水煤浆气化装置中氧气切断球阀的选型

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关于水煤浆气化工艺过程中的特殊调节阀

关于水煤浆气化工艺过程中的特殊调节阀1 概述煤气化是煤炭清洁高效转化的核心技术，是生产甲醇、化肥及发展煤基液体燃料合成、制氢等过程工业的基础。

近年来，德士古、壳牌煤气化在中国广泛应用，尤其是德士古水煤浆加压气化工艺（简称TCGP），是美国德士古石油公司（TEXACO）在重油气化的基础上发展起来的，后经各国生产厂家及研究单位逐步完善，于20世纪80年代投入工业化生产，成为具有代表性的第二代煤气化技术。

气化单元属于典型的化工反应，主要原料为氧气和水煤浆。

主要设备是气化炉，关键仪表的选择，直接决定气化单元的正常生产和安全运行。

气化单元中，所有进口调节阀的投资占了设备费用的20%。

气化单元运行得好坏，调节阀起到了关键的作用。

2 工艺流程介绍图1为气化炉结构示意图。

煤、蒸汽在气化炉内进行部分氧化反应，制取原料气，原料气经过激冷、洗涤除去炭黑后送往CO变换工序。

气化过程产生的炭黑水送往炭黑回收工序，灰水大部分回收循环使用，少部分经污水处理工序送往生化池处理后集中排放。

水煤浆气化流程如图2所示。

图1 气化炉结构图2 水煤浆气化流程3 特殊阀门气化单元的主要阀门有：气化炉锁渣阀和黑水阀，氧气阀门，水煤浆切断阀，黑水/灰水阀，气化炉烧嘴冷却水切断阀，锁渣阀和冲洗水阀，气化炉高压氧气管线切断阀，合成气切断阀等，下面对这些阀门逐一进行说明。

3.1 气化炉锁渣阀和冲水阀气化炉锁渣阀和冲水阀布置如图3所示。

图3 锁渣阀和冲水阀布置3.1.1 阀门概况锁渣阀和冲水阀是气化装置最重要的阀门。

每台气化炉有3台锁渣阀：气化炉下部渣口与锁渣罐相连的管道上有2台（上面1台常开，以备下面的锁渣阀故障时使用）；锁渣罐排放口1台。

每台气化炉侧面各有1台冲水阀。

锁渣阀和冲水阀参与排渣程序控制，须经受高温、高压和灰渣的直接磨蚀，开关次数频繁，要求在高压差情况下，双向严密密封，对阀门结构和材质要求很高。

为节省能量，还设置黑水循环系统，其工艺条件和锁渣阀基本类似。

项目计划书-氧气切断球阀

雷蒙德(北京)科技股份有限公司氧气切断球阀研发项目计划书项目名称：氧气切断球阀项目编号：项目负责人：赵学强雷蒙德（北京）科技股份有限公司研发中心制编制须知一、项目组应在对项目进行可行性研究后向公司申报本立项报告。

1. 项目名称应体现技术特点。

2. 项目负责人应是公司技术负责人员。

3. 本报告纸张规格为A4。

项目名称：氧气切断球阀一、立项目的氧气切断阀是煤化工工艺装置中的一类重要阀门，安装于燃烧器供氧回路中，对预热氧气、氧气蒸汽混合气等进行切断控制。

其工作温度最高可达到450 ℃，工作压力最大可达到5.5 MPa，且氧气为强助燃剂，泄漏等级要求为Ⅵ级。

由于氧气切断球阀所处工况温度高，任何外漏都有可能造成严重后果，因此，对氧气切断球阀的设计、选材、加工、制造、装配、包装等环节都提出了严格的要求。

过去由于受到装备和工艺的限制，国内无法生产氧气切断球阀，长期依赖进口，导致阀门价格昂贵，供货周期较长，且维修极为不便，不利于我国能源计划的顺利实施和阀门制造业的发展。

因此，氧气切断球阀的国产化具有十分重要的社会意义和经济意义。

二、国内外情况综述过去由于受到装备和工艺的限制，国内无法生产氧气切断球阀，长期依赖进口，导致阀门价格昂贵，供货周期较长，且维修极为不便，不利于我国能源计划的顺利实施和阀门制造业的发展。

三、总体实施方案及可行性论证氧气切断球阀用于截断或接通管路中介质，安装于燃烧器供氧回路中，对预热氧气、氧气蒸汽混合气等进行切断控制。

驱动方式为手轮、蜗轮蜗杆传动、气动或电动等。

氧气切断球阀一般采用法兰连接。

氧气切断球阀特点：（1）流体阻力小，全通径的球阀基本没有流阻。

（2）阀杆低泄漏控制。

（3）双阀座设计。

（4）结构简单、体积小、重量轻。

（5）体内腔应尽量圆滑过渡，避免尖角和锐角，避免形成死腔，防止介质在腔内聚集。

（6）操作方便，开闭迅速，从全开到全关只要旋转90°，便于远距离的控制。

（7）专门制定加工工艺，从而确保阀体及零件的尺寸、公差及表面粗糙度满足图纸精度要求。

水煤浆气化装置阀门设计和选型

水煤浆气化装置阀门设计和选型水煤浆气化技术是世界上较先进的气流床煤气化技术之一，将为中国煤化工行业煤炭液化、整体煤气化联循环发电（IGCC）、煤基多联产技术的发展提供关键技术，将大大推动中国煤化工技术的发展，推进相关产业的技术进步，在生产操作控制过程中，控制阀起着十分重要的作用，针对气化高温、高压、易燃易爆、反应剧烈、炉渣冲刷等特殊工况，选择合适的、高质量的氧气、煤浆、炉渣控制阀门用于生产操作、联锁控制过程中，达到安全、稳定控制温度、压力、流量工艺操作条件。

气化炉内的燃烧压力4.0~6.3MPa，温度1100~1300℃，是一个高温高压燃烧罐，是高度危险的装置，一旦发生意外事故，后果不堪设想，所以它的安全可靠是靠前位；其次，为维护正常的燃烧状态，要求喷入的水煤浆流量和混入的氧气流量必须匹配，否则有可能煤粉燃烧不完全或产生无用气体，氧气过量时有可能发生爆炸，因此要求自控系统的控制精度高、稳定性好；第三，气化炉是连续工作的装置，必须有相当长的使用周期。

由于气化炉装置以上特点，相应地对它的附属设备和相关控制仪表业提出了很多技术要求，控制阀直接控制生产介质，必须具有特殊结构适合气化工况使用，对几个典型的控制阀介绍如下。

1、氧气切断阀和氧气流量控制阀气化炉内高压高速地燃烧，大量的氧气进入，为保证正常的燃烧状态，确保气化炉的安全，必须严格调节控制氧气的流量，快速无泄漏的地切断氧气，由于对调节和切断2个功能的要求都很高，所以通常用3个控制阀来完成，即氧气流量控制阀、氧气切断阀、氧气放空阀，统称氧气阀。

与一般工业过程控制阀相比，对气化炉用氧气阀有几个特殊要求：高压差：氧气切断阀的关闭压差较高，达5.0~7.0MPa，如此高的压差条件下同时要求其泄漏等级达到VI级，一般控制阀室很难达到的，只有用O形切断阀。

由于高压差作用，球体承受的侧向推力，大大减小球体表面与阀座之间的摩擦力矩。

氧气流量控制阀主要是准确地调节流量，要求它具有良好的流量特性；其次是关闭时的切断性能，泄漏等级为VI级，所以一般选用套筒型控制阀。

球阀的选用原则

球阀的选用原则
球阀主要用于接通或阻断管路介质，尤以用在要求迅速开闭的部位更佳，如应急卸荷等处。

由于其具有结构简单，零件少，重量轻，密封性能好等优点，应用日趋广泛，在石油、化工、液化气、给排水、食品、制药、发电、造纸、城建、矿产、锅炉蒸汽系统、市政、原子能、航空、火箭等各部门，以及人们日常生活中都可以用到球阀，既然球阀运用如此广泛，那么究竟该如何选择合适的球阀呢？下面我们将从几个方面来了解下：
1、石油、天然气的输送主管线、需要清扫管线的，又需埋设在地下的，选用全通径、全焊接结构的球阀；埋设在地上的，选择全通径焊接连接或法兰连接的球阀；支管，选用法兰连接、焊接连接，全通径或缩径的球阀。

2、成品油的输送管线和贮存设备，选用法兰连接的球阀。

3、城市煤气和天然气的管路上，选用法兰连接和内螺纹连接的浮动球阀。

4、冶金系统中的氧气管路系统中，宜选用经过严格脱脂处理，法兰连接的固定球球阀。

5、低温介质的管路系统和装置上，宜选用加上阀盖的低温球阀。

6、炼油装置的催化裂化装置的管路系统上，可选用升降杆式球阀。

7、化工系统的酸碱等腐蚀性介质的装置和管路系统中，宜选用奥氏体不锈钢制造的、聚四氟乙烯为阀座密封圈的全不锈钢球阀。

8、冶金系统、电力系统、石化装置、城市供热系统中的高温介质的管路系统或装置上，可选用金属对金属密封球阀。

9、需要进行流量调节时，可选用蜗轮蜗杆传动的、气动或电动的带V形开口的调节球阀。

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气化炉的阀门选型

水煤浆气化炉控制阀的选型水煤浆气化技术是在消化、吸收德土古水煤浆气化技术的基础上成功开发出具有自主知识产权的先进技术，该技术是世界上最先进的气流床煤气化技术之一，将为中国煤化工行业的技术改造、煤炭液化、整体煤气化联循环发电（IGCC）、煤基多联产技术的发展提供龙头技术和关键技术，将大大推动中国煤化工技术的发展，推进相关产业的技术进步，在生产操作控制过程中，控制阀起着十分重要的作用，针对气化高温、高压、易燃易爆、反应剧烈、炉渣冲刷等特殊工况，选择合适的、高质量的氧气、煤浆、炉渣控制阀门用于生产操作、联锁控制过程中，达到安全、稳定控制温度、压力、流量工艺操作条件。

着重介绍控制阀在新兴水煤浆气化系统中的特殊要求及成功气化炉内的燃烧压力4.0~6.3MPa，温度1100~1300℃，是一个高温高压燃烧罐，是高度危险的装置，一旦发生意外事故，后果不堪设想，所以它的安全可靠是第一位；其次，为维护正常的燃烧状态，要求喷入的水煤浆流量和混入的氧气流量必须匹配，否则有可能煤粉燃烧不完全或产生无用气体，氧气过量时有可能发生爆炸，因此要求自控系统的控制精度高、稳定性好；第三，气化炉是连续工作的装置，必须有相当长的使用周期。

2、氧气切断阀和氧气流量控制阀气化炉内高压高速地燃烧，大量的氧气进入，为保证正常的燃烧状态，确保气化炉的安全，必须严格调节控制氧气的流量，快速无泄漏的地切断氧气，由于对调节和切断2个功能的要求都很高，所以通常用3个控制阀来完成，即氧气流量控制阀、氧气切断阀、氧气放空阀，统称氧气阀。

与一般工业过程控制阀相比，对气化炉用氧气阀有几个特殊要求：a）高压差。

氧气切断阀的关闭压差最高，达5.0~7.0MPa，如此高的压差条件下同时要求其泄漏等级达到VI级，一般控制阀室很难达到的，只有用O形切断阀。

化工设计中常用阀门的选型方法

引言由于化工生产的特殊性，对化工管道的设计有严格的要求，为了提高化工生产的安全性，降低安全事故的发生几率，必须要充分利用不同类型阀门的功能，实现对管道的有效控制。

因此，研究化工设计中常用阀门的选型方法具有非常重要的意义，能够达到降低设计成本的目的，使化工系统的作用得到充分发挥。

1 化工设计中常用阀门的选型说明及要点分析针对化工设计中几种应用率较高的阀门类型选择工作，必须要严格遵守选型说明，把握选型工作的要点。

具体体现在以下几个方面：1）考虑阀门在化工生产中的具体工作部位和功能要求，将选型工作同实际生产进行有机结合。

在详细的了解阀门作用、工作环境、控制途径等内容后，将这些因素作为选择指标，确保化工装置中阀门应用的合理性；2）确保阀门的规格、类型、材质同实际需求相统一。

不同种类的阀门功能、适用范围各不相同，要选取合适类型的阀门，满足设备工作需求[1]；3）注重阀门在化工设备中连接处理的科学性。

化工管道或设备在固定的位置上需要安装阀门，使整个生产能够顺利进行，在选择的过程中要分析设置阀门的可行性及可操作性，降低对生产工作的干扰，避免因阀门设置不合理而引发的安全事故。

2 化工设计中常用阀门的选型方法对阀门的功能、特点、适用性等基本知识的掌握，能够为其选型方法的制定提供坚实的保障，在分析选型方法的过程中要结合不同阀门来说明。

化工设计中常用的阀门包括截止阀、闸阀、球阀、节流阀、旋塞阀、隔膜阀、止回阀等多种类型，本研究中选取了其中几种进行了分析，对其选型方法进行总结。

2.1 截止阀选型方法化工装置或管道如果处于较高的温度，且可以忽略压力损失的情况下，可以将截止阀作为小型阀门发挥功效，也可运输蒸汽，用于公称直径在200毫米以下的管道中[2]。

截止阀尤其适用于较细的管道中，能够对压力、流量进行控制和调节，但严禁用于低真空环境下，不能当作放空阀来使用，如果管道中含有悬浮、黏性较大的物质，也要避免使用截止阀。

2.2 闸阀选型方法化工设计工作的首要任务就是对闸阀进行选取，该阀门的构造中包括吹扫孔，其主要作用在传输油、蒸汽等物质的管道中，允许介质中含有黏性和颗粒物质，对截止阀的使用禁止条件完全适用。

浅谈煤化工装置煤浆切断阀的选型

浅谈煤化工装置煤浆切断阀的选型水煤浆是20世纪70年代兴起的煤基液态燃料，它主要由煤、水和化学添加剂按一定的要求配制成的混合物，具有较好的流动性和稳定性，易于储存，可雾化燃烧，是一种燃烧效率较高和低污染的较廉价的洁净燃料，可代重油缓解石油短缺的能源安全问题。

气化用水煤浆是由大约65%的煤、34%的水和1%的添加剂组成，正常粘度约800～1500mPa.S，是液相和固体粉末二相的混合介质，介质中的固体颗粒、灰份、硫份以及生产后产生的灰渣、黑灰水等对管道的冲蚀性强，对管道衬里的耐磨要求高，而对用于介质控制的阀门性能要求更高，要求阀门产品除了必须满足可靠性和密封性要求外，还必须具有耐磨损、耐腐蚀、耐冲刷、防结垢、快速启闭、可高频次运行等要求，以实现装置的安全可靠运行。

现在的煤化工装置，基本每运行3～6个月就需停车检修，关键控制阀被介质冲刷、淤积垢死，腐蚀等非常严重，不能满足装置长周期稳定运行，是制约装置正常运行的瓶颈设备。

2.水煤浆切断阀工况及主要特点（1）水煤浆切断阀工况气化水煤浆通过配浆泵计量后与界区外的生产工艺水、界区内添加剂按照设定的目标稀释至一定浓度一起进入粗浆槽进行混合，合格的粗浆通过粗浆泵计量后进入至细磨机进行磨矿，进入细磨机的煤浆浓度为30～45%左右，进浆平均粒度：80～120μm。

水煤浆的切断阀就用于细磨机的进出物料的切断。

（2）水煤浆切断阀的主要特点a）冲蚀破坏阀门开启与关闭过程中，阀芯与阀座之间会形成由“不通”到“全通”的不同流通面积，即不同面积的节流口，煤浆在小的节流口会达到相当高的流速。

水煤浆是液相和固体粉末二相的混合介质，含有的大量固体介质有较高的硬度，其在高流速下冲蚀破坏力很大。

要求阀门具有耐冲刷、耐磨蚀能力。

b）淤积堵塞煤浆中含有大量的固体颗粒，流动性较差，会在死角及封闭的阀腔中淤积，所以要求阀内腔及流道流线化设计，通畅无死角；煤浆很细，能渗入阀芯导向及传动轴间隙，可导致阀芯与传动轴卡死。

切断阀如何选型

切断阀如何选型在要求较高的应用场合都会对调节阀提出切断要求，因此切断功能是调节阀的一个重要的使用功能和内在质量指标（对切断等级的划分及标准见相关资料）。在现场使用中，往往会出现调节阀切断不好、泄漏大等故障。除因堵卡、允许压差过小而被顶开等原因造成的泄漏增加外，绝大部分都是由于调节阀的结构缺陷和选型不当造成的。结构型式的选择
利用球面的球面转动与固定的阀定小锥面相切，它们之间为线接触，这就比上述面对面密封效果好。球阀、球面密封蝶阀等就是采用这一思路来制作的，其泄漏率可达10-6～10-8，高性能的三偏心蝶阀可达10-8，甚至为零泄漏。密封材料的选择
1）软密封
除耐腐蚀的衬里阀门外，一般的软密封阀指阀芯或阀座两者之一采用金属材料（主要为聚四氟乙烯和橡胶等）的密封形式的阀。软密封阀密封效果最佳，但在管道安装、系统的清洗中都有可能留下或多或少不干净的杂物（如焊渣、铁屑等），它们流经调节阀时，容易把软密封阀座或阀芯划伤，使泄漏量增加，密封可靠性差。所以，选择软密封结构必须考虑介质的清洁和投运前严格冲洗管道。2）硬密封
硬密封再堆焊耐磨合金是切断阀的最佳选择。这种方式在考虑密封性的同时也
在切断效果方面，角行程阀比直行程阀（如单座阀、套筒阀、闸阀等）结构更简单、密封效果更可靠、更具有优越性。比较有代表性的有三偏心硬密封蝶阀、球阀等。封面的选择
1）面对面密封：
常见的柱塞阀芯，其密封面为60°的小锥面，此小锥面的宽度通常在0.5mm～2mm之间，要密封好就必须保证两个锥面良好接触。但事实上，它始终受到加工误差的影响（如同心度、不圆度、倾斜度等），其密封效果不很理想。这类阀的泄漏率通常为10-4，经精密研磨后可达到10-6，可达较高的密封等级。2）球面密封

煤气化工况自控阀门选型探讨

然后经磨机研磨成具有适当粒度分布的水煤浆。２）合成气系统。水煤浆经高压煤浆泵加压后与高压Ｏ。经烧嘴混合后喷人气化炉燃烧室，在燃烧
ｐｌａｎｔ．Ｔｈｅｗａｔｅｒｓｌｕｒｒｙｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｓｂｒｉｅｆｌｙｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｔｈｅｈａｒｓｈｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｆｏｒｃｏａｌｓｌｕｒｒｙｖａｌｖｅ，ｏｘｙｇｅｎｖａｌｖｅ，ｓｙｎｔｈｅｓｉｓｇａｓｖｅｎｔｉｎｇｖａｌｖｅ，ｌｏｃｋｓｌａｇｖａｌｖｅ，ｂｌａｃｋｗａｔｅｒｖａｌｖｅａｒｅｅｖａｌｕａｔｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｏｐｅｒａｔｉｎｇｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｏｆｓａｍｅｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅｖａｌｖｅｄｅｓｉｇｎｓｅｌｅｃｔｉｏｎｉｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄｐｒｉｍａｒｉｌｙ．Ｔｈｅａｄｖｉｃｅｏｎｖａｌｖｅｔｙｐｅ，ｍａｔｅｒｉａｌ，ｉｎｔｅｒｎａｌｓ，ｓｅａｌｅｄｌｅｖｅｌａｎｄｓｐｅｃｉａｌｔｒｅａｔｍｅｎｔａｒｅｇｉｖｅｎ．Ｉｔｐｒｏｖｉｄｅｓｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｓｉｍｉｌａｒｐｒｏｃｅｓｓａｐｐａｒａｔｕｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏａｌｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ｏｘｙｇｅｎｖａｌｖｅ；ｂｌａｃｋｗａｔｅｒｖａｌｖｅ；ｖｅｎｔｉｎｇｖａｌｖｅ；ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ

再谈水煤浆气化中氧气控制阀的选型

第25卷第12期2018年12月仪器仪表用户INSTRUMENTATIONVol.252018 No.12再谈水煤浆气化中氧气控制阀的选型贾玮，李涛（华陆工程科技有限责任公司电控室，西安 710065）摘要：通过分析化工项目中氧气管线、阀门燃烧爆炸的几个典型原因，重点阐述了水煤浆气化工艺中氧气控制阀的选型要点，为设计同类装置的工艺和仪表选型提供了重要依据。

关键词：O 2；控制阀；材质；选型中图分类号：TH 文献标志码：AAnalysis About the Selection of Oxygen Control Valve inCoal-Water Slurry GasificationJia Wei, Li Tao（Hualu Engineering & Technology Co., Electrical & Control Division, Xi'an, 710065, China）Abstract：By analyzing several typical causes of oxygen pipeline and valve combustion explosion in chemical engineering pro-ject, the selection of oxygen control valve in coal-water slurry gasification process is emphatically expounded, which provides an important basis for the design of technology and instrument selection of similar equipment.Key words：O 2；control valve；material；selection随着煤化工装置规模的扩大以及标准规范的升版更新，水煤浆气化流程中氧气控制阀的选型、材质越来越凸显其重要性。

气化炉氧气切断阀的选材及应用

2015年第8期技术研究气化炉氧气切断阀的选材及应用张成瑞陕西未来能源化工有限公司　陕西　榆林　719000 摘要：本文对氧气切断阀在汽化炉上的应用及选材进行了详细阐述。

关键词：氧气切断阀　汽化炉Selection and application of oxygen cut off valve in the gasifierZhang Chengrui Shaanxi Future Energy Chemical Corp Shanxi Yulin 719000 Abstract：In this paper， the application and selection of the oxygen cutting valve in the vaporization furnace are described in detail. Keywords：Oxygen cut off valve；Vaporization furnace 氧气切断阀广泛应用于德士古、壳牌煤气化工艺、兖矿四喷嘴水煤浆气化炉工艺和各类空分装置，在氧气输送管路或氧气吹扫管路上起到快速切断或开启的作用。

由于介质是氧气，其本身具有助燃性能，阀门一旦发生泄露，很容易引发燃烧，甚至爆炸。

对氧气球阀的密封性能、开关时间、材料选择和使用寿命等性能要求非常严格。

在兖矿四喷嘴水煤浆气化炉的流程中，每条氧气管线上都有三个切断阀（两个切断阀，一个放空阀）；阀门的尺寸同气化炉的吞吐量有关系。

正常运行过程中，气化炉内的温度为1200～1500℃，压力为4MPa。

各氧气切断阀的压力如下所示：氧气管线第一切断阀，氧气操作压力5.7MPa，最大压差 7.5MPa。

氧气管线放空切断阀，氧气操作压力4.7～6.0MPa，最大压差7.5MPa。

氧气管线第二切断阀，氧气操作压力5.7～7.5MPa，最大压差13.4MPa。

所以在阀门的选型过程中，对靠近气化炉的第二切断阀质量要求高一些，一般的选型要求为CL900 RJ。

水煤浆气化装置阀门设计和选型

水煤浆气化装置阀门设计和选型首先，水煤浆气化装置阀门的设计要考虑到工作环境的特点和要求。

由于气化炉内温度较高、压力变化大、气体中含有大量的灰尘和颗粒物，所以阀门需要具备耐高温、耐磨损和防尘性能。

此外，还应考虑到气体的流速、流量和压差等因素，从而确定阀门的尺寸和结构。

其次，水煤浆气化装置阀门的选型要根据不同的使用要求和工艺参数进行选择。

一般情况下，水煤浆气化装置中常用的阀门类型包括截止阀、调节阀、安全阀和节流阀等。

截止阀主要用于控制流体的启闭，调节阀用于控制流体的流量和压力，安全阀用于保护系统的安全，节流阀用于调节流体的流速。

水煤浆气化装置阀门的选型还需要考虑到阀门的材质。

根据工艺要求和流体性质，可以选择不同的阀门材质，如铸钢、不锈钢、耐磨铸铁等。

此外，阀门的密封性能也是选型的重要考虑因素之一，应选择具备良好密封性能的阀门，以确保流体不会泄漏。

阀门的操作方式也需要根据具体情况来选择。

在水煤浆气化装置中，一般采用手动、电动或气动操作方式。

手动操作方便简单，但适用于小流量、低压力的情况。

电动操作方式适用于需要频繁开闭的情况，而气动操作方式则适用于高压高温、大流量的情况。

最后，阀门的安全性和可靠性也是设计和选型的关键。

在选择阀门时，要考虑其是否具备防爆、防火、耐压和耐腐蚀等特性，以确保设备和工作人员的安全。

综上所述，水煤浆气化装置阀门的设计和选型需要综合考虑工作环境、工艺要求、流体性质、材质、密封性能、操作方式和安全性等因素，以确保阀门在设备运行过程中的稳定性和可靠性。

这是一个复杂的工作，需要专业人员进行详细分析和选择。

化工设计中常用阀门的选型技巧

化工设计中常用阀门的选型技巧摘要：随着科学技术的飞速发展，化工生产也在向自动化、智能化方向发展。

阀门作为化工系统的关键结构，在整个系统中起着重要的作用。

由于阀门种类繁多，不同的阀门具有不同的功能，在化学设计中应根据系统的实际运行要求选择合适的阀门，以确保阀门的可靠质量和良好性能，从而为化工系统的稳定安全运行打下坚实的基础，为化工企业创造更多的经济效益。

关键词：化学设计；阀门；选择技巧介绍在化工设计中，阀门以其独特的优势被广泛应用于化工管道系统的设计中，发挥着非常重要的作用。

阀门可以更有效地控制化工管道的运行。

其选择是否合理，直接影响到管道运行的安全和效果，影响十分深远。

一般来说，阀门的选择是否合理，消耗的成本在化工设计中占很大比例，这在一定程度上影响着化工管道能否正常安装和埋设的关键因素。

基于此，为了保证合理的化工设计和管道的正常实施，有必要加强阀门选型策略的研究，这对后续的理论研究和实际工作具有一定的参考价值。

1化工管道设计中阀门的选择原则1.1阐明阀门的功能，并确定阀门的用途在化工管道的设计中，对于管道中涉及的阀门，有必要明确阀门的功能和用途。

在这种情况下，需要进一步明确所选阀门的作用，全面了解所选阀门的控制方式和工作压力，然后在一定程度上根据化工管道的实际情况，熟悉和掌握所选阀门的功能，选择合适的阀门。

1.2熟悉阀门的特性在阀门市场上，由于阀门的功能不同，阀门的类型也会有所不同。

对于不同类型的阀门，其特性、生产和应用或多或少会有差异。

基于此，在化工管道的设计中，有必要考虑阀门的特性。

应明确选择的阀门类型，避免使用不合理的阀门，这将影响化工管道运行的安全性和可靠性。

1.3阀口的一致性在化工管道的设计中，对于选用的阀门，必须注意阀口的一致性，以保证选用的阀门能够正常连接和使用，从而在一定程度上保证阀门在化工管道的运行中发挥作用。

1.4注意所选阀门的质量为了保证化工管道的正常运行，在化工管道的设计过程中，要注意所选阀门的质量，严格控制阀门的材质，尽量避免因材质问题影响阀门的质量，进而影响化工管道的正常运行。

煤化工装置阀门选型知识

煤化工装置阀门选型知识正文 2913 字丨 8 分钟阅读由于煤化工工艺的特殊性，生产的平稳和安全运行是至关重要的，其中控制阀就是重要的一环。

控制阀作为煤化工中的核心应用部件，其使用环境十分严苛，控制阀内通常流通着由气、液、固组成的多相流，并且在高温、高压、高腐蚀的环境下进行工作。

下面就为大家介绍一下煤化工各个装置区各类关键控制阀的具体情况及应用现状分析。

首先，我们先了解一下煤化工行业控制阀的应用现状。

煤化工专用阀门应用场合包括以下几类：煤浆（粉）输送，包括水煤浆（间接液化）、油煤浆（直接液化）等；吹灰系统；废水处理系统；排渣系统。

煤化工行业阀门控制介质特点有以下几点：1. 介质温度高，输送温度最高可达350℃；2. 气液固三相流体工况复杂；3. 工作压力高，压差可达10MPa以上，导致介质流速高；4. 介质中含有氯离子、氨、钾盐、硫化氢或磷酸等强腐蚀介质。

煤化工行业用阀现状有以下两种情况：1. 煤化工装置关键阀门基本依靠进口，由于进口阀门价格昂贵，使用寿命短，导致频繁停车，再加上制造厂远离中国，售后服务不及时，成为煤化工装置正常运行的“瓶颈”2. 以现在的煤化工装置为例，每运行3～6个月，就需停车检修。

关键控制阀冲刷、腐蚀严重，不能长周期稳定运行，是制约装置正常运行的瓶颈设备。

下面，我们就来具体了解一下煤化工各个装置区的各类控制阀选型情况。

一、锅炉装置区煤化工项目的锅炉给水压力16Mpa，锅炉出产的蒸汽基本为9.8Mpa、540℃，大部分用于拖动透平汽轮机，其余部分经过多次减压后供生产使用。

所以锅炉装置区，给水控制阀和蒸汽减压阀非常重要，而且造价极高。

1、锅炉给水阀用于精准的控制汽包液位，给水压力高(16Mpa)温度高(220℃)，对阀体及其内件冲刷极大，阀门选型不当极易产生振动。

阀芯结构可用笼式套筒。

阀芯与阀杆连接形式要求焊接，不采用螺纹、销钉和螺栓被帽的形式，避免在高压冲蚀下阀杆与阀芯脱落。

化工设计中常用阀门的选型技巧

化工设计中常用阀门的选型技巧摘要：随着科技的快速发展，化工生产也向着自动化、智能化的方向转变，阀门作为化工系统的关键结构，在整个系统中发挥着不容忽视的作用。

化工企业生产的产品由于易燃易爆、腐蚀性较强等特性，发生事故的风险极高，以往化工企业使用的生产工艺多为封闭性工艺，以达到预防化学事故的目的。

但是只有加强阀门的选择才能够高层的解决此类问题。

在此过程中，由于阀门的种类繁多，不同的阀门在功能上也有所区别，同时阀门作为化工系统的重要组成结构，阀门的质量和功能将对化工系统的运行产生重大影响。

为了保证化工系统的稳定运行，需要掌握常用阀门的选性技巧，并以此为依据选择合适的阀门，从而保证化工生产的持续性和安全性。

所以在化工设计中应根据系统的实际运行要求选择适当的阀门，确保阀门的质量可靠，性能良好，从而为化工系统的稳定、安全运行奠定坚实的基础，为化工企业创造更多的经济效益。

基于此，本文主要对化工设计中常用阀门的选型技巧进行了简要的分析，仅供参考。

关键词：化工设计；常用阀门；选型技巧引言阀门在化工设计中被广泛应用于管道系统中，能够对管道的运行状况进行直接影响，决定管道运行的实际效果以及安全性，因此选择型号合适的阀门成为化工企业选择阀门时的首要思考因素。

为了保证化工设计的合理性，研究阀门选型原则以及技巧十分的必要。

1阀门的选型的重要性科学技术的不断发展使得阀门的种类明显增加，就目前化工企业常用的阀门来看，主要为减压阀、紧急切断阀、节流阀、止回阀以及闸阀等，类型不同则选型的关键点也不相同。

一些化工其在生产过程中，由于忽视了阀门类型以及材质的选择，造成生产效率低下甚至出现重大安全事故的发生，通过分析能够发现主要还是由于未把握到阀门选择的关键要点。

通过综合考虑化工生产要求以及阀门的特征，在选择阀门时首先要明确其适用性，保证阀门的开关操作方式、工作压力等完全匹配化工设备装置的需要，才可以确定。

在选择不同类型的阀门时，需要依照不同阀门的特点、优势与劣势及应用条件等，确定使用何种类型以及材质的阀门；同时需要考虑阀门端口连接应用。

煤化工阀门应该怎么选择

煤化工阀门应该怎么选择煤化工行业因其特殊的工艺流程和操作条件，对阀门的选择提出了更为严格的要求。

阀门不仅要承受高温、高压和腐蚀性介质，还要保证密封性、稳定性和长周期运行。

北高科阀门将从专业角度出发，探讨煤化工行业阀门的选型要点和应用策略。

一、煤化工行业对阀门的特殊要求煤化工过程包括煤的气化、液化和焦化等多种转化过程，这些过程常常涉及到极端的温度和压力条件，以及腐蚀性或磨损性物质的处理。

因此，在选择阀门时，必须首先考虑：1.高温环境：煤化工过程中常常伴随着高温，阀门需承受长时间的热冲击。

2.高压工况：煤化工系统中压力变化大，阀门需具备良好的承压能力。

3.腐蚀性介质：煤化工介质中含有硫化物、氯化物等腐蚀性物质。

4.磨损性介质：固体颗粒和磨蚀性流体对阀门的磨损严重。

5.频繁操作：某些工艺流程需要阀门频繁开关。

二、阀门材料的选择1.耐高温材料：选用耐热合金、不锈钢等材料，以承受高温环境。

2.耐腐蚀材料：选用双相不锈钢、哈氏合金等材料，抵抗化学腐蚀。

3.抗磨材料：选用硬质合金、陶瓷等材料，提高阀门的耐磨性。

三、阀门类型的选择1.闸阀：适用于需要完全开启或关闭的场合，如煤浆管线，不适用于调节流量。

其优点是结构简单、维护成本低，但在含固体颗粒的介质中可能不适合频繁操作。

适用于煤化工中需要切断或调节较大流量的工况。

2.球阀：在煤化工行业中广泛应用于要求紧密密封和快速启闭的场合。

其具有较好的耐磨性和抗腐蚀性，适合于含有固体颗粒的介质。

全通径设计，适用于控制介质流动和频繁操作。

3.蝶阀：蝶阀适用于需要调节流量的场合，尤其在较大口径的管道中更为经济。

但其密封性能相对较低，不适用于高压力和腐蚀性介质的工况。

结构紧凑，适用于大口径、低操作力的场合。

4.止回阀：防止介质逆流，保护系统安全。

5.调节阀：精确控制介质流量，满足工艺要求。

四、阀门设计的特殊考虑1.硬密封设计：提高阀门的密封性能，防止有害介质泄漏。

2.波纹管密封：在高温高压下保持阀门的密封性。

煤气化阀门技术要求

一、氧气阀门分布和数量德士古煤气化装置氧气管线阀门包括氧气总管流量调节阀(FV1206)，气化炉氧气支管流量调节阀(FV1211)、和氧气放空管线调节阀(FV1210)，气化炉氧气上游管线切断阀(XV1207)、气化炉氧气下游管线切断阀(XV1208)和支管氧气放空阀(XV1206)这些阀门是直接安装在氧气管线上的。

另外有3台阀门：高压氮气吹扫阀（XV1209）、高压氮气缓冲阀（XV1210）、中心管道氮吹阀（XV1211）,和氧气管道相连的。

煤浆管道上也有2台阀门，是水煤浆管道氮吹阀（XV1204）和水煤浆/氧气管线氮气的吹扫阀（XV1205）。

（1）制浆系统：由煤贮运系统来的小于10mm的碎煤进入煤贮斗后，经煤称量给料机称量送入磨机。

粉末状的添加剂由人工送至添加剂溶解槽中溶解成一定浓度的水溶液，由添加剂溶解槽泵送至添加剂槽中贮存。

并由添加剂计量泵送至磨机中。

添加剂槽可以贮存使用若干天的添加剂。

在添加剂槽底部设有蒸汽盘管,在冬季维持添加剂温度在20--30℃，以防止冻结。

甲醇废水、低温变换冷凝液、循环上水和灰水送入研磨水槽，正常用灰水来控制研磨水槽液位，当灰水不能维持研磨水槽液位时，才用循环上水来补充。

工艺水由研磨水泵加压经磨机给水阀来控制水量送至磨机。

煤、工艺水和添加剂一同送入磨机中研磨成一定粒度分布的浓度约60~65%合格的水煤浆。

水煤浆经滚筒筛滤去3mm以上的大颗粒后溢流至磨机出料槽中，由磨机出料槽泵经分流器送至煤浆槽。

磨机出料槽和煤浆槽均设有搅拌器，使煤浆始终处于均匀悬浮状态。

（2）气化炉系统：来自煤浆槽浓度为60~65%的煤浆，由煤浆给料泵加压，投料前经煤浆循环阀循环至煤浆槽。

投料后经煤浆切断阀送至德士古烧嘴的内环隙。

空分装置送来的纯度为99.6%的氧气经氧气缓冲罐贮存，由氧气总管放空控制阀(FV1214)控制氧气压力为6.2~6.5MPa，在投料前打开氧气手动阀(HV1240A/B/C)，用氧气调节阀(FV1205A/B/C)控制氧气流量（FIA1204/05/06A/B/C），经氧气放空阀(XV1207A/B/C)送至氧气消音器(X1201)放空。

水煤浆工况用硬密封球阀的研究与设计

果可知 , 球阀设计的相关参数初步满足要求。
512 总摩擦扭矩计算
图 1 进口端密封固定式硬密封球阀结构表 1 性能参数
产品型号压力等级法兰标准试验标准结构型式设计温度
10 ″ Q H E9R P76 PC - W 900 lb
A SM E B 1615 RJ A PI 598
固定式球阀由介质工作压力形成的作用力完全传递给轴承。作用力的大小取决于球阀阀座密封结
10 in.
A P I 6D
产品规格设计标准结构标准主体材料驱动方式设计压力
构。对进口端密封阀座 , 总摩擦扭矩 M F 为
M F =M Q Z +M ZC +M FT M Q Z = M Q Z1 + M Q Z2 M Q Z1 = ( 4) ( 5)
3 技术难点
2009 年第 2 期
4 问题解决方法
相对普通的硬密封球阀来说 , 水煤浆工况用硬密封球阀要适用于高温、高压、强冲蚀、强腐蚀等工况条件 ,在设计和制造过程中存在不少技术难点。 ( 1 )密封比压高水煤浆工况用硬密封球阀由于采用金属材料为密封面 , 所需要的密封比压比软密封要高得多 ,因此如何从设计上保证适当的密封比压 ,提高零件的形位公差以及提高表面光洁度要求是十分重要的。 ( 2 )球体表面硬度高煤粉颗粒的硬度较高 , 此工况情形下 ,在阀门关闭的状态时要求球体表面硬度层有较高的硬度 ,否则 ,当阀门开启的过程中会有煤粉颗粒镶嵌在球体表面上 ,从而破坏球体表面 , 以至于影响到阀门的整体密封性能。 ( 3 )喷焊层结合强度高煤粉在管线中的流动速度很快 ,因此要求球体密封面必须有较高的硬度和强度 ,同时还要求所喷焊的密封材料和基体材料有较高的结合强度 ,以及基体材料本身的强度较好 , 这样喷焊层才不能从基体表面脱落 , 而失去密封性能。 ( 4 )自洁功能煤浆的吸附性较强 , 容易粘在球体表面上。在阀门启闭过程中 , 介质颗粒被带到阀座与球体的密封面之间 , 破坏了球体与阀座之间的密封副 ,从而影响阀门的密封性能 ,使阀门的使用寿命大大缩短。这就要求阀门具有很好的“ 自洁 ” 功能 ,从而保证球体和阀座密封副不被破坏。 ( 5 )加工难由于水煤浆工况用硬密封球阀的密封表面均采用超硬材料或表面硬化处理 , 用普通刀具无法加工 ,即使能加工其加工精度也不能满足要求 ,同时还要求加工设备具有足够的强度 ,因此选择合适的刀具非常重要。