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水煤浆气化工艺中的特殊控制阀

时间:2016-06-27 08:02:28  来源:  作者:
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使用,尤其是德士古水煤浆加压气化技术,是在美国德士古石油公司重油气化的基础上,国家的生产厂家和科研院所在后工业生产的基础上逐步改善,煤气化技术在20世纪80年代成为第二代的代表。
气化装置是一个典型的化学反应,氧气和煤炭是主要原料。主要设备是气化炉,气化装置的正常生产和安全运行是关键仪表的重要选择。气化装置、进水阀的投资占20%的设备成本。气化装置运行的好坏,阀门起着关键的作用。主阀特种阀门气化装置有气化炉锁渣阀,氧阀调节阀,氧气切断阀,煤浆控制阀,合成气入口三偏心蝶阀,下面简单介绍下这些阀门。
1 工艺流程
气化炉内煤、蒸汽部分产生氧化反应,制造原料气,原料气通过冷激、洗涤之后将炭黑除去运送至变化程序。气化产生的炭黑水被回收,大部分的灰水能够再次循环使用,一小部分经过污水处理之后送至生化池进行处理。
2 气化炉锁渣阀
锁渣阀、是最重要的气化厂的阀门。每个气化炉锁渣阀管道连接到气化炉渣缺口和锁渣罐2部锁渣罐放电口1台。每一个冲洗阀是气化炉的一面。锁渣阀,参加造渣过程控制,应受到高高温、高压和火山灰直接磨损切换频繁,需要压力差的情况下,双向紧阀的结构和材料上的印章需求较高。为了节约能源,而且还设置黑水循环系统条件锁渣阀。然而由于数量少的交换和差压力变化小,锁渣硬化阀需严格要求。
阀门应具备排渣顺利的设计,保证105循环。阀门要求是在正反两方向密封,下游的压力位于大气压下的最低压力差。在排渣过程中,上锁渣阀门应能够承受阀后产生的压力变化。阀门采用锁渣高温结构,阀体与内件体具有保护作用的金属涂层应充分考虑在冲击、腐蚀和磨蚀的状况下具有很好的可用性。对于锻造和铸造的加工阀体,处于操作状态下,碳钢阀体和阀盖具有一定的腐蚀裕度。
3 氧气调节阀和切断阀
煤炭气化厂氧气管道阀门,包括氧气总管流量控制阀,每个气化炉氧气支管流量控制阀,氧气联锁双切断阀,支管的氧气放空阀和氧气排气管道阀门,这些阀门被氧气管道安装。此外,高压氮气吹扫阀,高压氮气缓冲阀,氮吹阀击中心管道和氧气管阀连接。水煤浆管道和氧气管道氮气吹扫阀相连。氧气切断阀和高压氮气切断阀受到气化炉安全联锁系统的控制,开启或关闭有关的截止阀需在车上操作。车辆出现停止故障时,将自动切断进入气化炉氧气管道及清空,然后利用高压氮气吹扫对氧气管道保护。
4 煤浆灰水控制阀
水煤浆位于阀芯和阀座环口,形成了高流速之间的液体和固体粉末混合体。煤浆阀口具有一个非常高的流量,煤浆有一定的硬度,因此其侵蚀破坏力强大,煤浆会淤积,堵塞阀腔,所以需要打开阀门流道清除死角。保证精细水煤浆,它可以渗透到阀芯导向间隙可能会导致阀门卡住。煤浆在阀座的密封面形成污垢的附着粘结被完全关闭时,对阀的泄漏率产生影响,因此他们要求控制阀可以自动清除这些污垢。煤浆灰水阀门,有三个具体要求:耐侵蚀,防堵塞,自洁。灰水几乎是无腐蚀,阀体,阀盖碳钢,阀门,阀座和其他基质材料,奥氏体不锈钢,硬质合金可热敷面层抗侵蚀;灰色的水形成的污垢,粘连少比焦炭层,所以不要与大扭矩执行机构。
这项技术的特点,需要大量的结构型式,角度控制阀能够满足要求,导向结构的顶部单座角控制阀芯,阀芯的把手和导套之间有一定差距,虽然它是梁顶部的主流,但黑色的水渗透到导向的间隙中,一旦停车焦化形成了薄膜层,产生很强的附着力,经常重新启动阀芯能够防止干扰,消除阀芯结构为导向的结构,并通过逃生槽铲除焦粉,这种控制阙还具有自我清洁能力。消除焦化需要很多的推力,往往大于大口径的气动活塞式执行机构,推力远远超过标准普尔通过气动薄膜执行机构,需要将几个串联使用的活塞执行机构串联使用。
5 合成气三偏心蝶阀
气化炉出口合成气流量,具有行动快,高泄漏率的要求,所以使用流量控制蝶阀。蝶阀的特点是气动执行器的扭矩大,表面呈阳极氧化处理,以及机架和小齿轮结构,正常使用寿命可达1百万次。阀体,阀板,阀轴同心结构设计,100%双向气体Ⅵ级密封,支架结构紧凑,重量轻,体积小。无需连接,维护简单,没有靠背设计,以确保安装后的阀门的扭矩不增加。光盘的进口高性能喷涂板,使板能够平均磨损,具有寿命长、优异的流动特性。
与选择三偏心蝶阀的经验相结合,三偏心蝶阀的结构特点使光盘在体内的圆柱轴锥轴偏转的双偏心密封面干轴处于偏心位置,第三偏心密封后断面不再是圆的,而是椭圆形,形状的密封面和中心线不对称,一边倾斜,另一边是平行于身体中心线。第三次偏心的特点从根本上改变了密封构造使其不再是一个密封的位置,而是扭力密封,即不是依靠弹性变形的座位,但却完全与阀座接触面密封,因此,一举解决了金属阀座泄漏这个问题,使接触面的压力和介质压力成正比,高压高温也迎刃而解。
6 结束语
要充分实现水煤浆气化生产的自动化,在设计中,不仅要选择科学的控制方案,也要选择正确的运行方式。控制系统中现场仪表是不可或缺的一部分。实践证明,本文提到的这些阀门能够应对较高的循环频率和次数,符合严格的金属密封等级要求,能够为气化气化装置的正常运行提供可靠的保证。
 
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