn)象非常復(fù)雜，形式上有均勻腐蝕（一般腐蝕）和局部

腐蝕（縫隙腐蝕、點(diǎn)腐蝕、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕、疲勞腐蝕等），以及物理腐蝕（磨損腐蝕、氣泡腐蝕和沖刷腐蝕）、電化學(xué)腐蝕等，又因溫度、運(yùn)行工況等因素交織，整個(gè)腐蝕是化學(xué)、物理和機(jī)械等因素迭加的復(fù)雜過程。

非金屬材料的化學(xué)腐蝕較緩慢，而物理腐蝕破壞較迅速，是造成非金屬腐蝕

的主要原因。物理腐蝕主要表現(xiàn)為溶脹、鼓泡、分層、剝離、開裂、脫膠等現(xiàn)象，其起因主要由腐蝕介質(zhì)的滲透和應(yīng)力腐蝕所致。煙氣中的SO2、HCl、HF和NxO等酸性氣體在與液體接觸時(shí)，生成相應(yīng)的酸液，其SO32－、Cl－、SO42－對金屬有很強(qiáng)的腐蝕性如果鈍化膜再生得不夠快，點(diǎn)腐蝕就會加速，使腐蝕程度加深。

金屬表面與水及電解質(zhì)接觸處易形成電化學(xué)腐蝕（此現(xiàn)象在不同金屬之間的

法蘭連接處、焊縫處比較常見）。溶液中的硫酸鹽和亞硫酸鹽隨溶液滲入防腐內(nèi)襯及其毛細(xì)孔內(nèi)，當(dāng)系統(tǒng)停運(yùn)后，逐漸變干，溶液中的硫酸鹽和亞硫酸鹽析出并結(jié)晶，隨后體積發(fā)生膨脹，使防腐內(nèi)襯產(chǎn)生應(yīng)力，發(fā)生剝離損壞。漿液中含有的固態(tài)物，在一定流速下對系統(tǒng)設(shè)備有一定的沖刷作用，形成沖刷腐蝕。

3．常用閥門分析Common valve

3.1隔膜閥Diaphragm valve

歐美濕法煙氣脫硫裝置系統(tǒng)大多采用,這種閥門在開啟狀態(tài)時(shí)閥芯*從漿液中抽出,與介質(zhì)接觸部分全是塑料材質(zhì)，關(guān)閉時(shí)閥內(nèi)襯膠部分閥芯貼住閥座無泄漏的密封。這種設(shè)計(jì),使得閥門關(guān)閉和打開時(shí)泄漏量很小,而且避免了固體沉積物導(dǎo)致開關(guān)卡澀現(xiàn)象。因?yàn)殚y內(nèi)件均為襯塑材質(zhì)，雖然解決了腐蝕問題，但是硬度較低，通常整體的壽命不太理想。

3.2蝶閥等Butterfly valve

蝶閥是濕法煙氣脫硫裝置系統(tǒng)應(yīng)用較多的一種閥門,大量用作各種漿液管道的隔離閥,也用于需頻繁自動(dòng)開閉的沖洗水管和排空管中。蝶閥可電動(dòng)氣動(dòng)或手動(dòng)操作。蝶閥還可以做調(diào)節(jié)用。但由于蝶板始終處于漿液流體中,用蝶板節(jié)流,不僅蝶板易磨損,而且會很快磨穿其下游側(cè)的橡膠襯管,特別在流速較高的管路中,閥門接近關(guān)閉時(shí)更是如此,所以蝶閥一般不能調(diào)節(jié)帶大量固體顆粒物的漿液介質(zhì),在大多數(shù)漿液管道上蝶閥只作關(guān)斷閥使用。

用于濕法廢氣脫硫工藝的閥門工作環(huán)境非?？量蹋?/span>

其pH值為2～10

氯含量達(dá)到10%

固體物質(zhì)占50%

溫度達(dá)70

介質(zhì)流速高達(dá)4.7m/s

因?yàn)榻橘|(zhì)含有泥漿(石英含量高) ,不僅具有磨損性,還有腐蝕性,通常在運(yùn)行一段時(shí)間后, 就需要替換新的內(nèi)件。

4．閥門結(jié)構(gòu)及材料選擇Structures and materials

4.1閥門結(jié)構(gòu)探討Valve structure

在火力發(fā)電廠中, 濕法煙氣脫硫裝置需用大量的閥門，只要了解濕法煙氣脫硫工藝的特點(diǎn), 根據(jù)裝置各系統(tǒng)的特點(diǎn)合理選擇閥門的類型, 解決閥門結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題, 選擇適宜的材料,就能提高其耐磨損和耐腐蝕性能, 控制火電廠和燃煤設(shè)備二氧化硫的排量, 防止環(huán)境污染,達(dá)到環(huán)保要求, 保證裝置長期安全運(yùn)行, 促進(jìn)我國能源工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。下表是關(guān)于結(jié)構(gòu)的適用性分析。

4.2閥門材料探討valve material

在煙氣脫硫的實(shí)際運(yùn)行中，我們發(fā)現(xiàn)閥體和閥板常采用316L不銹鋼，有的項(xiàng)目采用雙相不銹鋼，但是通過2～3年實(shí)際工況運(yùn)行后，蝶閥的腐蝕與磨損十分嚴(yán)重，不得不重新更換閥門。針對煙氣脫硫漿液特性：磨損性、腐蝕性和強(qiáng)氧化性等，常采用Ni-Cr-Mo合金制作閥板、閥座與軸。由于Ni-Cr-Mo合金材料號很多，有蒙乃爾合金、哈氏合金（號如DIN標(biāo)準(zhǔn)的2.4602、2.4686、2.4605）,超級奧氏體合金（號如DIN標(biāo)準(zhǔn)的1.4529、1.4539）、超級雙相不銹鋼（號如DIN標(biāo)準(zhǔn)的1.4588、1.4593）、雙相不銹鋼（號如DIN標(biāo)準(zhǔn)的1.4507、1.4602、1.4469）等等。

在歐美的煙氣脫硫系統(tǒng)中，漿液系統(tǒng)閥門大多采用哈氏合金（哈氏合金材料在脫硫領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用），后來蒂森克努伯不銹鋼公司開發(fā)出含Mo6%的超級奧氏體防腐合金—DIN1.4529，也稱926合金（或稱6鉬合金），專門針對煙氣脫硫進(jìn)行試驗(yàn)開發(fā)，目前在濕法脫硫工藝系統(tǒng)中，閥門的閥板已成功采用DIN1.4529材料，具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、機(jī)加工和焊接性能，且無焊縫開裂問題，并具有良好的熱穩(wěn)定性，除可承受一般腐蝕外，還可承受沖刷磨損及擠壓磨損，使用效果較為理想，國際上有使用十多年未出現(xiàn)腐蝕的例子。DIN1.4529材料價(jià)格昂貴，閥門閥體、閥板材料整體采用DIN1.4529制作，直接增加了閥門的造價(jià)，增加了脫硫成本。

對于以上難題, 系統(tǒng)閥門材料采用陶瓷材料，可以解決磨損＋腐蝕問題，球體和閥座均采用陶瓷材料?？梢源蟠蠼档统杀?，并且提高閥門壽命。

5．艾思瑞SSZ陶瓷閥Ceramic valve

艾思瑞流體控制有限公司（SEVERE SERVICE ZIRCONIA- SSZ）位于美麗的天府之國——成都，是一家專業(yè)從事特種材料技術(shù)研究和陶瓷閥門研發(fā)生產(chǎn)制造的公司，是一家工業(yè)特種材料閥門&部件設(shè)備制造商。我們一直在加大納米陶瓷的研發(fā)力度，一直在探索陶瓷材料性能的更高水平，不斷尋求和創(chuàng)新，不斷尋求磨損和腐蝕條件的解決方案，其產(chǎn)品1100系列、2100系列是公司拳頭產(chǎn)品，產(chǎn)品覆蓋各行業(yè)，在德國和美國有2大運(yùn)營中心，高質(zhì)量的產(chǎn)品與服務(wù)為其化工、石化、石油、電力、紙漿、造紙等各個(gè)領(lǐng)域提供了優(yōu)質(zhì)的特種閥門和管件，長生命周期的質(zhì)量保障給客戶帶來了經(jīng)濟(jì)效益。SSZ陶瓷閥已有多年的陶瓷閥門經(jīng)驗(yàn)，艾思瑞公司產(chǎn)品主要針對腐蝕、磨損工況，應(yīng)用于化工、石油、冶金、電力等，在電力系統(tǒng)主要應(yīng)用為煤粉、石灰石漿液等磨損、腐蝕位置，公司產(chǎn)品線超過10余種，公司總部位于成都，并在海外分別設(shè)有辦事處，產(chǎn)品應(yīng)用于二十多個(gè)國家和地區(qū)，中國區(qū)辦事處設(shè)立于四川.成都，并建立組裝中心，縮減制造成本，供貨期的快速反應(yīng)，艾思瑞在中國發(fā)電行業(yè)使用客戶超過200家，典型客戶：中國國電集團(tuán)、中國中電投集團(tuán)、中國神華集團(tuán)、遠(yuǎn)光大環(huán)保、國電龍?jiān)?、粵豐環(huán)保、中節(jié)能集團(tuán)、三峰卡萬塔等。

SSZ ceramic ball valve參數(shù)

Main parameter：

size：1/2〞——12〞，8〞Above fixing ball

Temperature：-29°C——220°C   Highest600°C

Pressur：class150#,class300#,class600#

Connection mode：ASME B16.5RF

Length；ASME B16.10

Standard：ASME B16.34

test：API 598

ceramic： Al2O3、ZrO2 、 Si3N4、SiC

valve stem：316、17-4PH，Nickel 、lnconel 、Titanium Zirkonium 、Tantanlium、HC、HB

Valve body：A105、304、316。。。。。

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Severe Service Ceramic sealing valve

辦公室：四川成都市武侯區(qū)錦尚西一路楚峰國際

生產(chǎn)地：四川成都市雙流區(qū)牧華路二段1918號

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