燃煤煙氣脫硫脫硝液壓系統：原理、構成與應用

在燃煤電廠、鋼鐵廠等工業場景中，燃煤煙氣含有的二氧化硫（SO?）和氮氧化物（NO?）是主要大氣污染物，需通過脫硫脫硝系統控制排放。而液壓系統作為脫硫脫硝設備的 “動力核心”，負責驅動關鍵執行機構（如閥門、擋板、漿液循環泵等）的精準動作，保障脫硫脫硝工藝穩定、高效運行。以下從系統核心構成、工作原理、關鍵組件、應用場景及運維要點展開詳細解析。

一、系統核心定位與工作原理

1. 核心定位

脫硫脫硝系統的核心功能是通過 “脫硫”（去除 SO?，如石灰石 - 石膏法）和 “脫硝”（去除 NO?，如 SCR 選擇性催化還原法）降低污染物排放，而液壓系統的作用是：

為大口徑閥門 / 擋板（如煙氣進口擋板、脫硫塔進出口閥門、脫硝反應器擋板）提供大推力 / 扭矩，實現快速開關或開度調節；

驅動漿液循環泵、氧化風機等設備的調節機構，控制漿液流量、風速等工藝參數；

確保執行機構在高溫、腐蝕性煙氣環境下的穩定響應（如緊急切斷閥門的快速關閉），避免工藝中斷或污染物超標排放。

2. 工作原理

液壓系統基于 “帕斯卡定律”（密閉液體中壓力等值傳遞），通過 “動力源 - 控制單元 - 執行機構 - 輔助組件” 的協同，將液壓能轉化為機械能，具體流程如下：

動力輸出：液壓泵（動力源）將油箱中的液壓油吸入，加壓后輸出高壓油（壓力通常為 10-25MPa）；

壓力 / 流量控制：液壓閥組（控制單元）根據電控信號（來自 PLC 控制系統）調節高壓油的壓力、流量和方向；

執行動作：高壓油進入液壓缸 / 液壓馬達（執行機構），推動活塞 / 轉子運動，驅動閥門開關、擋板調節等；

油液回流：完成動作后，低壓油經回油管路過濾、冷卻后返回油箱，形成閉環循環。

二、典型應用場景與工藝適配

不同脫硫脫硝工藝對液壓系統的要求不同，需根據設備負載、動作頻率、環境條件定制，以下為兩大主流工藝的適配案例：

1. 脫硫系統（以石灰石 - 石膏法為例）

石灰石 - 石膏法是主流脫硫工藝，核心是 “脫硫塔內漿液吸收 SO?”，液壓系統主要驅動以下設備：

煙氣擋板門（進口 / 出口 / 旁路）：單臺擋板重量可達數噸，需液壓缸提供大推力（通常≥50kN），實現 “快速切換”（全開 / 全關時間≤30 秒）；旁路擋板需具備 “故障緊急打開” 功能，防止脫硫塔故障時煙氣直排。

漿液循環泵出口調節閥門：通過液壓閥組調節閥門開度，控制漿液流量（適配鍋爐負荷變化），要求流量控制精度 ±5%。

石膏排出泵控制機構：驅動泵的調節組件，控制石膏漿液排出量，避免塔內漿液液位異常。

2. 脫硝系統（以 SCR 選擇性催化還原法為例）

SCR 脫硝工藝通過 “噴氨格柵向煙氣噴入還原劑（如氨水），在催化劑作用下還原 NO?”，液壓系統主要作用于：

脫硝反應器進出口擋板：反應器內溫度高達 300-400℃，液壓執行機構需配備 “高溫隔熱罩”，避免液壓油因高溫變質；擋板開關需同步（多組液壓缸聯動），防止煙氣泄漏。

噴氨格柵調節閥門：通過液壓馬達驅動格柵旋轉或閥門升降，控制氨水噴射量（根據 NO?濃度實時調整），要求動作響應時間≤1 秒（快速適配煙氣成分變化）。

催化劑更換門：大型脫硝反應器的催化劑需定期更換，液壓系統驅動 “重型更換門”（重量≥10 噸）的開啟 / 關閉，保障更換作業安全。

三、系統運維關鍵要點

燃煤煙氣脫硫脫硝液壓系統的運維直接影響脫硫脫硝效率（若液壓故障導致閥門卡澀，可能造成污染物超標排放），需重點關注以下 4 點：

1. 油液管理：防止污染與劣化

定期換油與過濾：液壓油需每 6-12 個月更換一次（根據油液檢測報告，若黏度下降、酸值升高需提前更換）；回油過濾器需每月檢查壓差，壓差超標時及時更換濾芯（避免雜質進入閥組導致卡閥）。

油溫控制：通過冷卻器將油溫穩定在 30-50℃，油溫過高會導致油液氧化加速、密封件老化；油溫過低會增加油液黏度，降低系統響應速度。

2. 壓力與泄漏監測

壓力巡檢：每日通過壓力表或 PLC 監測系統壓力，若壓力異常升高（如超過 25MPa），需檢查溢流閥是否故障；若壓力驟降，需排查管路或密封件泄漏。

密封件維護：液壓缸、管路接頭的密封件（如 O 型圈、組合密封）是泄漏高發點，需每季度檢查，發現滲漏及時更換（選用耐油、耐溫的氟橡膠材質，適配現場環境）。

3. 執行機構校準

每月對閥門、擋板的 “位置反饋” 進行校準：通過 PLC 發送指令，檢查執行機構實際位置與反饋信號是否一致（誤差需≤1%），若偏差過大，調整位置傳感器或液壓閥組參數，避免開度控制不準導致工藝波動。

4. 應急保障

蓄能器需每月檢查預充壓力（通常為系統工作壓力的 60%-70%），確保停電時能驅動緊急閥門（如旁路擋板）關閉，避免污染物直排；

儲備關鍵備件（如液壓泵、溢流閥、密封件），縮短故障維修時間。