CN208018414U - 陶瓷金属复合脱硫管道及湿法烟气脱硫系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种陶瓷金属复合脱硫管道及湿法烟气脱硫系统，涉及管道的技术领域，包括外套管、内衬层、法兰盘；法兰盘固定与于外套管的端部；内衬层包括：内衬管、环形凸沿，内衬管、环形凸沿一体成型；内衬管设置于外套管内部，并与外套管贴合；环形凸沿的一端与内衬管的端部连接，且环形凸起的一侧面与外套管的端面、法兰盘靠近外套管的端面的一端连接；内衬层由陶瓷金属复合材料制成。采用陶瓷金属复合材料制作内衬层，能够减小浆液对脱硫管道的腐蚀、磨损和气蚀，内衬层与外套管的粘结性强好，提高了脱硫管道的使用寿命，在外套管的支撑下能够满足脱硫管道的强度要求，保证了湿法烟气脱硫系统的正常作业。

Description

陶瓷金属复合脱硫管道及湿法烟气脱硫系统

技术领域

本实用新型涉及管道的技术领域，尤其是涉及一种陶瓷金属复合脱硫管道及湿法烟气脱硫系统。

背景技术

在火电厂的烟气系统中，由于煤燃烧后的废气中含有二氧化硫，为减少对环境的污染，需要将煤中的硫元素用钙基等方法固定成为固体，以防止燃烧生成的二氧化硫对大气的污染。对废气的脱硫通常采用湿法烟气脱硫技术。湿法脱硫是将除尘后的原烟气进入吸收塔后折流向上与喷淋下来的浆液充分接触，烟气中的二氧化硫等酸性成分被吸收，再连续流经除雾器除去所含雾滴，经洗涤和净化的烟气流出吸收塔进入烟囱排放。

目前，石灰石浆液在吸收塔内对烟气进行逆流洗涤，经雾化喷嘴喷出的石灰石浆液滴与烟气中的二氧化硫进行反应，生成可溶性亚硫酸钙和亚硫酸氢钙，并以小颗粒状流入到浆液池中，氧化风机把氧化空气喷入浆液池中生成石膏结晶。用石膏排出泵将浆液排出，送往石膏旋流器，进行浓缩及颗粒分级，最终得到石膏。再此过程中，需要通过脱硫管道将浆液输送至吸收塔的喷淋层，使烟气中的二氧化硫完全被吸收，脱硫管道作为湿法烟气脱硫系统中的输送管道，是保证湿法烟气脱硫系统正常运行的重要部件。

由于脱硫管道输送的介质具有强腐蚀性，极容易对脱硫管道造成腐蚀，在脱硫管道的表面缺陷处、焊缝处，由于缺氧、水解与离子扩散等原因的综合作用，造成对脱硫管道的强腐蚀性；而浆液中一般含有固体颗粒，在固体颗粒以一定的流速流过脱硫管道的表面时，会对脱硫管道的表面产生较大的冲刷腐蚀，以使脱硫管道受到浆液的腐蚀、磨损和气蚀，使脱硫管道受到极大损坏，造成脱硫管道的寿命降低，影响了湿法烟气脱硫系统的正常作业。

现有技术中的脱硫管道的外侧一般为不锈钢管，在不锈钢管的内壁上设置有橡胶衬里，橡胶衬里虽然具有一定的耐腐蚀性，但橡胶衬里容易老化，造成橡胶衬里的耐腐蚀性降低。同时，橡胶衬里与不锈钢管的内壁的粘合性较差，造成橡胶衬里与不锈钢管的内壁容易剥离。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种陶瓷金属复合脱硫管道及湿法烟气脱硫系统，及以缓解现有技术中的脱硫管道的外侧一般为不锈钢管，在不锈钢管的内壁上设置有橡胶衬里，橡胶衬里虽然具有一定的耐腐蚀性，但橡胶衬里容易老化，造成橡胶衬里的耐腐蚀性降低。同时，橡胶衬里与不锈钢管的内壁的粘合性较差，造成橡胶衬里与不锈钢管的内壁容易剥离的技术问题。

本实用新型提供的陶瓷金属复合脱硫管道，包括外套管、内衬层、法兰盘；

所述法兰盘固定与于所述外套管的端部；所述内衬层包括：内衬管、环形凸沿，所述内衬管、环形凸沿一体成型；所述内衬管设置于所述外套管内部，并与所述外套管贴合；所述环形凸沿的一端与内衬管的端部连接，且所述环形凸起的一侧面与所述外套管的端面、法兰盘靠近所述外套管的端面的一端连接；

所述内衬层由陶瓷金属复合材料制成。

进一步地，所述外套管的内壁设置有凸部，所述内衬管与外套管贴合的一侧设置有凹部，所述内衬管的凹部与所述外套管的凸部配合，以使所述外套管与所述内衬层固定连接；

所述凹部深度小于所述内衬管厚度的二分之一。

进一步地，沿所述外套管的长度方向上设置有多个凸部，所述内衬管设置有与凸部对应的多个凹部。

进一步地，沿所述外套管的轴线方向，多个所述凸部间隔设置，且沿所述外套管的周向方向，多个所述凸部间隔设置。

进一步地，所述外套管设置为变径管；

沿所述变径管的外径较大的一端向外径较小的一端的方向，所述内衬管的厚度逐渐增大。

进一步地，所述外套管设置为弯管；

所述弯管的内壁远离所述弯管的圆心的一侧，向所述弯管的内壁远离所述弯管的圆心的一侧的方向，所述内衬管的厚度逐渐减小。

进一步地，所述外套管设置为三通管；

所述三通管包括三个外套节管，所述内衬管包括三个内衬节管，三个所述内衬节管分别对应与三个外套接管的内壁贴合；

其中一个内衬接管与其余两个内衬截管垂直设置，且与其余两个内衬节管圆滑连接。

进一步地，所述法兰盘靠近所述外套管的截面的端面设置有止挡圈，所述环形凸沿的远离所述内衬管的一端与所述止挡圈的内端面连接，且所述环形凸沿远离所述法兰盘的一端面与所述止挡圈远离所述法兰盘的端面齐平。

进一步地，所述法兰盘所述外套管的一端面设置有凸起，所述环形凸沿靠近所述法兰盘的端面设置有凹槽，所述凸起与所述凹槽配合；

或，所述法兰盘所述外套管的一端面设置有凹槽，所述环形凸沿靠近所述法兰盘的端面设置有凸起，所述凸起与所述凹槽配合。

本实用新型还提供了一种湿法烟气脱硫系统，包括如上所述的陶瓷金属复合脱硫管道；

相邻两个所述陶瓷金属复合脱硫管道的两个所述法兰盘之间设置有密封圈，所述密封圈套设于所述环形凸沿远离所述内衬管的一端。

本实用新型提供的陶瓷金属复合脱硫管道，包括外套管、内衬层、法兰盘；所述法兰盘固定与于所述外套管的端部；所述内衬层包括：内衬管、环形凸沿，所述内衬管、环形凸沿一体成型；所述内衬管设置于所述外套管内部，并与所述外套管贴合；所述环形凸沿的一端与内衬管的端部连接，且所述环形凸起的一侧面与所述外套管的端面、法兰盘靠近所述外套管的端面的一端连接；所述内衬层由陶瓷金属复合材料制成。由于陶瓷金属复合材料既保持了陶瓷的高强度、高硬度、耐磨损、耐高温、抗氧化和化学稳定性等特性，又具有较好的金属韧性、高导热性和良好的热稳定性，通过采用陶瓷金属复合材料制作内衬层，能够减小浆液对脱硫管道的腐蚀、磨损和气蚀，使外套管不会受到损坏，同时，外套管一般为钢管，陶瓷金属复合材料制作内衬层与外套管的粘结性腔，且陶瓷金属复合材料制作内衬层与钢管的热膨胀系数基本相同，因此减缓了内衬层与外套管脱离的现象，内衬层可在低温(-40℃)和高温(200℃)保持其良好的使用性能，因此使脱硫管道不易受到破坏，提高了脱硫管道的使用寿命。保证了湿法烟气脱硫系统的正常作业。

本实用新型还提供了一种湿法烟气脱硫系统，包括如上所述的陶瓷金属复合脱硫管道；相邻两个所述陶瓷金属复合脱硫管道的两个所述法兰盘之间设置有密封圈，所述密封圈套设于所述环形凸沿远离所述内衬管的一端，以保证脱硫管道与外部管道或脱硫装置连接的紧密性。本实用新型提供的湿法烟气脱硫系统产生的有益效果与本实用新型提供的陶瓷金属复合脱硫管道所产生的有益效果基本相同，因此这里不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的陶瓷金属复合脱硫管道的剖视图；

图2为本实用新型提供的陶瓷金属复合脱硫管道设置有凸部和凹部的示意图；

图3为本实用新型提供的陶瓷金属复合脱硫管道设置有凸起和凹槽的示意图；

图4为本实用新型提供的陶瓷金属复合脱硫管道设置为变径管道的剖视图；

图5为本实用新型提供的陶瓷金属复合脱硫管道设置为弯管的示意图；

图6为本实用新型提供的陶瓷金属复合脱硫管道设置为三通管的示意图。

图标：1-外套管；11-凸部；2-内衬层；21-内衬管；211-凹部；22-环形凸沿；221-凹槽；3-法兰盘；31-凸起；5-变径管道；51-内衬管径大的一端；52-内衬管径小的一端；6-弯管道；61-内衬管远离圆心的一侧；63-内衬管靠近圆心的一侧；7-三通管道；71-圆角。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型提供的陶瓷金属复合脱硫管道包括外套管1、内衬层2、法兰盘3；法兰盘3固定与于外套管1的端部；内衬层2包括：内衬管21、环形凸沿22，内衬管21、环形凸沿22一体成型；内衬管21设置于外套管1内部，并与外套管1贴合；环形凸沿22的一端与内衬管21的端部连接，且环形凸起31的一侧面与外套管1的端面、法兰盘3靠近外套管1的端面的一端连接；内衬层2由陶瓷金属复合材料制成。

由于陶瓷金属复合材料制作的内衬层2的陶瓷含量超过百分之九十五，因此具有很好后的耐磨性和防腐性。同时，陶瓷金属复合材料制作的内衬层2的基体采用了有机聚合物，在无机陶瓷作增强剂的基础上，通过特定的工艺，在一定温度、真空度及压力下发生铰链，因而能够与外套管1(一般为钢管)结合牢固，较现有技术中的衬胶衬塑管道高100倍，且陶瓷金属复合材料制作内衬层2的热膨胀系数与钢管基本相同，所以陶瓷金属复合材料制作内衬层2不会出现因粘结强度降低热膨胀系数大导致由于从而提高脱硫管道的使用寿命，保证了湿法烟气脱硫系统的正常作业。因而，陶瓷金属复合材料既保持了陶瓷的高强度、高硬度、耐磨损、耐高温、抗氧化和化学稳定性等特性，又具有较好的金属韧性、高导热性和良好的热稳定性，通过采用陶瓷金属复合材料制作内衬层2，能够减小浆液对脱硫管道的腐蚀、磨损和气蚀，使外套管1不会受到损坏，同时，外套管1一般为钢管，陶瓷金属复合材料的粘结性强，制作的内衬层2与外套管1的粘结强度高，因此减缓了内衬层2与外套管1脱离的现象，内衬层2可在低温(-40℃)和高温(200℃)保持其良好的使用性能，因此使脱硫管道不易受到破坏，提高了脱硫管道的使用寿命，在外套管1的支撑下能够满足脱硫管道的强度要求，保证了湿法烟气脱硫系统的正常作业。

内衬层2是由陶瓷金属复合材料涂抹或灌入外套管1内，经过离心、在一定的温度、压力及真空度下使陶瓷金属复合材料贴覆于外套管1的内壁上，且内衬层2的内壁光滑。

为了使外套管1与内衬管21更加不易脱离，如图2所示，外套管1的内壁可以设置有凸部11，内衬管21与外套管1贴合的一侧设置可以有凹部211，内衬管21的凹部211与外套管1的凸部11配合，以使外套管1与内衬层2固定连接；凹部211深度小于内衬管21厚度的二分之一。在制作时，可以在外套管1的内壁焊接凸部11，当涂覆陶瓷金属复合材料制作内衬层2时，陶瓷金属复合材料直接包覆于凸部11外部。因而外套管1与内衬管21的粘结更架牢固，缓解了外套管1与内衬管21的脱离。但是凸部11应位于内衬管21的管壁内，以避免输送介质对凸部11的腐蚀。凹部211深度小于内衬管21厚度的二分之一，以避免在外套管1的凸部11和内衬管21的凹部211的连接处出现腐蚀缺陷，使内衬管21保持其一定的壁厚。

进一步地，沿外套管1的长度方向上设置有多个凸部11，内衬管21设置有与凸部11对应的多个凹部211，以使外套管1与内衬管21连接更加紧密。

上述多个凸部11和多个凹部211的位置可以设置为：沿外套管1的轴线方向，多个凸部11间隔设置，且沿外套管1的周向方向，多个凸部11间隔设置，以使凸部11不在同轴或圆通径向线上。

为了使环形凸沿22在法兰盘3的表面不易脱离，法兰盘3靠近外套管1的一端面设置有凸起31，环形凸沿22靠近法兰盘3的端面设置有凹槽221，如图3所示，凸起31与凹槽221配合，以增大环形凸沿22与法兰盘3的接触面积，同时使环形凸沿22与法兰盘3不易相对移动。上述法兰盘3的凸部11起可以焊接贴片等。陶瓷金属复合材料包覆于凸起31外表面。

可替代地，上述设置也可以，法兰盘3外套管1的一端面设置有凹槽221，环形凸沿22靠近法兰盘3的端面设置有凸起31，凸起31与凹槽221配合。法兰盘3的表面可以设置有凹槽221，陶瓷金属复合材料填覆于凹槽221内部。

如图4所示，本实用新型提供的陶瓷金属复合脱硫管道可以为变径管道5，外套管1设置为变径管。变径管道5的一端管径较大，另一端的管径较小。在变径管道5的内部，内衬管21的厚度可以相同。优选地，内衬管21的壁厚不相同。因为输送介质在大管径进入到小管径后，介质的流通速度加快，对小管径部分的管道的腐蚀较大，因此，沿变径管的外径较大的一端向外径较小的一端的方向，内衬管21的厚度逐渐增大，可以缓解对变径管道5的腐蚀。途中，内衬管径大的一端51的内衬管21的厚度小于内衬管径小的一端52的内衬管21的厚度。

如图5所示，本实用新型提供的陶瓷金属复合脱硫管道可以为弯管道6，外套管1设置为弯管。由于输送介质在弯管道6的流向突然发生改变，使得输送介质对远离圆心的管内壁进行冲刷，造成管道远离圆心一侧的内壁极容易受到磨损。因此弯管的内壁远离弯管的圆心的一侧，向弯管的内壁远离弯管的圆心的一侧的方向，内衬管21的厚度逐渐减小，以使远离圆心的一侧的内衬管21的厚度增加，减缓内衬管21壁的磨损。图中，内衬管远离圆心的一侧61的内衬管21的厚度大于内衬管靠近圆心的一侧63的内衬管21的厚度。

如图6所示，本实用新型提供的陶瓷金属复合脱硫管道可以为三通管道7，外套管1设置为三通管；三通管包括三个外套节管，内衬管21包括三个内衬节管，三个内衬节管分别对应与三个外套接管的内壁贴合；其中一个内衬接管与其余两个内衬截管垂直设置，且与其余两个内衬节管圆滑连接。上述设置，以使输送介质在流向转变时，在内衬管21的转角处平滑连接，以缓解介质对三通管道7转角处的腐蚀。图中，竖直的内衬节管与两端的内衬节管分别连接时，连接处设置为圆角71。

由于现有技术中，环形凸沿22在法兰盘3上的长度范围(环形凸沿22的大小)无法精确控制，造成连接处的两个管道密封性较差，因此，可以在法兰盘3靠近外套管1的截面的端面设置有止挡圈，环形凸沿22的远离内衬管21的一端与止挡圈的内端面连接，且环形凸沿22远离法兰盘3的一端面与止挡圈远离法兰盘3的端面齐平。上述设置，使得在制作环形凸沿22在法兰盘3上的覆盖免得大小可以被精确控制；同时有利于环形凸沿22与法兰盘3贴合的紧固定。

综上所述，本实用新型提供的陶瓷金属复合脱硫管道，可以为直道、弯管道6、三通管道7、变径管道5等。法兰盘3设置于外套管1的两端。内衬层2与外套管1内壁贴合。内衬层2包括：内衬管21、环形凸沿22，内衬管21、环形凸沿22一体成型；内衬管21设置于外套管1内部，并与外套管1内壁贴合；环形凸沿22的一端与内衬管21的端部连接，且环形凸起31的一侧面与外套管1的端面、法兰盘3靠近外套管1的端面的一端连接；内衬层2由陶瓷金属复合材料制成。陶瓷金属复合材料既保持了陶瓷的高强度、高硬度、耐磨损、耐高温、抗氧化和化学稳定性等特性，又具有较好的金属韧性、高导热性和良好的热稳定性，通过采用陶瓷金属复合材料制作内衬层2，能够减小浆液对脱硫管道的腐蚀、磨损和气蚀，使外套管1不会受到损坏，同时，外套管1一般为钢管，陶瓷金属复合材料的粘结性强，制作的内衬层2与外套管1的粘结强度高，因此减缓了内衬层2与外套管1脱离的现象，保证了湿法烟气脱硫系统的正常作业。

本实用新型还提供了一种湿法烟气脱硫系统，包括如上的陶瓷金属复合脱硫管道；相邻两个陶瓷金属复合脱硫管道的两个法兰盘3之间设置有密封圈，密封圈套设于环形凸沿22远离内衬管21的一端，以保证脱硫管道与外部管道或脱硫装置连接的紧密性。

两个陶瓷金属复合脱硫管道之间连接的法兰盘3还可以设置有法兰卡套，法兰卡套设置于两个法兰盘3连接处的外侧，用于缓解法兰盘3连接处的腐蚀情况。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种陶瓷金属复合脱硫管道，其特征在于，包括外套管、内衬层、法兰盘；

所述法兰盘固定于所述外套管的端部；所述内衬层包括：内衬管、环形凸沿，所述内衬管、环形凸沿一体成型；所述内衬管设置于所述外套管内部，并与所述外套管的内壁贴合；所述环形凸沿的一端与述内衬管的端部连接，且所述环形凸起的一侧面与所述外套管的端面、所述法兰盘靠近所述外套管的端面的一端连接；

所述内衬层由陶瓷金属复合材料制成。

2.根据权利要求1所述的陶瓷金属复合脱硫管道，其特征在于，所述外套管的内壁设置有凸部，所述内衬管与外套管贴合的一侧设置有凹部，所述内衬管的凹部与所述外套管的凸部配合，以使所述外套管与所述内衬层固定连接；

所述凹部深度小于所述内衬管厚度的二分之一。

3.根据权利要求2所述的陶瓷金属复合脱硫管道，其特征在于，沿所述外套管的长度方向上设置有多个凸部，所述内衬管设置有与凸部对应的多个凹部。

4.根据权利要求3所述的陶瓷金属复合脱硫管道，其特征在于，沿所述外套管的轴线方向，多个所述凸部间隔设置，且沿所述外套管的周向方向，多个所述凸部间隔设置。

5.根据权利要求1所述的陶瓷金属复合脱硫管道，其特征在于，所述外套管设置为变径管；

沿所述变径管的外径较大的一端向外径较小的一端的方向，所述内衬管的厚度逐渐增大。

6.根据权利要求1所述的陶瓷金属复合脱硫管道，其特征在于，所述外套管设置为弯管；

所述弯管的内壁远离所述弯管的圆心的一侧，向所述弯管的内壁远离所述弯管的圆心的一侧的方向，所述内衬管的厚度逐渐减小。

7.根据权利要求1所述的陶瓷金属复合脱硫管道，其特征在于，所述外套管设置为三通管；

所述三通管包括三个外套节管，所述内衬管包括三个内衬节管，三个所述内衬节管分别对应与三个外套接管的内壁贴合；

其中一个内衬接管与其余两个内衬截管垂直设置，且与其余两个内衬节管圆滑连接。

8.根据权利要求1所述的陶瓷金属复合脱硫管道，其特征在于，所述法兰盘靠近所述外套管的截面的端面设置有止挡圈，所述环形凸沿的远离所述内衬管的一端与所述止挡圈的内端面连接，且所述环形凸沿远离所述法兰盘的一端面与所述止挡圈远离所述法兰盘的端面齐平。

9.根据权利要求1所述的陶瓷金属复合脱硫管道，其特征在于，所述法兰盘所述外套管的一端面设置有凸起，所述环形凸沿靠近所述法兰盘的端面设置有凹槽，所述凸起与所述凹槽配合；

或，所述法兰盘所述外套管的一端面设置有凹槽，所述环形凸沿靠近所述法兰盘的端面设置有凸起，所述凸起与所述凹槽配合。

10.一种湿法烟气脱硫系统，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的陶瓷金属复合脱硫管道；

相邻两个所述陶瓷金属复合脱硫管道的两个所述法兰盘之间设置有密封圈，所述密封圈套设于所述环形凸沿远离所述内衬管的一端。