解析煙氣脫硫非金屬補(bǔ)償器選材設(shè)計(jì)的技術(shù)方案

　　非金屬補(bǔ)償器可多維補(bǔ)償且補(bǔ)償量大；無(wú)反推力可簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)；具有較強(qiáng)的隔絕震動(dòng)、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(duì)非金屬的腐蝕性極強(qiáng)，同時(shí)有一定的飛灰及沖刷，加上對(duì)溫度、壓力及產(chǎn)品尺寸的考慮，我們?cè)谶x材及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面做了如下方案。
　　1.產(chǎn)品設(shè)計(jì)
　　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(zhǎng)度、連接方式及尺寸限制等）諸多因素對(duì)非金屬補(bǔ)償器進(jìn)行整體設(shè)計(jì)。選擇結(jié)構(gòu)后，根據(jù)補(bǔ)償量的要求，設(shè)計(jì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)（各部件的相對(duì)位置、組裝方式等）；如需要防腐，確立補(bǔ)償器防腐方案，對(duì)補(bǔ)償器各部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，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(jí)下，防塵隔熱層的結(jié)構(gòu)確立、材質(zhì)選擇等設(shè)計(jì)工作。
　　在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(duì)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(shí)，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(jià)格也不貴，在國(guó)內(nèi)不同領(lǐng)域使用較為廣泛；因此對(duì)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(yùn)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?cè)诮橘|(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(zhǎng)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(duì)于氟橡膠幾乎沒(méi)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(jià)格稍貴，但確保了質(zhì)量，長(zhǎng)遠(yuǎn)看來(lái)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(shí)要慎重。
　　一般說(shuō)來(lái)，氟橡膠對(duì)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(guò)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(guó)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(shí)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(zhǎng)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(yàn)，成功摸索出一套氟橡膠生產(chǎn)加工方案，我們?cè)O(shè)計(jì)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(wú)機(jī)械搭接逢、無(wú)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(zhǎng)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(jì)導(dǎo)流筒的位置，一方面滿足補(bǔ)償?shù)囊螅环矫婺茏钃鯚焿m，對(duì)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(wú)變形。
　　考慮到煙塵的沖刷，在設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)隔熱層材質(zhì)、厚度及形式，一并考慮到電廠煙氣對(duì)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(guò)一定時(shí)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(jì)中，在兩直邊導(dǎo)流筒中間，添加防塵密封部件。