煤化工用鎖渣閥講稿

鎖渣閥知識(shí)講座主要內(nèi)容鎖渣閥簡(jiǎn)介鎖渣閥特點(diǎn)介紹鎖渣閥的應(yīng)用領(lǐng)域鎖渣閥的未來(lái)發(fā)展前景1.1鎖渣閥簡(jiǎn)介

鎖渣閥，也稱(chēng)之為鎖斗閥，一般采用氣動(dòng)兩位開(kāi)關(guān)球閥，是液態(tài)排渣的水煤漿，多元料漿和干煤粉氣流床加壓氣化裝置上最重要的閥門(mén)。每臺(tái)氣化爐設(shè)置3臺(tái)鎖渣閥，氣化爐激冷室或破渣機(jī)下部與鎖斗相連的管道上，即鎖斗入口側(cè)有2臺(tái)鎖渣閥，通常稱(chēng)為上鎖閘閥，其中1號(hào)鎖渣閥受程序控制，大約30min開(kāi)關(guān)一次，而2號(hào)鎖渣閥常開(kāi)，在線備用，以備其中1號(hào)鎖渣閥出現(xiàn)泄漏等故障隨時(shí)投入使用。當(dāng)氣化爐激冷室液位低，引起氣化爐保安系統(tǒng)聯(lián)鎖動(dòng)作時(shí)，1號(hào)鎖渣閥也聯(lián)鎖關(guān)閉，以防止氣化爐工藝氣竄入鎖斗系統(tǒng)造成不良后果。鎖斗排放口也有1臺(tái)鎖渣閥，通常稱(chēng)為下鎖渣閥，該閥的下口與大氣想通，鎖渣閥參加氣化爐的排渣程序控制，受高溫、高壓灰渣的直接磨蝕，開(kāi)關(guān)頻繁，要求在高壓差情況相愛(ài)實(shí)現(xiàn)雙向密封。鎖渣閥使用位置關(guān)鍵，技術(shù)要求高，造價(jià)昂貴，頗受業(yè)內(nèi)人士關(guān)注。

水煤漿加壓氣化工藝排渣系統(tǒng)流程圖1。氣化爐內(nèi)氣化壓力通常在2.7Map～8.5Map,而渣池通大氣，要使?fàn)t內(nèi)的灰渣排到渣池，必須將介質(zhì)的壓力減至常壓。當(dāng)2號(hào)鎖渣閥打開(kāi)、下鎖閥關(guān)閉時(shí)，鎖斗與氣化爐處于一個(gè)系統(tǒng)，壓力相等，此時(shí)可以將氣化爐內(nèi)的黑水收集到鎖斗；相反，當(dāng)2號(hào)鎖渣閥關(guān)閉，而下鎖閥打開(kāi)時(shí)，鎖斗與渣池處于同一系統(tǒng)，壓力相等，此時(shí)可以將鎖斗內(nèi)的黑水排入渣池（見(jiàn)圖示）。

1.11鎖渣閥在氣化排渣系統(tǒng)上的工藝分析1號(hào)鎖渣閥2號(hào)鎖渣閥下鎖渣閥注：水煤漿加壓氣化工藝排渣系統(tǒng)流程示意圖1號(hào)鎖渣閥2號(hào)鎖渣閥1.12鎖渣閥使用工況

在某操作壓力6.5Map、日投產(chǎn)煤量705t的水煤漿氣化裝置，鎖渣閥所通過(guò)的夾帶灰渣約270℃的黑水：正常排渣時(shí)為1057kg/h，最大為13700kg/h，渣水混合，其中灰渣占50%，灰渣的顆粒一般為：3mm～50mm。黑水介質(zhì)中含有水、CI、H2S、Fe2O3、SiO2、Al22O3等成分，過(guò)程具有化學(xué)腐蝕和機(jī)械磨蝕，因此鎖渣閥主要使用在灰水、煤漿、氮?dú)?、固體粉末及顆粒等介質(zhì)工況中。

1.13鎖渣閥使用要求

①要求使用開(kāi)關(guān)球閥，應(yīng)按非阻塞流開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)，最小100000次承受壓力和溫度循環(huán)操作。②閥門(mén)要求雙向密封，在正向和反向的雙向流動(dòng)方向，在下游壓力為大氣壓力下得最大壓差時(shí)，達(dá)ANSIB16.104classv級(jí)密封要求。③要考慮在介質(zhì)沖擊、腐蝕和磨蝕下，閥內(nèi)件和流道的材料有最好的可用性。④閥門(mén)設(shè)計(jì)的超壓范圍大于其最大工作壓力的150%。⑤要求快速動(dòng)作，從“全通到全關(guān)”或“全關(guān)到全通”的動(dòng)作時(shí)間為3S～8S,并確保閥門(mén)動(dòng)作到位。

1.14鎖渣閥技術(shù)要求

（1）密封比壓高水煤漿工況用硬密封球閥由于采用金屬材料為密封面，所需要的密封比壓比軟密封要搞得多，因此如何從設(shè)計(jì)上保證適當(dāng)?shù)拿芊獗葔?，提高零件的形位公差以及提高表面光潔度十分重要。?）球體表面硬度高煤粉顆粒的硬度較高，此工況情形下，在閥門(mén)關(guān)閉的狀態(tài)是要求球體表面硬度層有較高的硬度，否則當(dāng)閥門(mén)開(kāi)啟的過(guò)程中會(huì)有煤粉顆粒鑲嵌在球體表面上，從而破壞球體表面，以至于影響到閥門(mén)的整體密封性能。（3）噴焊層結(jié)合強(qiáng)度高煤粉在管線中的流動(dòng)速度很快，因此要求球體密封面必須有較高的硬度和強(qiáng)度，同時(shí)還要求所有噴焊材料和基本材料有較高的結(jié)合強(qiáng)度，以及基體材料本身的強(qiáng)度較好，這樣噴焊層才不能從基體表面脫落，從而失去密封性能。（4）自潔功能煤漿的吸附性較強(qiáng)，容易粘在球體表面。在閥門(mén)啟閉過(guò)程中，介質(zhì)顆粒被帶到閥座與球體的密封面之間，破壞了球體與閥座之間的密封副，從而影響閥門(mén)的密封性能，使閥門(mén)的使用壽命大大縮短。這就要求閥門(mén)具有很好的“自潔”功能，從而保證球體和閥座密封副不被破壞。

（5）加工難度大由于水煤漿工況用硬密封球閥的密封面均采用超硬材料或表面硬化處理，用普通刀具無(wú)法加工，即使能加工其加工精度也不能滿(mǎn)足要求，同時(shí)還要求加工設(shè)備具有足夠的強(qiáng)度，因此選擇合適的刀具非常重要。