烟气挡板门检修
一、烟气挡板门简介
1、烟气挡板门的结构及工作原理
烟气挡板门主要在原烟道、净烟道及旁路烟道系统中起截断介质的作用，具有全开及全关功能，动作灵活，运行可靠。它关闭后，能确保无介质泄漏进入挡板门后烟道内。对于普通介质，挡板门可以采用碳钢材料；对于腐蚀性介质，挡板门应采用镍基合金材料。
烟气挡板门本体主要由框架、叶片、主轴、密封片、支撑装置、轴封装置、曲柄连杆机构、电动执行机构等部分组成(见图3-1)。
框架由结构钢制成，焊接制造，法兰边适合于螺栓连接或焊接方法与烟道固定；叶片为整体钢制成，由上、下两块面板及中间加强筋焊接成空腔结构；主轴一般是根据介质对它是否具有腐蚀作用而采用不同的材质制成，主轴与叶片焊接成整体；轴颈采用填料密封，为保证轴封(见图3-2)与轴的同心，采用可调式轴封外壳。由于轴封外壳不直接与框架焊接，而是采用螺栓把轴封外壳紧固在框架上，所以轴封外壳可随着轴的偏移而偏移，从而保证了轴封与轴的同心。叶片四周边缘为不锈钢弹性密封片，用螺栓固定在叶片上下面板边缘；主轴及叶片由轴承支撑在框架上。
90°行程开关型电动执行机构带动驱动轴回转，驱动轴再通过曲柄连杆机构(见图3-3)带动所有叶片绕其各自主轴中心回转，叶片如百叶窗式动作，当叶片同介质流向平行时为挡板门开启位置，当叶片同介质流向垂直时为挡板门关闭位置。关闭位置时，挡板门叶片上下两层面板边缘的薄形弹性金属密封片(见图3-4)分别与挡板门框架内壁上相应的两道密封边板贴紧，形成机械密封，此时叶片、密封片及密封边板已将整个介质流道截断，并在流道断面上形成一个密封空腔。
挡板门上的密封空气阀与电动执行机构机械联动，当挡板门叶片开启时密封空气阀关闭，当挡板门叶片关闭时密封空气阀开启，此时密封空气从框架上的空气阀进口直接进入并充满整个密封空腔，由于密封空气压力比烟气介质压力高，烟气介质无法通过由叶片、密封片、密封边板及密封空气组成的密封屏障，从而确保挡板门的安全可靠密封(见下图）
2.烟气挡板门的类型
(1)按照烟气挡板门在脱硫系统中的安装位置及用途可分为脱硫入口烟气挡板门(也称作原烟气挡板门)、脱硫出口烟气挡板门(也称作净烟气挡板门)和旁路烟气挡板门。
烟气挡板门是连接锅炉与烟气脱硫(Flue Gas Desulfurization, FGD)装置的桥梁，它对锅炉的运行和FGD装置的寿命都有很大影响。
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系统入口烟气挡板门由增压风机送入吸收塔，脱硫后的烟气经FGD系统出口烟气挡板门进入烟囱。
FGD系统如设有旁路烟道(见图3-7)，则相应设有旁路烟气挡板门，旁路挡板门要求具有快开慢关功能，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主机和脱硫系统的安全。
国家“十二五”节能减排政策要求火电企业湿法脱硫系统要逐步拆除或封堵旁路挡板，以实现机组启动、运行、停运全过程SO₂的达标排放。截至目前，原设置有旁路烟气挡板的FGD系统已完成旁路挡板封堵工作，同时为解决单增压风机运行给主机安全运行可能造成的风险，在旁路烟气挡板门封堵的同时，通过实施引增合一改造(取消增压风机，引风机相应增容，改造烟道)，实现由引风机维持机组及脱硫系统的正常运行。新建机组脱硫系统一般不再设旁路烟道、旁路挡板及增压风机(见图3-8)。
(2)按照烟气挡板门的结构形式通常可分为双叶片百叶窗挡板门和双百叶窗挡板门两种。目前，在我国大中型电站锅炉机组的烟气脱硫系统中使用的烟气挡板门也主要是这两种，其中以双百叶窗挡板门使用较多。
1)双叶片百叶窗挡板门(单百叶窗挡板门）。该类型挡板门由一扇百叶窗组成，百叶窗由两片叶片组成，中间设置密封空气系统，允许100%的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，挡板门的质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降低了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、最小运行压力而言已完全能够满足。
2)双百叶窗挡板门。该类型的挡板门由两扇百叶窗组成，每扇百叶窗有独立的电动执行机构和连杆机构，每扇百叶窗由若干组叶片组成，同组叶片可实现同步动作，两扇百叶窗的叶片也可通过电动执行机构实现同步动作。
这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。目前设计的双百叶窗挡板门的密封气体系统大都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。这种挡板门投资较大，质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。
风门采用百叶窗式双层挡板结构，关断时双层挡板之间通入密封，实现隔离关断烟气的作用，风门通常采用百叶窗式双层挡板结构，关断时双层挡板之间通入密封空气进行气密封，实现隔离关断烟气的作用。
性能特点：
1. 采用单轴驱动双百叶窗式挡板结构，双层叶片中间设计有导入密封空气的密封室，将高于烟气压力的密封空气通入挡板，使双层挡板之间形成密封空气隔离层，阻断烟气流的通过。
2. 风门启闭时间≤60S。
3. 外部设计有连杆机构，使数个叶片同步开启或关闭。
4. 双百叶窗式挡板门设计结构合理，叶片刚性好，运行稳定可靠，百叶窗式挡板叶片密封型式：弹性密封和气密封。
5. 双挡板上设计安装有密封风入口阀，通入密封空气后，挡板门密封效率为：100％
6. 驱动方式：气动或电动
7. 驱动装置通常采用直联式与风门连接安装。
8. 电动装置采用机电一体化产品，具有力矩保护和限位装置并能远方控制操作，电动装置还具有手、电动切换功能以备安装调试、检修时使用。
9. 风门与管道的连接方式：法兰密封焊连接或法兰螺栓连接。
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)按照烟气挡板门的关断特性可分为关闭挡板门和调节挡板门两种。
1)关闭挡板门也称为关断门，风门启闭角度为90°，具有全开全关两个功能，可使系统某一管路介质全部流通或关闭。关闭挡板门根据形状可分为方形关闭挡板门和圆形关闭挡板门；根据驱动方式可分为手动关闭挡板门、电动关闭挡板门和气动关闭挡板门。
脱硫系统中的出口烟气挡板门一般采用关闭型挡板门，机组运行时保持全开，停运检修时根据需要可完全关闭。
2)调节挡板门通常用于调节烟道中烟气的流量，叶片可在0°～90°内动作，根据机组工况变化，调节挡板门通常都有自动跟踪、自动调节功能，从而可在叶片转动90°范围内的不同位置，通过不同的介质流量来控制系统中介质的压力、温度、数量等参数。
调节挡板门采用钢板压折焊接结构，叶片为两端尖角的流线型菱形结构，可改变气流尾流分布状况。其调节特性是在叶片开度25°～75°内，阻力系数与开度成近似线性比例关系；风门有电动、手动、气动等驱动方式，有就地、远控、集控等控制方式。
调节挡板门有普通型和密封型两种结构。普通型调节门仅起调节作用，须与其他类型隔绝门连用；密封型调节门既具有调节功能，又具有隔绝功能。密封型调节门的叶片两边及框架内部两穿轴侧面皆压有不锈钢密封片，叶片关闭时与钢管及框架内侧紧密贴实，既保证了密封效果，又可吸收叶片受热时产生的热膨胀。
脱硫系统入口挡板门即引风机出口挡板门采用调节型挡板门。
3.烟气挡板门的材质分析
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是采用316LN(1.4429)合金、317L(1.4439)合金及 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，因此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 1925hMo-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C-276合金(2.4819)和625(2.4856)合金等。
一般来说，对于三类烟气挡板门的材质可选择如下：FGD入口烟气挡板门由于介质温度高于100℃，在酸露点的温度之上，所以可以选用Q235-A材质，但密封片应选用C-276材质；FGD出口烟气挡板门由于介质温度在80℃左右(结露位置)，容易发生低温腐蚀，所以材料的选择应充分考虑防腐措施，如叶片材质为合金1.4529，主轴和外壳材质为碳钢包敷1.4529，密封片材质为合金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，框架选用Q235-A材质，内衬选用1.4529材质，叶片在高温烟气侧选用Q235-A材质，在低温烟气侧选用1.4529材质，轴也选用1.4529材质，密封片选用C-276材质。
二、烟气挡板门的日常维护及检查
(1)连杆关节、螺纹滑移装置加注润滑油。通常情况下，给挡板的滑移装置加润滑油脂，建议每隔3～6个月进行一次，或者参照设备厂家提供的加油位置、加油数量及间隔时间进行。
(2)轴封。调整密封压盖紧定螺母。调整紧定螺母若还不能解决问题，则应更换新的密封填料。
(3)停运后的内部检查。在机组停运、设备检查期间，应对烟气挡板门内部情况进行检查，清除挡板叶片、框架、密封片等处积累的灰尘污垢，必须保证叶片能够平稳地开启和闭合。
常规检查项目及应达到的标准如下：
1)执行器手柄的操作应灵活，如果操作很费劲则应检查执行器减速器齿轮是否正常，检查执行器与连杆连接处是否卡涩。如果执行器发出异常噪声，则应解体检查轴套、齿轮及轴。
2)检查滑动零部件是否已加足够的润滑脂，如果没有则再加一次润滑脂。
3)检查挡板上是否积累或黏附了许多灰尘，挡板内的叶片边缘是否触及外壳的内壁并产生卡涩现象(可能是由于外壳变形或者轴发生偏移)。
4)检查烟道内部是否积累或黏附了许多灰尘污垢，如果有，应清除。
5)检查挡板密封件和叶片的接触是否正常，如果不正常应清除灰尘或者更换密封件。
6)检查螺母或螺栓是否松动，如果有松动应拧紧。
7)检查挡板各部件是否有腐蚀、磨损或变形，如果有，应校正或更换。
8)检查挡板是否失灵，如果失灵首先应检查挡板本身是否有损坏，或者检查工作机构是否发生了故障。
三、烟气挡板门的检修
烟道挡板门检修工艺水平的高低，不仅影响烟气脱硫系统能否正常运行，而且会对锅炉运行的安全性产生重大影响。一旦烟气挡板门开关不灵敏或不及时，极有可能导致锅炉灭火事故的发生。
1.检修前的准备工作
(1)统计分析设备停运前存在的缺陷及安全隐患，并进行初步诊断。
(2)准备检修所需的备品、材料、起重工、器具。
(3)正确执行工作票程序。
2. 设备检修前应进行的工作
(1)检查叶片的保险锁定装置(包括活节螺栓、锁紧曲柄、定位调节螺栓等)应正常。
(2)挡板门停运维修之前，将挡板门开到锁定位置，然后把活节螺栓放入锁紧曲柄槽孔中，并用螺母紧固，这样可以避免挡板门的转动。
(3)检查、调整定位调节螺栓，保证挡板门能够开关准确到位。
3. 检修叶片
(1)检查叶片表面是否有积垢、腐蚀、裂纹、变形等情况，铲刮清除灰垢。
(2)质量要求：叶片无腐蚀、变形、裂纹，叶片表面洁净。
4. 检修密封空气装置
(1)检查密封空气管道的腐蚀及接头的连接情况，清理疏通管道。
(2)检查、检修密封风机设备。
(3)质量要求：轴封完好，无杂物、腐蚀及泄漏，管道畅通；密封风机能够保证风压、转动正常。
5.检修轴承
(1)检查轴承有无机械损伤，轴承座有无位移或裂纹。
(2)质量要求：轴承无锈蚀和裂纹，轴承座无裂纹并固定良好。
6. 检修蜗轮箱
(1)检查蜗轮、蜗杆及箱体有无机械损伤，更换润滑油。
(2)质量要求：检修后要求叶轮蜗轮、蜗杆完好，无锈蚀，润滑油无变质，油位正常。
7. 检修挡板连接机构
(1)主要是检查挡板连接杆有无变形、弯曲，先检查每一块转动，再装好传动连接杆，检查整个挡板联动情况。
(2)质量要求：挡板连接杆无弯曲，连接牢固，能灵活开关，0°时应达到全关状态，90°时应达到全开状态。
8. 挡板轴封检修
(1)检查、更换轴封填料。要求轴封完好，无腐蚀及泄漏。
(2)检查、调整轴封压盖。要求轴封压盖清洁、无裂纹。
9.挡板门调试
(1)检查、上紧所有相关紧固件。
(2)清理挡板门内、外部及叶片转动范围内的所有杂物。
(3)松开叶片位置锁定装置，执行机构及限位开关必须就位准确。
(4)调试要保证叶片动作灵活，叶片关闭时机械密封严密，密封空气阀打开；叶片开启时，密封空气阀关闭。限位开关保护准确。
10. 工作结束
(1)检查各部完整，现场清理干净，无遗留杂物，保温齐全。
(2)按照规定终结工作票。