煤化工用鎖渣閥講稿課件

1、鎖渣閥知識講座 主要內(nèi)容鎖渣閥簡介 鎖渣閥特點(diǎn)介紹 鎖渣閥的應(yīng)用領(lǐng)域 鎖渣閥的未來發(fā)展前景1.1 鎖渣閥簡介 鎖渣閥，也稱之為鎖斗閥，一般采用氣動兩位開關(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。每臺氣化爐設(shè)置3臺鎖渣閥，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臺鎖渣閥，通常稱為上鎖閘閥，其中1號鎖渣閥受程序控制，大約30min開關(guān)一次，而2號鎖渣閥常開，在線備用，以備其中1號鎖渣閥出現(xiàn)泄漏等故障隨時投入使用。當(dāng)氣化爐激冷室液位低，引起氣化爐保安系統(tǒng)聯(lián)鎖動作時，1號鎖渣閥也聯(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

2、1臺鎖渣閥，通常稱為下鎖渣閥，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，開關(guān)頻繁，要求在高壓差情況相愛實(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2.7Map8.5Map,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號鎖渣閥打開、下鎖閥關(guān)閉時，鎖斗與氣化爐處于一個系統(tǒng)，壓力相等，此時可以將氣化爐內(nèi)的黑水收集到鎖斗；相反，當(dāng)2號鎖渣閥關(guān)閉，而下鎖閥打開時，鎖斗與渣池處于同一系統(tǒng)，壓力相等，此時可以將鎖斗內(nèi)的黑水排入渣池（見圖示）。 1.11

3、鎖渣閥在氣化排渣系統(tǒng)上的工藝分析1號鎖渣閥2號鎖渣閥下鎖渣閥注：水煤漿加壓氣化工藝排渣系統(tǒng)流程示意圖1號鎖渣閥2號鎖渣閥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，鎖渣閥所通過的夾帶灰渣約270的黑水：正常排渣時為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：3mm50mm。黑水介質(zhì)中含有水、CI、H2S、Fe2O3、SiO2、Al22O3等成分，過程具有化學(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)狻⒐腆w粉末及顆粒等介質(zhì)工況中。 1.13 鎖渣閥使用要求 要求使用開關(guān)球閥，應(yīng)按非阻塞流開關(guān)設(shè)計(jì)，

4、最小100000次承受壓力和溫度循環(huán)操作。 閥門要求雙向密封，在正向和反向的雙向流動方向，在下游壓力為大氣壓力下得最大壓差時，達(dá)ANSI B16.104 class v 級密封要求。 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。 閥門設(shè)計(jì)的超壓范圍大于其最大工作壓力的150%。 要求快速動作，從“全通到全關(guān)”或“全關(guān)到全通”的動作時間為3S 8S,并確保閥門動作到位。 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)拿芊獗葔海岣吡慵男挝还钜约疤岣弑砻婀鉂嵍仁种匾?/p>

5、。 （2）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)閥門開啟的過程中會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。在閥門啟閉過程中，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，從而影響閥門的密封性能，

6、使閥門的使用壽命大大縮短。這就要求閥門具有很好的“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，用普通刀具無法加工，即使能加工其加工精度也不能滿足要求，同時還要求加工設(shè)備具有足夠的強(qiáng)度，因此選擇合適的刀具非常重要。 shell裝置上使用的鎖渣閥1.2 鎖渣閥特點(diǎn)介紹常用鎖渣閥類型三體式氣動鎖渣閥對分式手動鎖渣閥兩體式鎖渣閥對分式氣動鎖渣閥對分式硬密封球閥結(jié)構(gòu)示意圖： 零部件名稱1.閥體11.支架2.墊片12.閥桿3.彈簧13.軸承套4.撐圈14.密封件5.密封件15.填料套6.“0”型圈16.“0”型圈7.閥座

7、17.密封件8.軸承套18.填料壓套9.閥桿19.墊片10.密封件專利彈簧設(shè)計(jì) 常用的彈簧形勢有板簧、線彈簧。板簧的力量較大，變形?。ㄈ鐖D所示）而線彈簧容易被垃圾卡死，失去彈性。故在彈簧外有橡膠包裹，永遠(yuǎn)不會失去彈性。氟橡膠的溫度可以達(dá)到260，而彈簧的材料選用inconelx750高溫合金鋼（見圖示5、6）。氟橡膠包裹彈簧保證彈性圖示6圖示5先進(jìn)的球體和閥座硬化噴涂技術(shù) 金屬硬密封球閥的球體與閥座完全采用金屬對金屬的密封形式，為了確保閥門在各種溫度和壓力下得可靠密封，針對用戶的不同使用工況和要求，可以采用多種先進(jìn)的球體和閥座的硬化技術(shù)，包括超音速噴涂、鎳基噴焊、表面特殊硬化、硬質(zhì)合金噴焊以及

8、采用高強(qiáng)度硬度陶瓷材料等，球體和閥座的表面硬度HRC64以上，最高可達(dá)HRC74以上。密封面材料耐溫一般可達(dá)540，最高可達(dá)980 材料的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可達(dá)到10000PSI以上。密封面材料還具有很好的耐摩擦性。金屬硬密封球閥能夠適用于絕大多數(shù)的苛刻工況條件。球體表面進(jìn)行噴涂處理1.3 鎖渣閥應(yīng)用領(lǐng)域 煤化工及煤制油項(xiàng)目首先要進(jìn)行煤氣化，煤氣化裝置鎖渣閥用于煤氣化后煤渣的排放，煤氣化裝置條件非?？量?，煤制油、煤改油、煤氣化等煤化工項(xiàng)目對閥門的要求非常嚴(yán)格，要求閥門具有高耐磨耐沖刷、防結(jié)垢、防結(jié)疤、快速切斷等功能。高壓（一般采用Class600至Class900壓力級）、高溫、介質(zhì)（煤渣）硬度非常高、

9、啟閉頻繁（半個小時動作一次）、口徑大（一般為DN300DN450）、啟閉速度快（一般為3秒至10秒）、而且要求煤氣化閥門的密封性能好，可靠性高。煤氣化爐鎖斗閥是煤化工裝置中關(guān)鍵的主力控制閥門，由于使用工況要求很高，所以對煤化工用閥門的技術(shù)要求難度很大。 1.4 鎖渣閥的未來發(fā)展前景 中國是一個“多煤，缺油，少氣”的國家，煤資源豐富，超過10000億t,按采取率50%計(jì)，成品煤50000億體，可資用100多年，煤既是能源，又是重要的化工原料，在國家“十一五”規(guī)劃中，煤化工將成為一個新的支柱產(chǎn)業(yè)，僅次于鋼鐵行業(yè)。作為化工原料，煤可制乙烯、甲醇、氫等均需先將煤氣化。煤氣化裝置是煤化工的龍頭，這些裝置