粉煤气化特殊阀门选型
化工行业阀门的类型介绍及选择
化工行业阀门的类型1,球阀(Ball Valve)当操作温度在-29ºC至200ºC之间时, 大部分手动(开启和关闭)球阀适应于烃及公用系统的作业中,在100ºC以上使用的球阀,应用时要仔细考虑软密封材料的温度限制应该在100ºC以上。
在高温或者磨蚀比较严重的作业时,应该考虑应用金属密封的球阀,但是应该注明操作的扭矩必须增加。
——球阀有两种设计,即浮球式和耳轴式球阀。
浮球式阀门的设计,在高压或者大管径时会产生高操作力矩,但是密封性好一些。
——球阀不适用于节流,因为,当阀门部分打开时,其密封表面会暴露在处理流体中而受到损坏。
——对于关键性的作业,应该考虑购买装有球座和阀杆润滑配件的球阀,因为润滑可以防止轻微渗漏,减小操作力矩,如果需要阀具有关断和泄放两个功能,则应提供独立于润滑配件的球体泄放孔。
2,闸阀(Globe Valve)闸阀在所有的温度范围内适应于大多数的开关作业、无振动烃类以及公用设施中。
在有振动的操作中,闸阀可能从他们的正常的位置打开或者关闭。
除非阀杆盘根被仔细调节,闸阀的力矩特性比球阀和旋塞阀要好,但是没有90度旋转动作方便的操作特点。
——对于尺寸为DN50(2 in)或者更大尺寸的手动操作的闸阀,应该配备弹性闸板或膨胀闸板。
契形闸板阀——无保护的明杆闸阀,不推荐使用。
因为海上环境会腐蚀暴露的阀杆及螺纹,使阀门操作困难而且易损害阀杆盘根。
——带有反向作用板的闸阀,适应于自动关断系统操作。
对于这些阀门可用简单的推拉操作器,因此,避免了通常球阀和旋塞阀所要求的复杂的操纵杆的凸轮。
闸阀上所有的带有动力操作器的可动部分可以封闭起来,消除了由于油漆和腐蚀产物造成的污染。
——闸阀不能用于节流作业中。
尤其对于含有砂的流体,节流会损坏密封表面。
——软密封闸阀的操作温度受密封材料的限制。
3,止回阀(Check Valve)止回阀有各种形式:包括旋启式、升降式、球式、活塞式和分离圆盘旋启式止回阀。
煤气化工艺里关键阀门的国产化探讨
煤气化工艺里关键阀门的国产化探讨煤化工及煤制油项目首先要进行煤气化,煤气化装置的排渣系统条件非常苛刻,对阀门的要求非常严格,要求阀门具有高耐磨、耐冲刷、防结垢、防结疤、快速切断等功能。
特别是锁渣阀,高压、高温、介质(煤渣)硬度非常高、启闭频繁、启闭速度快、密封性能要好,可靠性要高。
一、目前煤化工工艺里使用的阀门品牌有:氧气: PEERIN,ARUCS,VELAN,EDWARD,上海开维喜,中核苏阀煤浆:德国PEERIN,ARUCS,荷兰NELES锁渣阀:NELES,德国PEERIN,ARUCS,上海弘盛,开维喜渣水管道:上海弘盛,开维喜,NELES,浙江超达,兰高二、煤化工中某些环节的阀门已经基本完全国产化,比如λ黑水管线,工况温度100~220℃,压力0.01~0.5Mpa,对应的0.5”-12”,150Lb的闸阀,截止阀,止回阀,金属硬密封球阀等能满足基本要求,且全部已国产化。
λ循环激冷水管线,工况温度150~220℃,压力3.5~6.5Mpa,对应的0.5”-12”,600Lb闸阀,截止阀,止回阀,金属硬密封球阀等能满足基本要求,且全部已国产化。
λ煤气管线,工况温度150~220℃,压力3.5~4.5Mpa, 对应的0.5”-28”,600Lb闸阀,截止阀,止回阀,金属硬密封球阀等能满足基本要求,且全部已国产化。
λ激冷水管线,工况温度150~225℃,压力~6.0Mpa, 对应的0.5”-28”,600Lb闸阀,截止阀,止回阀,金属硬密封球阀等能满足基本要求,且全部已国产化。
三、煤化工中特殊工况(尤其是粉煤加压输送、氧气管道的阀门和渣水系统的阀门)用阀门部分已经国产化, 比如鲁奇,GSP工艺,关键的锁渣阀,锁斗阀国内国产化的厂商有:上海开维喜阀门有限公司,上海弘盛特种阀门有限公司、浙江五洲阀门有限公司、重庆白市驿锻造阀门研究所和浙江超达阀门股份有限公司6个阀门厂家涉足了锁渣阀的国产化工作以上数据全部由本人统计,编辑,本想作为公司培训资料或论文,以后陆续将更准确和详实的资料发表供大家探讨。
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方法
标题:化工设计中常用阀门的选型方法原问题描述:阀门选型要点、选型入门资料、选型常识补充说明:阀门的主要功能为启闭、节流、调节流量、隔离设备和管道系统、防止介质倒流、调节和排泄压力等。
阀门也是管路中最复杂的元件,它一般由多个零部件装配而成,技术含量高。
随着石油化工工业的迅速发展,石油化工生产装置中的介质大多具有毒性大、可燃、易爆和腐蚀性强的特点,运行工况较复杂苛刻,操作温度和压力较高,开工周期长,阀门一旦出现故障,轻者导致介质泄漏,既污染环境又造成经济损失,重者导致装置停工停产,甚至造成恶性事故。
因而,在管道设计中,科学合理地选择阀门既能降低装置的建设费用,又保证生产安全运行。
海友观点整理:1 阀门选型的要点1.1明确阀门在设备或装置中的用途确定阀门的工作条件:适用介质的性质、工作压力、工作温度和操纵控制方式等;阀门选用的第一原则是阀门的密封性能要符合介质的要求。
1.2正确选择阀门的类型阀门型式的正确选择是以设计者对整个生产工艺流程、操作工况的充分掌握为先决条件的,在选择阀门类型时,设计人员应首先掌握每种阀门的结构特点和性能;一般阀门的类型选择如中低压蒸汽选用铜密封面的截止阀,DN200以上的蒸汽用闸阀;循环水总管上用蝶阀,支管上用衬胶闸阀;低压空气总管上用蝶阀,支管上用截止阀;一般液态物料用球阀等。
1.3确定阀门的端部连接在螺纹连接、法兰连接、焊接端部连接中,前两种最常用。
螺纹连接的阀门主要是公称通径在50mm以下的阀门,如果通径尺寸过大,连接部的安装和密封十分困难。
法兰连接的阀门,其安装和拆卸都比较方便,但是较螺纹连接的阀门笨重,价格较高,故它适用于各种通径和压力的管道连接。
焊接连接适用于较荷刻的条件下,比法兰连接更为可靠。
但是焊接连接的阀门拆卸和重新安装都比较困难,所以它的使用仅限于通常能长期可靠地运行,或使用条件荷刻、温度较高的场合;1.4阀门材质的选择选择阀门的壳体、内件和密封面的材质,除了考虑工作介质的物理性能(温度、压力)和化学性能(腐蚀性)外,还应掌握介质的清洁程度(有无固体颗粒),除此之外,还要参照国家和使用部门的有关规定。
化工领域的特种阀门
n 正常运行条件下,可以保证30年 内硬质合金涂层无损伤
TA-LUFT测试
安特威在2009年测试了AB-3-F22-600型号弹簧承载结构的氧阀,在脱脂氮 气压力为5.5MPa的条件下,10000次开关过程中不同阶段采用氦作为测 试介质对阀杆密封处的泄漏进行了测量,测试结果如下:
n 开关频率高:大部分工艺要求每年开关次数20~50万 次,有的甚至达到200万次以上;
n 开关速度快:典型4寸阀门的开/关时间<1.5秒; n 介质复杂:固气两相甚至固气液三相,存在大量超细
塑料粉料(PE或PP颗粒); n 绝大部分都是硬密封,但也有软密封,密封等级大多
要求满足ASME B16.104 VI级; n 国外工艺提供商所认可的全球合格供应商不超过5家;
巨大设计隐患-动密封位置采用”O”型圈结构
最好的解决办法:
高压氧阀工况下不 要使用上述软材料
软性”O”型圈使用动密封位置,存在不可预知的风险: n 导热性差,考虑热积聚的风险,至少保证50度以
上的允许使用温差
n 导电性差,需有防静电设计
n 高压工况下冷流,冷流发生后可能导致密封比压 不足 ,无法密封;也有可能碎裂成颗粒进入系 统,需要考虑防冷流设计
n 安特威氧阀于2011-03-04上线投 运,现已使用6年以上,无任何 问题
安特威氧阀业绩统计
高压高温氧阀已经迎来告别进口、实现国产 化的时代!
• 潞安煤制油(216台,总计240台) • 伊泰伊犁煤制油(全部152台) • 神华宁煤煤制油(其中4台炉56台) • 中石化中天合创煤制烯烃(70台手动) DN200 CLASS1500 全INCONEL材质 • 山西南耀(全部21台) 的高压氧阀在新奥包头2013年9月9 • 新奥包头二期(全部110台)
煤气化工艺中的特殊控制阀
因而阀门实际开 启力矩远远 大于一般流体 介质在相同压
力下的力矩 。
2阀门结构特点 .
锁渣 阀 采用 的是 金属 硬密 封 固定式 球 阀结 构 ,该 阀与其他球阀相比 ,有许 多特 点 :
1 采 用全通 径 、防 火和 防静 电设计 。通道 圆整 平 ) 滑 ,流道 通畅 ,尽可能保证 介质不积沉 ,同时进 口 通道 表面增加 保护 层耐冲刷 。要求使 用开关球 阀 ,应按非 阻
3控制机构设计 .
锁 渣 阀直接 参 与 了锁斗 系统 的程 序控 制 ,因此 对 于执 行机构及其附件 的选型也很重要 ,要求也很 高。 1执行机构必须是免维护的双作用气动执 行装置。 ) 2 若锁 斗 系统 发生 故障 ,将导 致联 锁停车 并对 安 )
全生 产构成 威胁 ,所 以要 求 一旦 发生停 电或停 气 ,阀 门应 自动处于 关闭状态 ( C 。 因此 ,阀门应 自带储 气 F)
中渣 的粒 度分 布 :粒 度3 0~5 mm的渣 体 占渣 水体 积 0
的特殊控 制阀大多为进 口,价格 昂贵 ,占到整个装置设 备费用的2%以上 。特殊控 制阀工作是否稳定直接关系 0 到气化装置的安全生 产运行 。
的l %,l ~2mm 的渣 体 占渣水 体积的5 0 0 %,lmm的 O 渣 体 占渣水体 积的 1%,5 m 0 ~9 m的渣体 占渣水体积 的
与轴孔、阀座与关闭件接触表面间产生严重摩擦,从而
G M 西 用 棚 麓
w . xlt21年 第1 Ⅳ .e 01 蜘 ] 期
发生剧烈磨损 , 阀门打不开或关不严 。 使
7 具 有 中腔 自动卸 压功能 结构 设计 ,当阀 门关 闭 ) 后 ,阀 腔内压 力 高于关 闭压 力时 ,能 自动卸 压至 压 力
阀门选型(经典)
阀门选型(经典)1.蝶阀:优点:结构简单,重量轻,安装尺寸小,节约空间,启闭迅速,适用于大口径。
缺点:密封性能差,只适用于低压。
适用于对关断性要求不高的场合。
温度低于80度,压力小于1MPa的空气,水,煤气等介质的较大管线中。
2.球阀:优点:结构简单,安装尺寸小,启闭迅速,操作方便,可以做成直通、三通和四通式结构,直通式球阀在所有法门中中流动阻力最小,能输送带悬浮颗粒和粘度较大的介质。
缺点:制造精度要求高,阀体重量大,不能用于含有泥沙和结晶体的物料输送,关断性差,无调节流量功能。
适用于输送空气等气体,真空,水、有机溶剂等液体,以及含有悬浮颗粒的液体。
3.闸阀:优点:密封性能好,流动阻力小,耐高温性能好,可根据阀杆高度判断阀门开度,能输送带悬浮颗粒和粘度较大的介质。
有一定的流量调节功能。
缺点:结构复杂,安装尺寸大,密封面容易磨损,室外安装时冬天容易冻裂,闸板两侧压力差高时开启费力,不适用于频繁启闭。
适用于输送空气,蒸汽、水、溶剂等流体的较大口径管路中,关断性要求高且不经常启闭的场合。
4截止阀:优点:密封性能好,耐高温性能好,结构较闸阀简单,制造维修较闸阀方便,可根据阀杆高度判断阀门开度,有流量调节功能。
缺点:结构复杂,阀体重量大,在所有阀门中安装尺寸最大,流动阻力大,不适用于带悬浮颗粒和粘度较大的介质。
适用于输送蒸汽、水、溶剂等较清洁流体的管路中,关断性要求高且经常调节流量或启闭的场合。
5.节流阀:优点:制造精度高,密封性能好,可根据阀杆高度判断阀门开度,有较好的流量调节功能。
缺点:结构复杂,不适用带颗粒和粘度较大的介质,不适用于作切断阀用。
适用于输送蒸汽、水、溶剂等清洁流体的管路中,要求较为精细地调节流量和需要节流的场合。
注意:节流阀与截止阀的唯一区别是阀瓣为针型或圆锥型,外形和其它部件的结构与截止阀完全相同。
6.隔膜阀:优点:结构简单,无填料函,便于维修,安装尺寸小,流动阻力小,由于隔膜的隔离使物料与金属部件不直接接触,有很好的耐腐蚀性。
化工阀门的选型原则
化工阀门的选型原则选择石油、化工行业阀门的原则:●关闭件沿密封面的滑动带有擦拭作用的阀门最适用于带有悬浮颗粒的介质。
●易于调节流量的阀门作为控制流量用;●流道为直通式的阀门,其流阻较小,通常选择作为截止和开放介质用的阀门;●旋塞阀和球阀较适用于换向分流用;一、换向分流用的阀门根据换向分流的需要,这种阀门可有三个或更多的通道。
旋塞阀和球阀较适用于这一目的,因此,大部分用于换向分流的阀门都选取旋塞阀和球阀这类阀门中的一种。
但是在有些情况下,其他类型的阀门,只要把两个或更多个阀门适当地相互连接起来,也可作换向分流用二、截止和开放介质用的阀门流道为直通式的阀门,其流阻较小,通常选择作为截止和开放介质用的阀门。
向下闭合式阀门(截止阀、柱塞阀)由于其流道曲折,流阻比其他阀门高,故较少选用。
在允许有较高流阻的场合,可选用闭合式阀门。
三、带有悬浮颗粒的介质用阀门当介质中带有悬浮颗粒时,最适用于采用其关闭件沿密封面的滑动带有擦拭作用的阀门。
如果关闭件对阀座的来回运动是竖直的,那末就可能夹持颗粒,因此这种阀门除非密封面材料可以允许嵌入颗粒,否则只适用于基本清洁的介质。
球阀、旋塞阀、蝶阀在启闭过程中对密封面均有擦拭作用,故适宜用在带有悬浮颗粒的介质中。
四、控制流量用的阀门通常选择易于调节流量的阀门作为控制流量用。
向下闭合式阀门(如截止阀)适于这一用途,因为它的阀座尺寸与关闭件的行程之间成正比关系。
旋转式阀门(旋塞阀、蝶阀、球阀)和挠曲阀体式阀门(夹紧阀、隔膜阀)也可用于节流控制,但通常只能在有限的阀门口径范围内适用。
闸阀是以圆盘形闸板对圆形阀座口做横切运动,它只有在接近关闭位置时,才能较好地控制流量,故通常不用于流量控制。
无论在石油、化工,还是在其他行业的管道系统,阀门应用、操作频率和服务千变万化,要控制或杜绝那怕是低微的泄漏,最重要、最关键的设备还是靠阀门。
管道的最终控制是阀门,阀门在各个行业领域的服务和可靠表现是独一无二的。
化工设计中的常用阀门选型策略
化工设计中的常用阀门选型策略摘要:阀门是化工设备中重要的组成部分,其选型对设备的性能、安全、运行稳定性等都有着重要的影响。
因此,在化工设备设计中,合理选择阀门具有重要的意义。
本文主要介绍了化工设计中常用的阀门种类、选型策略和注意事项。
首先,对于不同种类的阀门,本文介绍了它们的结构特点、适用范围、使用条件等基本情况。
其次,本文分析了阀门选型中需要考虑的因素,包括流体特性、阀门性能参数、工艺要求、安全性等方面,以及如何根据这些因素来进行合理的阀门选型。
最后,本文总结了化工设计中常用阀门的选型策略和注意事项,以期为化工设计工程师提供参考和指导。
关键词:化工设计,阀门选型,流体特性,性能参数,工艺要求,安全性。
一、引言阀门是化工设备中重要的组成部分,其作用是控制流体介质的流量、压力、温度和流向等参数,保证设备正常运行和生产工艺的顺利进行。
阀门的选型直接影响设备的性能、安全、运行稳定性等方面,因此在化工设备设计中,阀门选型非常重要。
随着化工工业的发展,阀门种类越来越多,选型的难度也越来越大。
因此,为了使化工设备在运行中达到预期的效果,需要对阀门的选型进行详细地分析和研究。
本文主要介绍化工设计中常用的阀门种类、选型策略和注意事项,旨在为化工设计工程师提供参考和指导。
二、常用阀门种类阀门是一种常见的流体控制元件,常见的阀门种类包括以下几种:(一)截止阀截止阀是一种最常用的阀门,用于控制管道中的流量。
其主要结构由阀体、阀瓣、阀杆和密封件组成。
当阀瓣与阀座接触时,可以起到密封效果,从而实现阀门的开闭控制[1]。
根据阀门的工作位置不同,截止阀分为直通式截止阀、截止式截止阀和角式截止阀等多种类型。
(二)调节阀调节阀主要用于控制介质的流量、压力和温度等参数,具有较高的精度和稳定性。
其结构包括阀体、阀瓣、阀杆和执行机构等部分。
根据阀门的控制方式不同,调节阀又可以分为手动调节阀和自动调节阀两种类型。
(三)止回阀止回阀用于防止介质倒流,通常安装在泵的出口管道上。
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。
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。
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。
C型耐磨球阀在煤气化装置上的应用分析核心提示
C型耐磨球阀在煤气化装置上的应用分析核心提示:在煤气化装置的激冷水泵、高压回水泵、低压回水泵等泵的出入口位置,介质为灰水,容易积渣结构。
常用的阀门一般为金属硬密封球阀、闸阀、轨道球阀这几种阀门。
在煤气化装置的激冷水泵、高压回水泵、低压回水泵等泵的出入口位置,介质为灰水,容易积渣结构。
常用的阀门一般为金属硬密封球阀、闸阀、轨道球阀这几种阀门。
这几个位置上应用的阀门启闭频率都很低,平时为常开,停车时为常闭,有时2个月甚至更长时间才动作一次,长时间的不动作导致阀门内结垢情况十分严重,球阀全开时阀体与球体之间形成死腔,球体表面结垢严重,开关不到位,甚至无法工作。
闸阀底端槽内积渣,闸板无法运行到位。
轨道球阀虽然能够关闭,但沾敷在密封面上的物料无法去除,泄露问题十分严重。
这三种阀门基本上都是每动作两到三次,就要拆解下来进行检修,这一直让装置操作人员十分头疼。
C型耐磨球阀采用双偏心结构,球体和阀座只在密封时才接触,其余行程均为无摩擦无磨损运动,开启轻便快捷,关闭时球面相对阀座渐入运动,对球面上沾敷物料有剪切作用,实现自清洁功能。
阀门全开时,阀腔内无阻流元件,全通径设计,无物料滞留区,介质一直处于流动状态,能够有效解决介质的积渣结构问题,阀门关闭时,无死腔存在。
C型耐磨球阀在密封上采用双偏心结构产生的扭矩密封和弹簧加载浮动阀座产生的介质压力自密封相结合,能够保证密封的可靠性。
C型耐磨球阀采用上下支承轴结构,阀杆不承受介质力,只承受开启力矩,球面全部冶金熔融喷焊镍基合金,喷焊层和基材结合强度高,满足密封面耐磨要求,并且在上下支承轴和球体接触位置喷焊硬质合金,球体和支承轴长时间摩擦运动也不发生磨损。
C型耐磨球阀还具有自动补偿、高寿命等优点,在上述位置上的使用寿命是其它阀门使用寿命的5倍以上。
C型耐磨球阀在中国的多家煤气化装置的激冷水泵、高压回水泵、低压回水泵等泵的出入口位置及灰水、黑水管线上都已经在成功应用,用户反馈运行状况良好,最早运行的C 型耐磨球阀到目前为止已经运行了13个月,而且还在装置上继续服役,越来越多的煤气化企业在上述工位上正在选择C型耐磨球阀替代金属硬密封球阀、闸阀、轨道球阀。
煤化工用金属密封球阀的选型及应用
Class600 ~ 1 500 的常温 ( - 29 ~ 200℃ ) 耐磨 ( 300 ~ 510℃ ) 耐磨球阀阀体材料为 A182 F22 或
球阀,阀体材料为 ASTM A105 碳钢锻制球阀,其 A182 F347 不锈钢锻钢,球体选用 Inconel718。阀
球体选 用 ASTM A182 F304。对 于 有 强 腐 蚀 工 况 杆采用沉淀硬化不锈钢 17 - 4PH ( 表 2) 或 A638
气 ( CO 和 H2 ) ,再经过费 - 托合成可制得优质燃料 ( 汽油、柴油和航空燃料) 和化工原料。合成条件
断 等 功 能。 阀 门 口 径 大 ( 一 般 为 DN300 ~ DN450) 、启闭频繁且速度快 ( 30min 动作一次,5
较温 和,反 应 压 力 2. 0 ~ 3. 0MPa,反 应 温 度 低 于 ~ 10s / 次) ,要求阀门密封性能好,可靠性高。目
1. 球体 2. 阀座 3. 弹簧
图 3 耐磨球球体与阀座结构
( 8) 阀杆 阀杆材料选用 17 - 4PH 或 A638 - 660。阀杆设计为双密封并有轴肩防飞出结构, 带弹簧预紧的填料压盖结构。阀杆设置有金属密封 轴承和填料双重密封 ( 图 4) 。
图 4 MOGAS 耐磨球阀填料及填料压盖结构
金属密封浮动球球阀和固定球球阀的结构特性和选型及应用。
煤气化激冷循环调节阀的选用
煤气化激冷循环调节阀的选用发布时间:2021-05-07T10:53:51.350Z 来源:《科学与技术》2021年29卷第3期作者:王阳孙志强孙芸[导读] 介绍了气化炉用激冷循环相关工艺的流程,结合若干典型工况下的王阳孙志强孙芸北京航天石化技术装备工程有限公司北京市大兴区 102600 摘要:介绍了气化炉用激冷循环相关工艺的流程,结合若干典型工况下的特殊调节阀,分析了现场一些常见故障的原因,给出了相应的选型及使用建议,本文可指导各类特殊调节阀在联动试车及实际运行工况的使用。
关键词:激冷循环黑水调节阀选型煤气化一、引言煤炭是世界储量最多、分布最广的化石能源。
由于煤炭资源量和储产比大大超过石油和天然气,因此在未来50年,煤炭依旧是世界最主要的能源,是世界经济发展的重要动力。
积极发展煤炭高效洁净燃烧技术,对解决中国油气短缺等能源安全问题,满足国民经济发展的需要都有关键的影响。
以煤炭为原料经化学方法将煤炭转化为气体,而后再进一步加工成一系列化工产品或石油燃料的工业成为煤化工。
煤炭气化是以煤或煤焦为原料以氧气、水蒸气等作为气化介质,在高温条件下通过化学反应将原来中的可燃部分转化为可燃性气体的工艺过程。
激冷循环工艺最初是水煤浆气化工艺Texco配套的标准流程,用于合成气粗洗涤、炉温控制及水资源循环利用,激冷循环的稳定性,直接影响气化炉装置的运行周期。
由于工艺需要对激冷水进行回收及重复使用,并且在流程中,气化炉未完全反应产生的难容性气体和固态微粒会随着循环水流向下游,结合气化炉本身的高温高压及带来的降压闪蒸的情况,严苛的考验着下游调节阀的耐压、耐冲刷、耐腐蚀性能。
气化炉激冷循环系统中的具有耐压、耐腐蚀、耐冲蚀的,具有调节性能的阀门一般称为黑水调节阀,在选型阶段通常对主要部件的材质有严格要求,对于节流组件通常要求采用硬质合金材质,阀体材质推荐选用双相钢,而介质流道在特定的工况下也需要进行硬化处理。
然而,随着近些年新式气化炉数量的增加和常规气化炉处理量需求的提升,气化炉的气化压力和流量较以往有着明显的增大,这需相应的对各位置黑水调节阀的选用进行区别对待。
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。
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。
燃气阀门的选型选用
燃气阀门的选型选用随着中国环境意识的加强和能源结构的改变,我国城市燃气事业有了长足的发展,燃气种类从单纯煤制发展到多种气源并举,九十年代后期,中国天然气资源的连续开发、建设和利用,促使中国城镇天然气发展进入了一个新的时期。
天然气输配储存的压力相对人工制燃气高,在人口密集的城镇中安全储存和输送是极为重要的。
试想如果因燃气阀门选型不当或质量不佳,以至引发的泄漏、停产事故,轻者影响社会正常生活、生产,重者给国家、人民生命财产带来重大损失。
因此笔者认为:阀门是燃气输配、存储系统安全运行和检修、改造、发展必不可少的重要设备,从事燃气行业的领导和技术人员对燃气阀门的选用必须引起足够的重视。
本文将对燃气阀门的材质选用、结构造型、工况选型和有关标准提出看法,仅供燃气行业工程选型参考。
中国燃气阀门现状上世纪八十年代以前,没有燃气专用阀门,只能沿用水阀门。
改革开放以来,经济建设的发展促进了燃气制造业的发展,阀门生产厂家注重了研伟燃气专用阀门,当时主要从结构的设计上来克服煤制气中含有较多的杂质,尤其是焦油、芳香烃和粉尘混合形成的"煤气胶"影响阀门密封或"咬死"阀杆的问题。
天然气的开发和应用,使燃气的性质发生了变化。
天然气较煤制气洁净干燥,但含有砂粒质粉尘,压力也较煤制气高(煤制气压力一般在0.05~0.3MPa,天然气一般在0.4~1.6MPa甚至更高)在高压力作用下砂粒粉尘将对阀门内腔形成较强的冲刷作用,多种气源工况条件下,因此如何在城镇市区、门站、储存设备、地下管道上选用燃气阀门是摆在我们面前的新课题。
安装在地下管网上的阀门应满足的要求要有足够的"强度"和"刚度"--"强度"是阀门应能承受管线内输配燃气的zui高压力,更重要的是必须具备足够的"刚度"即在承受地下管网受到各种外力情况下仍能保持阀门不发生变形,可靠保证阀门的密封性能:1、尽可能降低阀门的结构高度(指阀门流通断面中心线到阀顶的高度)以减少埋管深度;2、阀门顶部应装有全封闭的启闭指示器,便于操作者随时看清阀门所处状态,是安全操作的重要条件;3、全通径设计,降低流阻,便于通过管道清扫器或管道探测器,还应满足不停输封闭式开孔机在管道上开孔;4、可靠的密封性能,CJ3055《城镇燃气阀门的实验与检验》标准规定:软密封阀门在1.1倍公称额定使用压力下不允许有任何察觉的内泄漏、硬密封阀门在1.1倍公称额定使用压力下允许的内泄漏量小于0.3DNmm3/s,这个要求是比较严格的,例如:500mm 公称通径的燃气阀门每分钟的内泄漏量不能大于9毫升(普通饮水杯的容量是200毫升)至于外泄漏是不允许的;5、使用于地下管网的燃气阀门的壳体要耐腐蚀,建议根据管线的输送介质和使用压力采用不同的壳体材质;6、阀门的零部件设计应考虑采用少维护、免维护结构,尽可能减少检修保养的工作量,减少因阀门检修保养而封闭道路,影响交通;7、地下管线阀门绝大多数为人力启闭,要求阀门的启闭扭矩小,全程转圈数不能太多,事故发生后能够尽快切断气源;8、我国城市道路地下各种管线拥挤,错综复杂,不宜开挖地下室窨井,因此推荐直埋式阀门。
燃煤电厂除灰系统中阀门的选型分析
燃煤电厂除灰系统中阀门的选型分析)摘要:随着我国工业的发展,工业生产上的用电需求量逐渐增大,需要保证燃煤电厂运行的稳定性和安全性,对电厂的除灰系统进行适当调整。
本文主要分析电厂除灰系统粉尘灰的输送和排放问题,在不同工况环境下,探讨合适的阀门类型并阐述其应用,总结其中的经验,为相关行业提供建议。
关键词:燃煤电厂;除灰系统;阀门;选型分析燃煤电厂作为我国经济建设中的重要一员,对我国经济发展建设具有重要作用,为了提高资源效率以及降低燃煤产生的环境污染程度,必须对燃煤电厂进行适当的改革。
阀门作为燃煤电厂生产中比较重要的设备,科学使用阀门有利于保证燃煤电厂的安全运行,降低仪器设备出现故障的概率。
阀门一般具有连接、切断介质的功能,并且能够对系统中的介质流量进行适当调节,并转变其介质流动方向。
阀门作为燃煤电厂的容器与管道的重要构件,一般具有较多的种类,相关人员必须考虑除灰系统的实际情况,选择合适的阀门类型,保证其具有耐用性,确保除灰系统运行的安全性和稳定性。
1.除灰系统中的输灰管道阀门类型燃煤电厂的实际运行过程中,输灰系统一般包括负压和正压两种形式,输灰管道一定要输送含灰量为10%~30%的混合物,并且平均温度大约为80°C平均压力在0.1Mpa和0.6Mpa之间,灰尘中含有的硬质颗粒为高磨损类型,比如达到莫氏硬度的氧化铝、硅粉等。
从相关数据来看,在输送粉煤灰的过程中,阀门、管道具有较强的冲刷磨损能力,所以,在选择管道和阀门的过程中,相关人员必须提高对其硬度的重视程度,并且高度关注阀门的密封程度。
对普通阀门类型来说,门芯在较短的时间内,很容易受到飞灰冲刷的影响,导致管道出现穿孔问题,大大缩减了阀门设备的使用时间[1]。
随着科学技术的快速发展,阀门的材料类型逐渐增多,结构日渐复杂,陶瓷闸阀和球阀作为最新的两种类型,其硬度、密封性都符合输灰系统要求,其中陶瓷闸阀主要分为气动和手动两种形式,气动陶瓷双闸板阀具有高强度、高耐磨性、高强度等特点,能够有效解决阀门磨损度高、腐蚀性强的问题,大大提高了阀门的使用寿命。
燃煤电厂除灰系统阀门分析及选型
燃煤电厂除灰系统阀门分析及选型随着我国工业化进程不断加快,对电能资源的需求逐渐增多。
本文针对燃煤电厂除灰系统中出现的灰渣排放与输送问题,简要分析应用耐磨型阀门的重要性,并总结我国燃煤电厂的实践探索经验,重点阐述在不同情况下除灰系统阀门的选型与应用。
燃煤电厂在我国经济建设中仍占据着较为重要的地位,为提升资源应用效率,减少燃煤过程的环境污染,并保障电能资源质量,应加大对燃煤电厂的改革力度。
阀门是燃煤电厂生产过程中较为重要的设备,使用科学、准确的阀门,能够有效保障电厂设备运行安全、可靠,降低电厂生产过程的出现故障的机率。
阀门主要具有切断、连接介质的作用,能够调节系统中介质流量并灵活转变其介质的流动方向,是电厂容器与管道的核心附件,阀门种类较多,在实际运用过程中,电厂应针对其除灰系统实际情况,选择好耐用型阀门,从而促进设备稳定运行。
1.除灰系统中输送灰渣过程与阀门概述燃煤电厂在生产过程中会排放大量的烟气,为尽量防止燃烧破坏生态环境的情况,需要对其开展回收并处理,在烟气中所收集的细灰物质一般是低钙粉煤灰,与粘土的成分相类似,其具体的化学成分见表1。
从表1中可以看出,粉煤灰中含量最大的氧化硅和氧化铝,占到整个成分的大部分,其中粉煤灰中所含的氧化钛、氧化硅等成分来源于页岩和黏土;氧化铁成分来源于黄铁矿;氧化钙和氧化镁是由相应的硫酸盐和碳酸盐产生。
基本阀门的分类标准主要按照其在设备或者在管道中所起到的具体作用,可分为球阀、闸阀、旋塞阀、蝶阀、节流阀、减压阀、安全阀、隔膜阀、疏水阀和止回阀等。
在燃煤系统运行过程中,其阀门性能应到达以下要求:首先,粉煤灰流经阀门时,严密度必须到达标准且流阻小;其次,具备良好的调节功能,可灵活根据工况实际情况,实现阀门的快速关闭或开启;最后,阀门应有一定的强度,能够在相关工作标准下可靠运行,且运行效率高。
同时满足以上3方面的要求后,应选择构造简单、操作程序易记忆、维修方便的阀门。
2.选择除灰系统中输灰管道的阀门类型及应用燃煤电厂的输灰系统中包括负压和正压两种气力形式,管道内需要输送气灰混合物(10%~30%的含灰量),其中平均温度约为80℃,平均压力约为0.IMPa-O.6MPa,灰粉中含有高磨损类型的硬质颗粒,如氧化铝、硅粉等物质的硬度到达7的莫氏硬度。
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粉煤气化特殊阀门选型张赫【摘要】China is a country of ‘lean oil, less gas, rich in coal’, therewith the technology of coal gasification is an important means to realize the clean and efficient use of coal. Moreover the technology of pressured pulverized coal gasification recognized as a mature technology in the industry possess advantages of large production capacity and high gasification efficiency. However, the erosion of special valve from abrasion by particles of process fluid can be serious, which will cause the short service cycle and huge economic losses. This paper is based on the successful experience in the similar domestic plants among these years, summarize the application of variety of special valves in the industry, put forward suggestions of instrument selection, and provide the reference for the engineering of similar projects in the future.%我国是一个“贫油、少气、富煤”的国家,煤气化技术是实现煤炭清洁高效利用的重要手段。
粉煤加压气化技术是目前业内认可较为成熟的技术,具有生产能力大、气化效率高的特点。
然而由于其工艺介质的特点,其中所应用的特殊阀门磨损严重,使用周期短,导致装置频繁停车,造成了巨大的经济损失。
本文根据近些年国内粉煤气化的成功运行经验,对其中多种特殊应用的阀门使用进行了总结探讨,提出建议的仪表选型,为同类项目的仪表设计工作提供参考依据。
【期刊名称】《仪器仪表用户》【年(卷),期】2016(023)006【总页数】3页(P55-57)【关键词】气化;阀门;盘阀;陶瓷球阀【作者】张赫【作者单位】惠生工程有限公司,北京 100102【正文语种】中文【中图分类】TH138.52在工艺装置中,阀门是控制元件,其主要作用是隔离设备和管道系统、调节流量、防止回流、调节和排泄压力,对于工艺装置的平稳生产和安全运行起到了决定性的作用。
在粉煤气化装置中,工艺介质多为煤粉、灰渣水、黑水,在高压的情况下,流速快,对管道和仪表的冲刷、磨损十分严重。
针对这种恶劣的工况,相比于其他装置,粉煤气化装置对阀门的要求更为苛刻和严格。
在粉煤气化工艺流程中,粉煤加压进料、气化炉排渣(除灰)工段采用了锁斗设备来定时进行粉煤给料、排渣等频繁(每30min一次)的操作,其中的锁斗阀、平衡阀和锁渣阀作为关键的阀门其设计的好坏决定了气化炉能否正常运行。
这些阀门的操作工况多为气固混合(煤粉+二氧化碳)与固液混合(渣水),操作压力4.9MPaG左右,最大允许差压为6.2MPaG,入口温度为100摄氏度。
此工况中,介质中多含有高硬度颗粒,对阀门内件,特别是阀芯与阀座的密封面冲蚀严重。
仪表选型上多采用双向金属硬密封耐磨球阀,即使目前此类阀门已经国产化,价格较进口阀门有了较大优势,但是由于阀门自身结构的问题,故障率高、寿命时间短,使用效果并不理想。
究其原因主要是因为球阀结构中的金属阀座与进行密封的常规球阀四周的间隙易积聚煤粉,使密封面极易受到磨损[1],刮伤阀芯上的硬质金属涂层。
在频繁地开启关闭的过程中,由于球阀的密封面总是在同一位置,导致阀门的密封很快失效。
1.1 盘阀原理盘阀是在多晶硅、电力除灰系统和冶金行业中广泛应用的一种耐磨切断阀门[2]。
其独特的结构特点保证其在带有磨损冲蚀性物料的恶劣工况下能连续长期地正常工作。
如图1所示。
盘阀通过阀杆与驱动臂使滑动圆盘在阀腔内的旋转运动来实现阀门的启闭。
在启闭过程中,阀盘密封面在弹簧压力的作用下与阀座紧密贴合,并且圆盘边缘为锐边,对密封面上的物料起到刮削的作用,能够阻止介质中的大颗粒物质进入密封面。
在盘阀启闭过程中,阀盘不仅围绕主轴做圆弧形旋转运动,而且由于阀座密封面对阀盘在切线方向上的摩擦力矩之差,使阀盘在一个启闭循环过程产生自转,从而使得阀盘每次接触物料的点不同,在固体颗粒与密封件之间形成自研磨,对密封面具有良好的补偿效果,使其在磨损、冲蚀物料上应用的过程不断提高密封性,寿命要比其他阀门长[3]。
1.2 盘阀分类盘阀按照结构可分为单盘阀和双盘阀。
1)单盘阀单盘阀根据使用的情况可以分为单阀单盘与单阀双盘。
单阀单盘为单向密封,适用于阀门关闭静压作用于阀盘背面的情况或者反向压力很低的情况(一般小于0.25MPa),单阀双盘可实现双向密封双向流动[4]。
对于煤粉输送单元,此单阀双盘阀可代替双向硬密封球阀来使用。
由于盘阀外形尺寸比球阀较大,在工艺需要设置双切断阀的情况下,较大的占地空间给配管专业带来了许多困难,如粉煤锁斗进口与出口切断阀、粉煤锁斗压力平衡阀。
针对这种情况,可以采用双盘阀结构。
2)双盘阀双盘阀把2个盘阀装配在一起以节约安装空间和减轻质量,其也可分为双阀单盘与双阀双盘。
上下两个阀盘能独立进行开关动作,并实现密封。
为了避免在使用过程中造成两个阀盘之间的憋压,采用双盘阀时多采用双阀双盘结构。
通常,阀体材质多采用WCB或LCB,阀内件材质采用SAF2205。
在粉煤给料罐至气化炉的气体输煤管线上,往往设置了粉煤切断阀用于在事故状态或装置停车时切断气体输煤管线往气化炉的输送。
在正常工艺操作情况下,此阀为常开状态,不需要操作,不像锁斗阀一样冲刷严重。
通常仪表选型采用双向金属硬密封球阀。
目前,此阀已经国产化,并已广泛应用。
通常,阀体材质采用WCB,阀内件材质采用316SS+喷焊硬质合金。
煤粉调节阀在粉煤气化中有着举足轻重的作用。
此调节阀安装在粉煤给料罐与气化炉烧嘴之间,用于调节进入气化炉粉煤流量、是精确控制气化炉氧煤比的关键设备,其性能优劣直接关系到气化炉能否实现长期安全稳定运行。
煤粉调节阀多为角阀结构,进出口流向夹角为120度。
工艺介质从底部进入,侧面流出,阀门为流开型,气动执行机构倒置。
通过改变阀芯开槽的遮挡面积,从而改变粉煤的流量。
阀芯由阀杆拖动,用波纹管密封,阀盖处有氮气吹扫口,用于防止因煤粉沉积而引起的波纹管卡塞。
通常阀体材质采用碳钢+碳化钨衬里,阀内件材质选用碳化钨。
在粉煤气化工艺流程中,氧气通过加热,在与蒸汽混合后,在高温高压的条件下进入到气化炉,与煤粉在气化炉内部进行反应,生成合成气。
氧气管线上的阀门发生任何外漏或者内漏情况,都会引发燃烧甚至爆炸的严重后果,更严重的还可能引起生命财产的重大损失[5]。
在停车时,安全仪表系统自动切断氧气切断阀,并打开氧气放空阀将管线内氧气放空,并用高压氮气吹扫和保护氧气管线。
为防止氧气进入到高压氮气吹扫管线,高压氮气吹扫管线上的切断阀也需要按照氧阀的标准来进行设计。
目前,氧气调节阀的仪表选型均采用直行程Globe阀门,泄露等级为ANSI CLASS V级;氧气切断阀和放空阀普遍采用全通径双向金属硬密封球阀,泄漏等级为ANSI CLASS VI。
氧阀应采用防火防静电设计,做脱油、脱脂、脱水的处理,阀体及阀芯部件应光滑无毛刺、流道无锐角、无冲击场合存在。
阀杆应有特殊设计,保证阀杆不会发生偏斜,以防止阀门发生外漏。
相比较而言,氧阀的材质是氧阀性能保证的重中之重。
目前国标GB对于阀门材质的选用没用明确的规定,广大设计院普遍采用欧洲工业气体协会标准(EIGA)的最新标准IGC DOC 13/12中的规定来作为氧气阀门材质选择的依据。
其中对于直通Globe阀,由于阀门流道迂回曲折,阀门材质应按照冲击场合设计,通常选择豁免材质。
而对于切断和放空球阀,尽管在工作时处于非冲击状态,但是在紧急切断或打开的情况下,阀内件会引起过度的流速及紊流。
通常材料的选择应按照调节阀对待,同样选择豁免材料。
如某国内大型项目上,进气化炉烧嘴的氧气操作压力为5.2MPaG,操作温度为180℃,根据IGC DOC 13/12中附件4豁免压力与最小厚度对照表,氧气调节阀阀体采用Inconel 600,阀内件采用Inconel 625。
氧气切断阀和放空阀阀体和阀内件均采用Inconel 600。
在煤气化装置中,多用操作压力为6MPa左右的CO2、N2作为粉煤介质的输送气体,其切断阀多采用与氧气阀门形式一样的硬密封球阀。
通常阀体材质为WCB,阀内件为316不锈钢+stellite表面硬化处理。
在粉煤气化装置正常生产时,需要保证粉煤给料罐与气化炉之间保持一个稳定的压差(约0.7MPaG),使得煤粉能均匀地通入到气化炉主烧嘴。
此压差是通过高压差放空阀与另一个充压调节阀由粉煤给料罐与气化炉之间的压差分程控制调节。
由于此放空阀前后压差大(从4.8MPaG到大气压)、流速极快,再加上介质中存在煤粉颗粒,对阀门内件与阀后管道造成严重的冲刷,造成很大的安全隐患。
如果此阀选择直通式globe阀,由于阀门流道成“S”弯型,冲击严重,即使阀门流道与阀内件采用硬化处理,在高速煤粉的冲刷下,阀芯与阀座仍然磨损严重,造成阀门丧失调节功能,无法正常使用。
目前,据笔者调查以下两种阀门使用效果良好。
6.1 滑板阀滑板阀由中间的滑板与两端的夹板组成,阀杆带动滑板在流体垂直方向上产生位移,从而改变流通面积来实现开关或调节功能。
由于阀门采用直通式流道设计,将流体对阀腔的冲刷降到最低,并且夹板、滑板均采用整体烧结硬质合金,硬度高,具有良好的抗冲刷、抗腐蚀性能。
经过近年来国内多个项目的使用及跟踪了解,滑板阀在粉煤给料厂高压差放空工况下,免维修使用寿命不少于18个月,有效使用寿命接近3年[6]。
6.2 全衬硬密封陶瓷V型球阀工业结构陶瓷在强度上比普通阀门高很多,其主要材料为氧化锆,硬度高于HRA86,比加工后的硬质金属阀门的硬度HRA70还要高,因此工业陶瓷具有很高的耐磨性。
在密封等级上,由于结构陶瓷具有自润滑性,表面精度可达到RA0.1~RA0.4,密封比压远比普通的金属阀门小,因此阀门启闭时阻力小,可达到真正的零泄漏VI级。