烟气挡板门知识

1、CONTENTCONTENTCONTENTCONTENT 1.0 概概. 2 2.0 挡挡挡挡挡挡挡. 2 2.1 挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡挡. 2 2.2 原原原挡挡挡原原原原挡挡挡. 3 2.3 旁旁挡挡挡. 3 2.4 密密密挡挡. 3 2.5 单单FGD设设设单. 3 2.6 选选选选. 4 3.0 FGD原原挡挡挡烟烟烟烟烟烟烟烟. 4 3.1 单挡挡. 5 3.1.1 双双双双双双挡挡挡. 5 3.1.2 双密密双双双挡挡挡. 5 3.2 双挡挡. 6 4.0 挡挡挡挡挡原挡. 6 4.1 挡挡挡挡挡挡挡. 7 4.2 技技挡挡技技. 7 4.2.1 挡挡挡挡挡. 7 4.3 挡挡

2、挡挡技技烟设挡挡技. 8 4.3.1 框框. 8 4.3.2 双双. 8 4.3.3 连连. 8 4.3.4 轴轴烟烟密密. 8 4.3.5 旁旁挡挡挡. 8 4.3.6 轴. 8 4.3.7 执执执挡. 8 4.3.8 密密密挡挡. 9 4.3.9 就就挡挡就就就. 9 4.3.10 密密双. 9 4.4 原原挡挡挡设挡原烟烟技技挡烟. 10 4.4.1 功功挡烟. 10 4.4.2 性功挡烟. 10 4.4.3 强强挡烟. 10 4.4.4 安安挡烟. 11 4.4.5 寿寿（耐耐）挡烟. 11 5.0 原原挡挡挡烟烟选选. 11 1.01.01.01.0 概述概述概述概述 烟气挡板门是脱

3、硫装置进入和退出运行的重要设备，分为烟气脱硫（FGD）主 烟气挡板（包括原烟气挡板门和净烟气挡板门）和旁路烟气挡板。 在脱硫系统正常运行的情况下，从锅炉电除尘器尾部出来的烟气，经 FGD 系 统入口挡板门至升压风机后，再由烟气换热器降温进入吸收塔，脱硫后的烟气被烟 气换热器加热到 80左右，经 FGD出口烟气挡板门进入烟囱。 FGD 系统设有旁路烟道，内设旁路挡板门，当 FGD 系统检修、维护或烟气工 况异常时烟气由旁路烟道直接排入烟囱以确保脱硫系统的安全。电厂与脱硫岛之间 的隔离和连接是通过烟气系统中烟气挡板门的启闭来实现的，挡板门在保证锅炉及 脱硫系统正常稳定运行及系统设备安全方面起着至关

4、重要的作用。 2.02.02.02.0 挡板门系统组成挡板门系统组成挡板门系统组成挡板门系统组成 每套 FGD 脱硫挡板系统由进、出口挡板门和旁路挡板门，共用一套密封空气 系统（包括电加热器）组成。每套密封空气系统包括两台（一运一备）密封风机和 一台电加热器，以及相关的风门（阀门）、风机出口消声器、补偿器（膨胀节）、 逆止门等。 2.1 挡板门系统的管道仪表布置图挡板门系统的管道仪表布置图挡板门系统的管道仪表布置图挡板门系统的管道仪表布置图 2.2 原烟气挡板门和净烟气挡板门原烟气挡板门和净烟气挡板门原烟气挡板门和净烟气挡板门原烟气挡板门和净烟气挡板门 用于 FGD 系统检修及出现异常时隔离烟

5、气。为保证检修人员安全，应配备密 封气装置，以保证烟气零泄漏。 2.3 旁路挡板门旁路挡板门旁路挡板门旁路挡板门 1、旁路烟道内若不设旁路烟气挡板，在实际运行中必须将 FGD 进口和出口侧 的烟气压力差调节为“零”，才能保证 FGD 的全烟气脱硫，而在 FGD 运行中 始终保持这种状态而没有偏差，控制上是有难度的，特别是烟气工况发生波 动（这是比较正常的现象）时控制更难实现。 2、 FGD 系统若不设旁路烟道挡板，在实际运行中有可能使部分净烟气重新吸 入 FGD 系统或原烟气直接排入烟囱。如果 FGD 对脱硫效率要求不是很高 （如国内某些电厂）可以不设旁路挡板，但对脱硫效率要求高的 FGD 系

6、 统，则旁路挡板的设置就显得十分必要。 3、 若 FGD 系统中不设置旁路挡板，在选择升压风机容量时就要考虑一定的余 量，则升压风机的造价及运行成本就要增加。 4、 FGD 装置启停时，烟气需走旁路，旁路挡板按要求打开，FGD 进、出口挡 板同时关闭，这种情况下，旁路挡板可通过控制开度使其与 FGD 进、出口 挡板的启闭协调进行，而不至于出现由于两路烟道阻力不同对锅炉炉膛负压 产生明显影响，引起锅炉 MFT 的情况。 2.4 密封风系统密封风系统密封风系统密封风系统 每套 FGD 配有两台密封风机（Sealing Air Fan）（一运一备），设有一台控 制柜，且两台风机互为联锁。另有一加热密

7、封风的电加器，配有单独的控制柜，且 和风机联锁。用来不间断向挡板门提供密封风。 2.5 单套单套单套单套FGDFGDFGDFGD 设备清单设备清单设备清单设备清单 进口烟气挡板及配套驱动装置 1 套 出口烟气挡板及配套驱动装置 1 套 旁路烟气挡板及配套驱动装置 1 套 密封风机及配套电机（带防护罩） 2 套 密封风机成套控制柜（一控二） 1 台 电加热器 1 台 电加热器成套控制柜 1 台 密封风机出口消声器 2 件 密封风机出口膨胀节及方圆节 2 件 密封风机出口逆止门 2 件 密封风挡板门入口隔断阀 3 件 仪表及安装附件 2 套 2.6 选购须知 选购须知 选购须知 选购须知 烟气档板

8、门规格中的宽(W)或高(H)是指框架的内边尺寸，厚度(D)是指关闭挡 板风门两安装法兰面间的长度尺寸。可按用户要求设计烟气档板门的宽(W)高(H)厚 (D)尺寸。烟气档板门在管路布置中，一般情况下应保持叶片主轴在水平位置。在 订货时须提出使用工况参数： a) 接口尺寸； b) 结构强度设计压力（P）Pa； c) 最高工作压力（P）Pa； d) 最高工作温度（t)； e) 工作介质； f) 管路方向（水平/垂直）； g) 用途； h) 驱动方式； i) 启闭速度（全行程时间）； j) 材质要求。 k) 选选选：反反反、联联选。 3.03.03.03.0 FGD 烟气挡板门类型及其应用分析烟气挡板

9、门类型及其应用分析烟气挡板门类型及其应用分析烟气挡板门类型及其应用分析 脱硫档板门常用型式为百叶窗式（Louver Damper）结构，挡板可分为单挡板 （Single Louver Damper）或双挡板（Double Louver Damper）二种形式。单挡板 又分单叶片及双叶片结构。一般地，单挡板双叶片结构及双挡门结构需设置密封空 气系统，按零泄漏设计。单层挡板门，无需设置密封空气系统，设计密封效率约在 90% 至 99.5%。其中以双叶片百叶窗挡板门使用较多。 The louver damper is capable of providing accurate and repeata

10、ble flow control for all applications. 100% isolation can be achieved with the double louver damper, which is equipped with Seal Air Purge. The sealing efficiency of single louver dampers without sealing air will vary from 90% to 99.5%. 3.1 单挡板单挡板单挡板单挡板 Single louver dampers provide a combination of

11、 isolation and flow control. The assembly consists of a single row of blades, all of which are externally linked in a parallel or opposed configuration depending upon the desired flow pattern. The parallel arrangement is often used on fan inlets to optimize fan performance. The opposed arrangement i

12、s used where a more linear flow is desired such as fan outlets. 3.1.1 双叶片百叶窗挡板门双叶片百叶窗挡板门双叶片百叶窗挡板门双叶片百叶窗挡板门 双叶片百叶窗挡板门（twin-blade louver damper）由一扇百叶窗组成，百叶 窗由两片叶片组成，设置密封空气系统，密封空气进入两叶片之间。这种烟气挡板 门的最大优点在于其密封片具有自清洁功能，挡板门的重量只有双百叶窗挡板门的 一半左右，投资费用也较双百叶窗挡板门节约了 50%。双叶片百叶窗挡板门的强 度略低于双百叶窗挡板门，但就目前国内电厂烟气脱硫系统的烟道最大、最小

13、运行 压力而言已完全能够满足。 3.1.2 双密封百叶窗挡板门双密封百叶窗挡板门双密封百叶窗挡板门双密封百叶窗挡板门 双密封百叶窗挡板门（twin-seal louver damper）由一扇百叶窗组成，每扇百 叶窗也只有一片叶片，在上下两个叶片及叶片与框架之间设置两个密封片，密封空 气可由密封片灌入密封框架内，即使在腐蚀的条件下利用热密封空气也能保持 100%的密封。双密封百叶窗挡板门的重量及投资均少于双叶片百叶窗挡板门，沿介 质的流向也略短于后者。 综合比较而言，双叶片百叶窗挡板门的使用情况较好，使用频率也较高。 3.2 双挡板双挡板双挡板双挡板 双百叶窗挡板门（double blade

14、louver damper）由两扇百叶窗组成。该种挡 板门的密封片采用特殊的镍基合金安装在挡板门叶片的周围，设置密封空气系统， 允许 100%的密封空气进入两扇百叶窗之间。双百叶窗挡板门的密封气体系统可保 证烟道管线的零渗漏率，并在系统载荷的情况下配有意外防范措施。此种挡板门投 资较大，重量和尺寸相对双叶片百叶窗挡板门也大得多，是国内电站机组烟气脱硫 装置中使用较早的类型。杭州半山电厂、珞璜电厂二期工程旁路挡板门均采用了双 百叶窗挡板门。 Double louver dampers provide man safe isolation by incorporating two rows of

15、blades that are equipped with flexible metal seals and a seal air system. When both rows of blades are closed, the seal air fan is energized, thereby pressurizing the space between the blade rows to a pressure that is typically 3” W.G. above the duct operating. As a result, gas leakage across a damp

16、er assembly is prohibited. The double louver damper can be supplied with one row of blades operating in the parallel and the other in the opposed configuration, thereby allowing modulation as well as isolation in a single unit. 4.04.04.04.0 挡板的结构原理挡板的结构原理挡板的结构原理挡板的结构原理 a) 挡板门为叶片结构，每个挡板叶片四周设有不锈钢密封片。对

17、于双密 封片结构或双百叶窗结构，当挡板门关闭时，在双密封片或双百叶窗间注 入密封空气，以达到有效隔绝前后介质的目的。 b) 挡板的启闭靠电动（或气动）执行器通过连杆机构来执行，连杆机构 可为球关节。 c) 设有开关定位连锁装置及外接行程开关，保证动作的可靠和有效预防 误操作。 4.1 挡板门结构组成挡板门结构组成挡板门结构组成挡板门结构组成 a) 框架 b) 叶片 c) 密封片 d) 轴封装置 e) 轴承装置 f) 连杆机构 g) 电动（气动）执行机构 h) 密封空气入口阀 i) 定位装置 j) 排气、测压管等 4.2 技术结构特点技术结构特点技术结构特点技术结构特点 4.2.1 挡板结构图挡

18、板结构图挡板结构图挡板结构图 4.3 挡板结构特点及设计要点挡板结构特点及设计要点挡板结构特点及设计要点挡板结构特点及设计要点 4.3.1 框架框架框架框架 烟气挡板的框架采用整体模压或型钢制成，具有良好的强度和刚度。 挡板框架结构应考虑消除内外温差引起的内外尺寸变化不一致现象。 4.3.24.3.24.3.24.3.2 叶片叶片叶片叶片 所有挡板门叶片采用流线形设计，系统阻力小，叶片四周设有镍合金密封 片，当挡板门关闭时，通入比挡板所处烟道中最大压力大 500Pa 的密封风，达 到隔断介质的目的。 叶片数目越少，密封性能越易保证，但制造越困难。 If on the contrary you

19、want the free space needed inside the duct for the open blades you can go by this simple rule: Total open blade width = ( Duct Inside height / Number of blades ) + 75mm. 4.3.34.3.34.3.34.3.3 连锁连锁连锁连锁 连杆机构与叶片具有良好的同步性。机械联动由于侧隙的存在而会出现关不死 现象。 4.3.44.3.44.3.44.3.4 轴承及其密封轴承及其密封轴承及其密封轴承及其密封 挡板门叶片轴两端采用自润滑的调

20、心轴承。各叶片前后轴轴径处的密封采用先 密封后支撑的形式，轴转动所产生的力全部作用在调心轴承上，轴在转动时不 会对密封填料造成挤压，有效的防止了各轴颈处无论在关闭开启状态均无介质 外漏。 4.3.54.3.54.3.54.3.5 旁路挡板门旁路挡板门旁路挡板门旁路挡板门 旁路烟气挡板门通常设计为慢关，快开型。驱动装置从全关到全开的速度满足 电站锅炉运行要求。开关信号将与增压风机和锅炉连锁。 Concerning the actuation of the SWFGD bypass damper a stroke time of 15 seconds can be achieved by usin

21、g pneumatic cylinders only. An actuation through mechanical springs would be required if a stroke time of less than 3 seconds is require. 4.3.64.3.64.3.64.3.6 轴轴轴轴 叶片和轴组件采用活连接，叶片拆卸方便，便于更换和维修。 4.3.74.3.74.3.74.3.7 执行机构执行机构执行机构执行机构 烟气挡板门驱动装置采用知名品牌，所有驱动装置与门的连接方式为直联式， 直接连接于门本体上，驱动装置具有防水性能，执行器及接线盒的防护等级不

22、低于 IP65。驱动形式挡板门驱动机构可以是电动、气动或电液动。电动启闭时 间为 30 秒60 秒，气动或电液动启闭时间为 5 秒15 秒。快开挡板门，用于 烟气脱硫系统旁路挡板门。在不需要外部动力资源的状况下，迅速打开，开启 时间小于 2 秒。 气动执行机构适合于连续调节挡板开度或挡板启闭次数每小时超过 50 次时。 气动执行机构适合于 100%无泄漏的挡板。 电动执行机构适合于紧急情况状态保持的挡板（传动机构的自锁功能）。 4.3.84.3.84.3.84.3.8 密封风系统密封风系统密封风系统密封风系统 密封风电加热器的容量应满足密封风风量最大工况的要求，保证密封风加热温 度不小于烟气温

23、度（避免酸性冷凝液集中出现在叶片上），且根据风量的变 化，电加器可自动调节温度。 密封风机出口装有逆止门，此门关闭严密，保证备用风机备用状态不发生倒 转。 装在密封气管道与上游烟道间的差压开关用来指示密封气是否满足要求，可与 FGD 安全系统连锁。 每套 FGD 的两台密封风机（一运一备）设有一台控制柜，且两台风机互为联 锁。电加器配有单独的控制柜，且和风机联锁。 4.3.94.3.94.3.94.3.9 就地挡板控制柜就地挡板控制柜就地挡板控制柜就地挡板控制柜 就地柜控制挡板时，应有连锁信号发至远控端，防止误操作。 4.3.104.3.104.3.104.3.10 密封片密封片密封片密封片

24、Depending on the degree of isolation desired, the damper can be equipped with an assortment of flexible seals. A full set of seals consists of blade to blade, blade to frame, and blade to side frame. 4.4 烟气挡板门设计原则及技术要求 烟气挡板门设计原则及技术要求 烟气挡板门设计原则及技术要求 烟气挡板门设计原则及技术要求 4.4.1 功能要求功能要求功能要求功能要求 FGD 装置启停时，烟气需

25、走旁路，旁路挡板按要求打开，FGD 进、出口挡板同时关 闭，这种情况下，旁路挡板可通过控制开度使其与 FGD 进、出口挡板的启闭协调进 行，而不至于出现由于两路烟道阻力不同对锅炉炉膛负压产生明显影响，引起锅炉 MFT 的情况。 4.4.2 性能要求性能要求性能要求性能要求 FGD 进、出口烟气挡板门分别安装在 FGD 系统的进口和出口烟道内。对于有零泄漏 要求的烟道，通常选用双叶片百叶窗挡板门，当关闭 FGD 系统烟道时，双叶片百叶 窗挡板门叶片内连接密封空气，防止烟气泄漏到 FGD 内，以保证检修人员的安全。 旁路挡板门安装在锅炉水平烟道内，当 FGD 系统运行时，旁路挡板门关闭，这时旁 路

26、双叶片百叶窗挡板门（通常选用）叶片内连接密封空气。旁路烟气挡板门的开启 可确保锅炉的正常运行并保护 FGD 系统的设备安全。 为使所有挡板门在设计压力及设计温度下具有 100%的气密性，挡板门设有密 封空气通道，并配有密封空气站（包括密封风机及备用风机），密封气压力至少比 烟气最大压力高 0.5KPa。为防止冷风进入烟气系统造成低温腐蚀，密封风机出口 设置二级电加热器。挡板门的电动或气动执行机构应安全可靠，其速度应满足电厂 和引风机的运行要求。全部挡板门要求操作灵活、可靠且检修方便。 4.4.3 强度要求强度要求强度要求强度要求 The damper should be positioned

27、such that the blades at the bottom should move away from the dust while they are rotating into open position. During technical clarification and before detail engineering starts the Buyer shall advise from which side dust may accumulates when the dampers are closed. The flue gas dampers shall be con

28、sidered as structural members. Allowable bending stress in any component shall not exceed 60% of yield at design conditions. Maximum deflection of frame component and blades shall not exceed I/360, where I is the length of the component to which the requirement is applied. 各部件选材合理，挡板门有足够整体强度，保证其在最大压

29、力下可靠运行，不会发 生弯曲和卡涩现象。 设计条件中，Temperature（Max/Min）= design inlet temperature；Max pressure open = 30%BMCR 100%BMCR and gas flow rate (Max/Min) for calculation of pressure loss; Max pressure close = 30%BMCR 100%BMCR for design of sealing air system. The minimum bearing pressure of damper should follow th

30、at of duct. That is the maximum discharge pressure of the booster fan plus 1kPa for structure design with consideration of excursion pressure of 5 kPa. 4.4.4 安全要求安全要求安全要求安全要求 旁路挡板和 FGD 进出口烟气挡板门本体密封风入口设有隔断门，和挡板之间为机械 联动。烟气挡板开，隔断门关；烟气挡板关，隔断门开。 4.4.5 寿命寿命寿命寿命（耐蚀耐蚀耐蚀耐蚀）要求要求要求要求 挡板门的设计寿命取决于所选用的材料。参见材料选择 5

31、.0 章节。 5.05.05.05.0 烟烟烟烟烟烟烟烟烟烟烟烟烟烟烟烟烟烟烟烟烟烟烟烟料料料料选择选择选择选择 在烟气脱硫装置设计的初期阶段，烟气挡板门的防腐材料一般采用 316LN （1.4429）合金、317L（1.4439）合金以及 904L（1.4539）合金等，但这些合金 经过实际运行检验逐渐暴露出防腐蚀效果不佳，耐腐蚀时间不长等弱点，在目前的 烟气挡板门防腐材料中已较少采用，取而代之的是由德国克虏伯 VDM 公司研制出的 新型奥氏体超级不锈钢 Cronifer 1925 hMo-926 合金（1.4529）。对于密封片这样 腐蚀负荷较高的部件则主要采用了 C276 合金（2.48

32、19）和 625（2.4856）合金 等。 一般来说，对于三个烟气挡板门的材质可选择如下：烟气 FGD 进口烟气挡板门 由于介质温度通常高于 130，基本上在酸露点的温度之上，所以可以选用 Q235-A 的材质，但密封片则选 C-276；FGD 出口烟气挡板门由于介质温度为 80左右（结 露位置），容易发生低温腐蚀，所以材料的选择必须考虑充分的防腐措施，这里叶 片材质选取合金 1.4529 或 C-276，主轴和外壳材质为碳钢包敷 1.4529 或 C-276， 密封片为 C-276；旁路烟气挡板门在 FGD 正常运行时，两侧分别与高温烟气和低温 烟气接触，一般在低温烟气侧考虑防腐，框架为 Q

33、235-A，内衬 1.4529 或 C-276， 叶片高温烟气侧为 Q235-A，低温烟气侧 1.4529 或 C-276，轴也选用 1.4529 的材 质，密封片选用 C-276。 选用耐蚀不锈钢做叶片面板材料时，可用未加热的密封空气。此时，挡板与 烟气接触表面所产生的酸性冷凝液的腐蚀由耐蚀钢板承担。反之，若选用了普通碳 钢做面板材料，则必须使用温度超过水露点的密封空气，可确保无水冷凝液在出风 口及挡板叶片表面产生，但酸性冷凝液有可能会出现。 密封风加热与否取决于挡板材料种类。若选用耐蚀合金钢，则密封风无需加 热，此时冷凝液可能会出现在挡板密封风出口处；若选用普通钢，则需加热密封 风。热风温

34、度应高于烟气的酸露点温度。 对于密封片这样腐蚀负荷较高的部件则主要采用了 C276 合金（2.4819）和 625（2.4856）合金等。 Common Louver Damper Materials Frame and Blade Materials: ASTM A36 Carbon Steel ASTM A242/588 Cor-Ten-Steel 310 Stainless Steel 221 Stainless Steel 330 Stainless Steel HR120 Hastelloy C276 Seal Material: 304 and 304L Stainless Ste

35、el 316 and 316L Stainless Steel 310 Stainless Steel 221 Stainless Steel 330 Stainless Steel HR 120 Hastelloy c276 Other materials available in damper： *普普普普普普普ASTM: A36, A283 - Gr A/B/C/D, A537, A572 *DIN 1.0038: Q235C * ASTM A108 is a standard specification for steel bar, carbon and alloy, cold- fi

36、nished. This specification covers cold-finished carbon and alloy steel bars produced in straight length and coil to chemical compositions. Cold-finished bars are suitable for heat treatment, for machining into components, or for use in the as-finished condition as shafting, or in constructional appl

37、ications, or for other similar purposes. Grades of steel are identified by grade numbers or by chemical composition. *CORTEN steel (also: Cortenstahl or Kortenstahl) is a steel alloy, which is characterised by a high weather proofness. The surface of COR TEN steel is covered with a particularly clos

38、e ferric oxide layer, which is responsible for the high rust-resisting property: It functions as barrier layer, which further admission of damp ambient air prevented and so that decreases a further Rostangriff. *DIN 1.4529 (6% Mo alloys): Higher alloy austenitic, super austenitic. Better corrosion r

39、esistance than simpler austenitic grade. Pitting and crevice corrosion resistance improves with increasing molybdenum and nitrogen content. 6% Mo alloys were specifically developed for use in saline conditions. Three grades are also of similar composition to 1.4529. *DIN 2.4605: The chemically stabl

40、e and high-temperature resistant nickel and cobalt alloy 2.4605 (alloy 59) is mainly used in the chemical industry, flue gas desulphurating plants, paper industry. EN symbol (short): NiCr23Mo16Al *Alloy276 (C-276): a nickel-molybdenum-chromium-iron tungsten alloy which is among the most corrosion resistant alloys currently available