濮陽(yáng)龍宇化工有限公司(以下簡(jiǎn)稱濮陽(yáng)龍化)年產(chǎn)20萬(wàn)元t甲醇裝置是中國(guó)第一臺(tái)粉煤加壓氣化裝置航天第一爐的發(fā)源地,是國(guó)外殼牌公司引進(jìn)、消化和吸收的Shell粉煤加壓技術(shù)及GE公司德士古水煤漿加壓氣化技術(shù)的再創(chuàng)新。該技術(shù)采用先進(jìn)的粉煤氣流床氣化技術(shù),用于備煤、輸煤、燃燒調(diào)節(jié)系統(tǒng)和氣化爐輻射段;灰渣水系統(tǒng)、洗滌凈化采用氣體急冷工藝技術(shù)。
1 系統(tǒng)概述和改造背景
磨煤系統(tǒng)生產(chǎn)的合格粉煤通過(guò)加壓和空分生產(chǎn)的氧氣和蒸汽通過(guò)粉煤燒嘴噴入氣化爐,3.5MPa(G)壓力,1400~1700℃在高溫下充分混合,產(chǎn)生部分氧化反應(yīng)H2、CO、CO2是合成氣體的主要成分,這些物質(zhì)離開反應(yīng)室進(jìn)入冷卻室,通過(guò)冷卻環(huán)通過(guò)下降管進(jìn)入冷卻室浴,合成氣體通過(guò)直接接觸冷水洗滌、冷卻和飽和,冷水的主要來(lái)源是合成洗滌塔底部排放的冷水P1303泵送至氣化爐激冷室,氣化爐激冷水流量調(diào)節(jié)閥(13FV-0008P1303A/B管道規(guī)格為泵出口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,由于管道頸部大幅縮小,這里的流量高達(dá)每秒100米以上。此外,介質(zhì)富含煤粉顆粒,對(duì)調(diào)節(jié)閥的侵蝕尤為嚴(yán)重。雖然原設(shè)計(jì)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,會(huì)導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥芯閥座損壞,導(dǎo)致裝置因閥體泄漏而被迫停車,造成生產(chǎn)成本的巨大浪費(fèi)。由于進(jìn)口閥配件加工周期過(guò)長(zhǎng),改為國(guó)內(nèi)調(diào)節(jié)閥偏心旋轉(zhuǎn)閥,閥芯閥座噴涂碳化鎢硬化特殊處理,但使用周期未突破,兩次因閥體泄漏而被迫停車,給公司帶來(lái)重大經(jīng)濟(jì)損失,嚴(yán)重限制了空間爐的長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。為此,大多數(shù)技術(shù)人員在咨詢大量技術(shù)信息和許多制造商的基礎(chǔ)上,大膽采用V型結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)閥,并按要求設(shè)計(jì),選材并進(jìn)行特殊處理,此舉改進(jìn)取得了良好的效果。
2 設(shè)計(jì)改造方案
本設(shè)計(jì)方案以閥芯閥座和流道為關(guān)鍵技術(shù)突破點(diǎn)。在保證長(zhǎng)期使用方面,結(jié)合岳陽(yáng)東方自動(dòng)控制閥廠進(jìn)行了大量變更和技術(shù)論證,最終確定了選擇V旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)閥是專門為氣體、固體(顆粒和粉末)介質(zhì)的流體切割和調(diào)節(jié)而設(shè)計(jì)和開發(fā)的,特別適用于煤化工裝置。它克服了國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品密封性能低、易沖刷、故障率高(特別容易卡?。┑娜秉c(diǎn)。
閥門核心部件采用組合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)到V閥芯采用超音速碳化鎢合金噴涂(表面硬度達(dá)到)HRC65-70),閥體流道鑲嵌碳化鎢套,保證閥腔在高流速高溫氣固介質(zhì)沖刷下不易沖刷損壞,保證閥門長(zhǎng)期保證其技術(shù)性能。
結(jié)構(gòu)為固定結(jié)構(gòu);閥桿和閥芯組裝為錐銷結(jié)構(gòu),確保無(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)具有彈簧自動(dòng)補(bǔ)償磨損功能。執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用壓鑄鋁合金缸體,缸內(nèi)壁和雙活塞鑄鋁齒條硬氧化。執(zhí)行器安裝對(duì)稱,動(dòng)作快,體積小,扭矩大,使用壽命長(zhǎng),配備手動(dòng)減速機(jī)構(gòu),操作簡(jiǎn)單靈活,可滿足不同直徑閥門的要求。定位器采用日本武術(shù)AVP控制信號(hào)為4-200-300型MA。
主要技術(shù)參數(shù):特種V公稱直徑:80型調(diào)節(jié)閥mm;公稱壓力:11MPa;適用溫度:260~3000℃;流量特性:等百分比;法蘭標(biāo)準(zhǔn):HG20615。
3 結(jié)束語(yǔ)
自2011年2月使用以來(lái),該閥已連續(xù)使用10個(gè)月。在此期間,該設(shè)備已連續(xù)運(yùn)行210多天。過(guò)去由于閥門內(nèi)部泄漏和泄漏而無(wú)停車事故,對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和節(jié)能降耗具有重要意義。該閥的設(shè)計(jì)和應(yīng)用對(duì)粉煤氣化黑水閥的選擇具有良好的參考意義。
1 系統(tǒng)概述和改造背景
磨煤系統(tǒng)生產(chǎn)的合格粉煤通過(guò)加壓和空分生產(chǎn)的氧氣和蒸汽通過(guò)粉煤燒嘴噴入氣化爐,3.5MPa(G)壓力,1400~1700℃在高溫下充分混合,產(chǎn)生部分氧化反應(yīng)H2、CO、CO2是合成氣體的主要成分,這些物質(zhì)離開反應(yīng)室進(jìn)入冷卻室,通過(guò)冷卻環(huán)通過(guò)下降管進(jìn)入冷卻室浴,合成氣體通過(guò)直接接觸冷水洗滌、冷卻和飽和,冷水的主要來(lái)源是合成洗滌塔底部排放的冷水P1303泵送至氣化爐激冷室,氣化爐激冷水流量調(diào)節(jié)閥(13FV-0008P1303A/B管道規(guī)格為泵出口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,由于管道頸部大幅縮小,這里的流量高達(dá)每秒100米以上。此外,介質(zhì)富含煤粉顆粒,對(duì)調(diào)節(jié)閥的侵蝕尤為嚴(yán)重。雖然原設(shè)計(jì)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,會(huì)導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥芯閥座損壞,導(dǎo)致裝置因閥體泄漏而被迫停車,造成生產(chǎn)成本的巨大浪費(fèi)。由于進(jìn)口閥配件加工周期過(guò)長(zhǎng),改為國(guó)內(nèi)調(diào)節(jié)閥偏心旋轉(zhuǎn)閥,閥芯閥座噴涂碳化鎢硬化特殊處理,但使用周期未突破,兩次因閥體泄漏而被迫停車,給公司帶來(lái)重大經(jīng)濟(jì)損失,嚴(yán)重限制了空間爐的長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。為此,大多數(shù)技術(shù)人員在咨詢大量技術(shù)信息和許多制造商的基礎(chǔ)上,大膽采用V型結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)閥,并按要求設(shè)計(jì),選材并進(jìn)行特殊處理,此舉改進(jìn)取得了良好的效果。
2 設(shè)計(jì)改造方案
本設(shè)計(jì)方案以閥芯閥座和流道為關(guān)鍵技術(shù)突破點(diǎn)。在保證長(zhǎng)期使用方面,結(jié)合岳陽(yáng)東方自動(dòng)控制閥廠進(jìn)行了大量變更和技術(shù)論證,最終確定了選擇V旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)閥是專門為氣體、固體(顆粒和粉末)介質(zhì)的流體切割和調(diào)節(jié)而設(shè)計(jì)和開發(fā)的,特別適用于煤化工裝置。它克服了國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品密封性能低、易沖刷、故障率高(特別容易卡?。┑娜秉c(diǎn)。
閥門核心部件采用組合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)到V閥芯采用超音速碳化鎢合金噴涂(表面硬度達(dá)到)HRC65-70),閥體流道鑲嵌碳化鎢套,保證閥腔在高流速高溫氣固介質(zhì)沖刷下不易沖刷損壞,保證閥門長(zhǎng)期保證其技術(shù)性能。
結(jié)構(gòu)為固定結(jié)構(gòu);閥桿和閥芯組裝為錐銷結(jié)構(gòu),確保無(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)具有彈簧自動(dòng)補(bǔ)償磨損功能。執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用壓鑄鋁合金缸體,缸內(nèi)壁和雙活塞鑄鋁齒條硬氧化。執(zhí)行器安裝對(duì)稱,動(dòng)作快,體積小,扭矩大,使用壽命長(zhǎng),配備手動(dòng)減速機(jī)構(gòu),操作簡(jiǎn)單靈活,可滿足不同直徑閥門的要求。定位器采用日本武術(shù)AVP控制信號(hào)為4-200-300型MA。
主要技術(shù)參數(shù):特種V公稱直徑:80型調(diào)節(jié)閥mm;公稱壓力:11MPa;適用溫度:260~3000℃;流量特性:等百分比;法蘭標(biāo)準(zhǔn):HG20615。
3 結(jié)束語(yǔ)
自2011年2月使用以來(lái),該閥已連續(xù)使用10個(gè)月。在此期間,該設(shè)備已連續(xù)運(yùn)行210多天。過(guò)去由于閥門內(nèi)部泄漏和泄漏而無(wú)停車事故,對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和節(jié)能降耗具有重要意義。該閥的設(shè)計(jì)和應(yīng)用對(duì)粉煤氣化黑水閥的選擇具有良好的參考意義。
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