脱硫气动对夹式蝶阀的选型

概述

在脱硫（FGD）系统中，介质通常为腐蚀性强、含有固体颗粒（石膏、灰分等）的浆液或湿烟气。这对阀门的材质、结构设计和耐磨耐腐蚀性能提出了高要求。气动对夹式蝶阀因其结构紧凑、启闭迅速、流阻小、

成本相对较低且易于实现自动化控制，成为脱硫系统中应用广泛的阀门类型之一。

核心选型要素（重中之重）

选型必须围绕“耐腐蚀、耐磨损、可靠密封"这一核心展开。

1. 阀体、阀板与阀杆材质 - 选型的首要关键

脱硫介质的pH值通常为4-6，含有氯离子、氟离子等强腐蚀性成分，同时伴有固体颗粒冲刷。316/316L不锈钢在脱硫环境中不足以抵抗点蚀和缝隙腐蚀，必须选用更高级别的材料。

 推荐：双相不锈钢

牌号：2205 (S31803/F51), 2507 (S32750/F53)

优点：优异的抗氯离子应力腐蚀开裂能力、高强度、良好的耐磨耐腐蚀综合性能。是目前脱硫阀门最主流、性价比高的材料选择。2507比2205性能更优，用于更苛刻的工况。

高性能选择：高合金不锈钢/镍基合金

牌号：1.4529 (N08926), 254 SMO (S31254), 哈氏合金C-276 (HC276)

适用情况：用于介质氯离子含量高、温度较高或pH值更低的工况。成本非常高昂，通常在双相钢无法满足要求时才会考虑。

低成本方案（需谨慎评估）：

衬里材料：阀体采用碳钢（WCB），内衬橡胶（如丁基橡胶、EPDM）或塑料（如PP、PVDF）。

优点：成本低，衬胶具有良好的弹性和耐磨性。

缺点：耐温性有限（通常<100°C），怕干磨和尖角冲刷，橡胶老化后需更换整个阀体。仅适用于特定浆液管道，不适用于烟气或高温场合。

2. 阀座密封材料 - 决定密封性能和寿命

弹性阀座（与金属阀板搭配）：

EPT/EPDM (三元乙丙橡胶)：是最常见的选择。具有优异的耐酸、耐碱、耐磨损和耐老化性能，性价比高。适用于大多数脱硫浆液和湿烟气环境。

FPM/FKM (氟橡胶)：耐温性和耐化学品性优于EPDM，但成本更高。适用于对橡胶性能要求更工况。

PTFE (聚四氟乙烯)：具有最佳的耐化学腐蚀性，但弹性差、易冷流、耐磨性一般。通常用于腐蚀性强但磨损不严重的清液或烟气管道。

全金属硬密封：

用于高温烟气或颗粒物含量高、磨损极其严重的场合。密封副通常采用不锈钢或硬质合金，泄漏等级较低（通常为ANSI IV级），但寿命长。

3. 结构设计 - 针对浆液特性的优化

连接方式：对夹式 (Wafer Type)。结构紧凑、重量轻、成本低。但必须确保管道法兰有足够的强度和刚性，并使用足够数量和强度的螺栓正确安装，防止泄漏。

阀板设计：

“鱼鳍型"或“香蕉型"流线型设计：这是脱硫浆液阀的标志性特征。这种设计能大程度减少流阻，防止浆液堆积和堵塞，减小关闭时的扭矩，并降低磨损。

避免采用普通蝶阀的直板设计，极易造成沉积和磨损。

阀轴设计：

通轴设计：阀杆从阀板中穿过，强度高，稳定性好，是主流设计。

防吹出设计：确保阀杆在任何情况下不会被压力吹出阀体，保证安全。

密封结构：

优选：偏心结构（双偏心或三偏心）。开启时阀板迅速脱离阀座，减少摩擦，操作扭矩小，寿命长。关闭时越关越紧，密封性好。

4. 气动执行机构选型

类型：通常选用双作用式或单作用弹簧复位式 (FAIL-SAFE)。

双作用：气开气关，需要双气路控制。动力大，价格较低。

单作用弹簧复位：在脱硫系统中至关重要。一旦仪表气源故障，阀门会依靠弹簧自动复位到预先设定的安全位置（全开或全关），起到安全保护作用（例如，故障时打开泄放或关闭隔离）。

附件：

电磁阀 (Solenoid Valve)：用于远程气路切换，控制阀门开关。

限位开关 (Limit Switch)：提供阀门的开/关位置电气反馈信号给控制系统。

定位器 (Positioner)：如果需要调节流量（而非仅仅开关），则需要选用调节型气动执行器并配电气阀门定位器，实现阀门的精确开度控制。

手轮机构 (Manual Override)：用于在气源故障或调试时进行手动操作，是维护保养的附件。

防护等级：脱硫现场环境潮湿，多粉尘，执行器防护等级至少应达到 IP65。

防爆等级：如果现场有爆炸性气体环境，需选择防爆型（如Ex d IIC T4）。

选型步骤总结

明确工艺参数：

介质类型（原烟气、净烟气、石灰石浆液、石膏浆液等？）

介质浓度、含固量、颗粒大小和硬度

温度和压力（正常工况和最大工况）

pH值、氯离子等腐蚀性成分含量

管道尺寸（DN）

确定阀门功能：

二位式开关控制 还是 调节控制？

故障安全模式（故障开FO，故障关FC，故障保位FL）？

根据上述参数选择：

阀体/阀板/阀杆材质：2205双相钢。

阀座材料：EPDM。

结构设计：选择流线型阀板、偏心结构、对夹式连接。

气动执行器：根据功能选择双作用或单作用弹簧复位式，并配置必要的附件（电磁阀、限位开关、手轮）。

供应商沟通：

将工况详细告知信誉良好的阀门供应商，听取他们的专业建议。

要求提供类似工况的业绩证明。

关注产品的细节处理（如表面抛光质量、轴封设计等）。

注意事项

避免空载干磨：弹性密封蝶阀在无介质情况下频繁开关会大大减少阀座寿命。

正确安装：对夹式阀门对安装要求高，必须保证两片法兰平行且螺栓均匀拧紧，否则极易内漏或损坏阀门。

备品备件：鉴于脱硫工况的苛刻性，应储备易损件（如阀座、密封圈）以备及时更换。

通过以上系统性的选型，可以确保脱硫气动对夹式蝶阀在恶劣环境下长期稳定运行，为整个脱硫系统的可靠性和经济性提供保障。