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分享“激冷水流量調(diào)節(jié)閥的設(shè)計(jì)選型及應(yīng)用”

發(fā)布于:2019/9/26 11:26:22 點(diǎn)擊量:141

    濮陽(yáng)龍宇化工有限責(zé)任公司(簡(jiǎn)稱(chēng)濮陽(yáng)龍化)年產(chǎn)20萬(wàn)t甲醇裝置是國(guó)內(nèi)首套粉煤加壓氣化裝置航天第一爐的發(fā)源地,是在引進(jìn)、消化吸收國(guó)外殼牌公司的Shell粉煤加壓技術(shù)和GE公司的德士古水煤漿加壓氣化技術(shù)基礎(chǔ)上的再創(chuàng)新。該技術(shù)在備煤、輸煤、燃燒調(diào)節(jié)系統(tǒng)、氣化爐輻射段均采用先進(jìn)的粉煤氣流床氣化技術(shù);灰渣水系統(tǒng)、洗滌、凈化則采用氣體急冷流程技術(shù)。
    1 系統(tǒng)概述與改造背景
    由磨煤系統(tǒng)生產(chǎn)的合格粉煤經(jīng)加壓與空分生產(chǎn)的氧氣與蒸汽由粉煤燒嘴噴入氣化爐,在3.5MPa(G)壓力,1400~1700℃高溫下充分混合,進(jìn)行部分氧化反應(yīng),生成以H2、CO、CO2為主要成分的合成氣,這些物質(zhì)離開(kāi)反應(yīng)室向下進(jìn)入激冷室,經(jīng)激冷環(huán)后流經(jīng)下降管進(jìn)入激冷室水浴,合成氣通過(guò)和激冷水的直接接觸進(jìn)行洗滌、冷卻和飽和,而激冷水的主要來(lái)源是合成洗滌塔底部排放的激冷水經(jīng)P1303泵送至氣化爐的激冷室,氣化爐激冷水流量調(diào)節(jié)閥(13FV-0008)安裝于激冷水泵P1303A/B泵出口,管道規(guī)格為DV200,PN11.0,通過(guò)偏心異徑接頭(DN200-DN80)縮徑為DN80,該調(diào)節(jié)閥原設(shè)計(jì)流量0~200t/h,常用量0~170t/h,由于管道大幅度縮頸,造成此處流速高達(dá)每秒100多米,加上介質(zhì)富含煤粉顆粒,對(duì)調(diào)節(jié)閥的沖蝕特別嚴(yán)重,雖然原設(shè)計(jì)選型為進(jìn)口閥,閥芯結(jié)構(gòu)為偏心球閥,但使用歷史周期不超過(guò)2個(gè)月,就會(huì)造成調(diào)節(jié)閥閥芯閥座被沖壞,造成裝置因閥體泄漏而被迫停車(chē),使生產(chǎn)成本造成極大的浪費(fèi)。因進(jìn)口閥配件加工周期過(guò)長(zhǎng),后改用國(guó)產(chǎn)調(diào)節(jié)閥偏心旋轉(zhuǎn)閥,在制造時(shí)閥芯閥座作噴涂碳化鎢硬化特殊處理,但使用周期依然沒(méi)有突破,期間還造成兩次因閥體泄漏而被迫停車(chē)事故,給公司帶來(lái)重大經(jīng)濟(jì)損失,嚴(yán)重制約著航天爐的長(zhǎng)周期安穩(wěn)運(yùn)行。為此,廣大技術(shù)人員在查閱大量技術(shù)資料,咨詢(xún)眾多生產(chǎn)廠家的基礎(chǔ)上,大膽采用V型結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)閥,并按照要求設(shè)計(jì),選擇材質(zhì)并作特殊處理,此舉改進(jìn)取得了良好的效果。
    2 設(shè)計(jì)改造方案
    本次設(shè)計(jì)方案,重點(diǎn)是在閥芯閥座及流道上作為重點(diǎn)技術(shù)突破口,在保證長(zhǎng)周期使用方面,結(jié)合岳陽(yáng)東方自控閥門(mén)廠做了大量改動(dòng)和技術(shù)論證,最終確定選用V型旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)閥,該調(diào)節(jié)閥是專(zhuān)門(mén)針對(duì)氣、固(顆粒及粉末)兩相介質(zhì)的流體切斷及調(diào)節(jié)而設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的,特別適宜煤化工裝置。它克服了以往國(guó)內(nèi)外同類(lèi)產(chǎn)品的密封性能低、易沖刷、故障率高(尤其易卡死)的缺點(diǎn)。
    閥門(mén)核心部件采用“組合式鑲嵌碳化鎢密封閥座”,保證了良好的密封性能(調(diào)節(jié)閥密封等級(jí)可達(dá)V級(jí)),閥芯采用超音速?lài)娡刻蓟u合金(表面硬度達(dá)HRC65-70),閥體流道也鑲嵌碳化鎢套,保證閥腔在高流速、高溫度的氣固兩相介質(zhì)沖刷下不易沖刷損壞,確保閥門(mén)長(zhǎng)時(shí)間保證其技術(shù)性能。閥門(mén)結(jié)
    構(gòu)為固定式;閥桿與閥芯裝配為帶錐銷(xiāo)的一體結(jié)構(gòu),確保動(dòng)作時(shí)無(wú)間隙;軸套采用金屬石墨合金,耐高溫高壓差、自潤(rùn)滑性能好;閥座設(shè)計(jì)有彈簧自動(dòng)補(bǔ)償磨損功能。執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用壓鑄鋁合金缸體,其缸內(nèi)壁與雙活塞鑄鋁齒條進(jìn)行硬質(zhì)氧化。該執(zhí)行器安裝對(duì)稱(chēng),動(dòng)作迅速,體積小、扭矩大、使用壽命長(zhǎng),配置氣手動(dòng)兩用減速機(jī)構(gòu),操作簡(jiǎn)單靈活,可滿(mǎn)足不同口徑閥門(mén)要求。定位器采用日本山武AVP-300型,控制信號(hào)為4-20MA。
    主要技術(shù)參數(shù):特種V型調(diào)節(jié)閥,公稱(chēng)通徑:80mm;公稱(chēng)壓力:11MPa;適用溫度:260~300℃;流量特性:等百分比;法蘭標(biāo)準(zhǔn):HG20615。
    3 結(jié)束語(yǔ)
    該閥自2011年2月使用至今,已連續(xù)使用10個(gè)月,期間設(shè)備連續(xù)運(yùn)行時(shí)間已高達(dá)210多天,沒(méi)有出現(xiàn)以往因閥門(mén)內(nèi)漏、外漏而造成的停車(chē)事故,對(duì)生產(chǎn)裝置的穩(wěn)定運(yùn)行和成本的節(jié)能降耗意義重大。此閥的設(shè)計(jì)及應(yīng)用對(duì)粉煤氣化黑水閥門(mén)的選型具有很好的借鑒意義。



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