水煤漿氣化工藝中的特殊控制閥

　　依據水煤漿氣化工藝的特點(diǎn)及要求，綜合實(shí)際的使用狀況，重點(diǎn)闡述了氣化工藝中重要閥門(mén)的選擇原則，為設計同類(lèi)裝置的工藝和儀表選型提供了重要依據。本文介紹了氣化爐鎖渣閥，氧氣調節閥和切斷閥，煤漿灰水控制閥，合成氣蝶閥。

　　煤氣化是煤炭清潔高效轉化的核心技術(shù)，是生產(chǎn)甲醇、化肥及發(fā)展煤基液體燃料合成、制氫等過(guò)程工業(yè)的基礎。近年來(lái)，德士古殼牌煤氣化在中國廣泛使用，尤其是德士古水煤漿加壓氣化技術(shù)，是在美國德士古石油公司重油氣化的基礎上，國家的生產(chǎn)廠(chǎng)家和科研院所在后工業(yè)生產(chǎn)的基礎上逐步改善，煤氣化技術(shù)在20世紀80年代成為第二代的代表。

　　氣化裝置是一個(gè)典型的化學(xué)反應，氧氣和煤炭是主要原料。主要設備是氣化爐，氣化裝置的正常生產(chǎn)和安全運行是關(guān)鍵儀表的重要選擇。氣化裝置、進(jìn)水閥的投資占20%的設備成本。氣化裝置運行的好壞，閥門(mén)起著(zhù)關(guān)鍵的作用。主閥特種閥門(mén)氣化裝置有氣化爐鎖渣閥，氧閥調節閥，氧氣切斷閥，煤漿控制閥，合成氣入口三偏心蝶閥，下面簡(jiǎn)單介紹下這些閥門(mén)。

1、工藝流程

　　氣化爐內煤、蒸汽部分產(chǎn)生氧化反應，制造原料氣，原料氣通過(guò)冷激、洗滌之后將炭黑除去運送至變化程序。氣化產(chǎn)生的炭黑水被回收，大部分的灰水能夠再次循環(huán)使用，一小部分經(jīng)過(guò)污水處理之后送至生化池進(jìn)行處理。

2、氣化爐鎖渣閥

　　鎖渣閥、是最重要的氣化廠(chǎng)的閥門(mén)。每個(gè)氣化爐鎖渣閥管道連接到氣化爐渣缺口和鎖渣罐2部鎖渣罐放電口1臺。每一個(gè)沖洗閥是氣化爐的一面。鎖渣閥，參加造渣過(guò)程控制，應受到高高溫、高壓和火山灰直接磨損切換頻繁，需要壓力差的情況下，雙向緊閥的結構和材料上的印章需求較高。為了節約能源，而且還設置黑水循環(huán)系統條件鎖渣閥。然而由于數量少的交換和差壓力變化小，鎖渣硬化閥需嚴格要求。

　　閥門(mén)應具備排渣順利的設計，保證105循環(huán)。閥門(mén)要求是在正反兩方向密封，下游的壓力位于大氣壓下的最低壓力差。在排渣過(guò)程中，上鎖渣閥門(mén)應能夠承受閥后產(chǎn)生的壓力變化。閥門(mén)采用鎖渣高溫結構，閥體與內件體具有保護作用的金屬涂層應充分考慮在沖擊、腐蝕和磨蝕的狀況下具有很好的可用性。對于鍛造和鑄造的加工閥體，處于操作狀態(tài)下，碳鋼閥體和閥蓋具有一定的腐蝕裕度。

3、氧氣調節閥和切斷閥

　　煤炭氣化廠(chǎng)氧氣管道閥門(mén)，包括氧氣總管流量控制閥，每個(gè)氣化爐氧氣支管流量控制閥，氧氣聯(lián)鎖雙切斷閥，支管的氧氣放空閥和氧氣排氣管道閥門(mén)，這些閥門(mén)被氧氣管道安裝。此外，高壓氮氣吹掃閥，高壓氮氣緩沖閥，氮吹閥擊中心管道和氧氣管閥連接。水煤漿管道和氧氣管道氮氣吹掃閥相連。氧氣切斷閥和高壓氮氣切斷閥受到氣化爐安全聯(lián)鎖系統的控制，開(kāi)啟或關(guān)閉有關(guān)的截止閥需在車(chē)上操作。車(chē)輛出現停止故障時(shí)，將自動(dòng)切斷進(jìn)入氣化爐氧氣管道及清空，然后利用高壓氮氣吹掃對氧氣管道保護。

4、煤漿灰水控制閥

　　水煤漿位于閥芯和閥座環(huán)口，形成了高流速之間的液體和固體粉末混合體。煤漿閥口具有一個(gè)非常高的流量，煤漿有一定的硬度，因此其侵蝕破壞力強大，煤漿會(huì )淤積，堵塞閥腔，所以需要打開(kāi)閥門(mén)流道清除死角。保證精細水煤漿，它可以滲透到閥芯導向間隙可能會(huì )導致閥門(mén)卡住。煤漿在閥座的密封面形成污垢的附著(zhù)粘結被完全關(guān)閉時(shí)，對閥的泄漏率產(chǎn)生影響，因此他們要求控制閥可以自動(dòng)清除這些污垢。煤漿灰水閥門(mén)，有三個(gè)具體要求：耐侵蝕，防堵塞，自潔�；宜畮缀跏菬o(wú)腐蝕，閥體，閥蓋碳鋼，閥門(mén)，閥座和其他基質(zhì)材料，奧氏體不銹鋼，硬質(zhì)合金可熱敷面層抗侵蝕;灰色的水形成的污垢，粘連少比焦炭層，所以不要與大扭矩執行機構。

　　這項技術(shù)的特點(diǎn)，需要大量的結構型式，角度控制閥能夠滿(mǎn)足要求，導向結構的頂部單座角控制閥芯，閥芯的把手和導套之間有一定差距，雖然它是梁頂部的主流，但黑色的水滲透到導向的間隙中，一旦停車(chē)焦化形成了薄膜層，產(chǎn)生很強的附著(zhù)力，經(jīng)常重新啟動(dòng)閥芯能夠防止干擾，消除閥芯結構為導向的結構，并通過(guò)逃生槽鏟除焦粉，這種控制闕還具有自我清潔能力。消除焦化需要很多的推力，往往大于大口徑的氣動(dòng)活塞式執行機構，推力遠遠超過(guò)標準普爾通過(guò)氣動(dòng)薄膜執行機構，需要將幾個(gè)串聯(lián)使用的活塞執行機構串聯(lián)使用。

5、合成氣三偏心蝶閥

　　氣化爐出口合成氣流量，具有行動(dòng)快，高泄漏率的要求，所以使用流量控制蝶閥。蝶閥的特點(diǎn)是氣動(dòng)執行器的扭矩大，表面呈陽(yáng)極氧化處理，以及機架和小齒輪結構，正常使用壽命可達1百萬(wàn)次。閥體，閥板，閥軸同心結構設計，100%雙向氣體Ⅵ級密封，支架結構緊湊，重量輕，體積小。無(wú)需連接，維護簡(jiǎn)單，沒(méi)有靠背設計，以確保安裝后的閥門(mén)的扭矩不增加。光盤(pán)的進(jìn)口高性能?chē)娡堪�，使板能夠平均磨損，具有壽命長(cháng)、優(yōu)異的流動(dòng)特性。

　　與選擇三偏心蝶閥的經(jīng)驗相結合，三偏心蝶閥的結構特點(diǎn)使光盤(pán)在體內的圓柱軸錐軸偏轉的雙偏心密封面干軸處于偏心位置，第三偏心密封后斷面不再是圓的，而是橢圓形，形狀的密封面和中心線(xiàn)不對稱(chēng)，一邊傾斜，另一邊是平行于身體中心線(xiàn)。第三次偏心的特點(diǎn)從根本上改變了密封構造使其不再是一個(gè)密封的位置，而是扭力密封，即不是依靠彈性變形的座位，但卻完全與閥座接觸面密封，因此，一舉解決了金屬閥座泄漏這個(gè)問(wèn)題，使接觸面的壓力和介質(zhì)壓力成正比，高壓高溫也迎刃而解。

6、結束語(yǔ)

　　要充分實(shí)現水煤漿氣化生產(chǎn)的自動(dòng)化，在設計中，不僅要選擇科學(xué)的控制方案，也要選擇正確的運行方式�？刂葡到y中現場(chǎng)儀表是不可或缺的一部分。實(shí)踐證明，本文提到的這些閥門(mén)能夠應對較高的循環(huán)頻率和次數，符合嚴格的金屬密封等級要求，能夠為氣化氣化裝置的正常運行提供可靠的保證。