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煤化工是一个以煤为原材料,通过化学加工的方法将煤转化成固体、液体和气体燃料及其他化学品的行业。控制阀作为煤化工中的核心应用部件,其使用环境十分严苛,控制阀内通常流通着由气、液、固组成的多相流,并且在高温、高压、高腐蚀的环境下进行工作。由于煤化工工艺的特殊性,在生产过程中所使用的各类控制阀关乎着生产的平稳和安全,在煤化工项目中起着至关重要的作用。下面,仪控君就为大家介绍一下煤化工各个装置区各类关键控制阀的具体情况及应用现状分析。

 

1.煤化工专用阀门应用场合包括以下几类:

①煤浆(粉)输送,包括水煤浆(间接液化)、油煤浆(直接液化)等;②吹灰系统;③废水处理系统;④排渣系统。

2.煤化工行业阀门控制介质特点有以下几点:

①介质温度高,输送温度最高可达350℃;②气液固三相流体工况复杂;③工作压力高,压差可达10MPa以上,导致介质流速高;④介质中含有氯离子、氨、钾盐、硫化氢或磷酸等强腐蚀介质。

3.煤化工行业用阀现状有以下两种情况:

①煤化工装置关键阀门基本依靠进口,由于进口阀门价格昂贵,使用寿命短,导致频繁停车,再加上制造厂远离中国,售后服务不及时,成为煤化工装置正常运行的“瓶颈”,近年随着国内阀门厂家的技术提升以及大量的使用业绩增加,煤化工控 制阀的国产化比例也在不断提高;

②以现在的煤化工装置为例,每运行3~6个月,就需停车检修。关键控制阀冲刷、腐蚀严重,不能长周期稳定运行,是制约装置正常运行的瓶颈设备。

气化装置

气化装置最为复杂,也是煤化工的核心装置,此装置使用的阀门种类繁多而且要求非常苛刻,同时又与气化炉的形式有很大关系。目前气化炉有德士古、GSP及四喷嘴水煤浆炉。

1、煤浆及煤粉系统

煤浆做原料的控制系统,煤浆作为输送和流量调节设备,阀门起到控制煤浆的循环和切断。根据煤浆的特点,首选为球阀,双向硬密封固定球,内件可选316及以上材质,可做渗氮及堆焊司太立合金进行硬化处理;

煤粉做原料的控制系统较为复杂,而且由于煤粉产生的磨损效果较为严重,当然根据9大类阀门的特点,球阀依然是首选,双向硬密封固定球,内件可选316及以上材质,可做渗氮、堆焊司太立合金进行硬化处理甚至喷涂碳化钨。

这里要强调几点:

①阀门的轴承选择上,尽量保证轴承密封效果,避免煤粉进入轴承对其造成磨损加速阀门损坏;

②阀座蝶型弹簧材质上的选择,建议选择高速钢如:SKH-23;

③阀门安装时应对执行机构安装支架或吊架避免执行太重对阀杆及轴承的影响。

这三点注意同样适用于气化锁渣阀,而且选型情况与锁渣阀基本一样。

这里推荐两种阀型供参考,可能效果会更好。

①轨道球阀,也就是所谓弹性球球阀。需要注意的就是轨道球阀需要考虑物料对轴承和阀杆及执行机构的影响,这里在密封上需要进行处理;

②盘阀,听说有一定的使用业绩,并且效果也不错,但选择需要选择双向密封,同样需要考虑对阀杆及执行机构的密封的问题。

2、锁渣阀

锁斗系统是液态排渣的水煤浆或和干煤粉气流床加压气化装置上的最重要的排渣系统,主要由渣罐、锁渣阀、排渣阀、冲洗水罐等组成,自动循环控制。用于定期收集气化炉渣。锁渣阀,也称之为锁斗阀,一般采用气动两位开关球阀。每台气化炉渣出口的锁斗设置3台锁渣阀,锁斗排放口有1台锁渣阀。锁渣阀采用的是金属硬密封固定式球阀结构,直接参与锁斗系统的程序控制。


四合成及后续其他装置

甲醇合成及后续其他装置阀门选型基本遵循了阀门选用的基本要求,根据工艺的特点,需要注意和关注的有:

1.温度,低温阀门材料选型注意使用304L或316L;2.腐蚀介质如含硫化氢的,除316L外可高选317L或双相钢材质;3.对于含毒性大或有强刺激的介质可选用波纹管密封型式;4.气体法生产聚丙烯,需要高频阀门,开关次数多,目前只有少数几家产品业绩较好,选型中需要注意。

目前阀门基本分为九大类:

1.单座阀;2.双座阀;3.角阀;4.隔膜阀;5.球阀;6.蝶阀;7.套筒阀;8.偏心旋转阀;9.三通阀。根据阀门自身的特点,根据工艺不同的要求和介质的特点进行选择、优化。

当然还有许多阀门属于从九大类中衍生出来的,如插板阀和盘阀属于蝶阀类,旋塞阀属于球阀类,换向阀属于三通阀门类等。在阀门选型上,除了注意阀门的类型和材料外,阀门附件同样非常重要,执行机构、定位器和空气减压原件、阀位反馈原件等问题。






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