某化工厂GSP气化炉在行驶过程中，激冷水流量调节阀在短时间内冲刷磨损。严重时，激冷水流量调节阀在线运行不到3天，阀芯磨损，导致激冷水流量调节阀无法正常调节，气化炉被迫停车。作者通过GSP分析了气化炉激冷水流量调节阀的冲刷和磨损原因，分析了激冷水流量调节阀的几种改造应用。
1 工艺简介
GSP气化技术是干煤粉加压气化技术。来自磨煤干燥装置的干煤粉通过锁斗加压和煤粉给料仓库密集流入气化炉顶部；气化炉反应室气化为粗气体和液体灰渣，气化产品直接进入气化炉冷却室。灰渣冷却固化后，通过渣锁斗排出，粗气冷却饱和后，进入文丘里洗涤系统进一步清洗细灰；清洗后的气体进入下游变换装置；气化灰水进入黑水系统沉淀分离细灰，冷却后进入焚烧炉；气化废水进入污水处理厂，酸硫回收装置。气化区、黑水蒸汽、黑水处理、废水蒸汽等系统。
GSP气化炉激冷水系统主要为气化炉激冷室提供循环激冷水，通过激冷水流量调节阀调节到激冷室的水流量来控制激冷室的温度。如果激冷水流量调节阀不能正常调节，会影响气化炉的结渣效果，甚至烧毁激冷室。（如图1所示）
图1 GSP气化炉工艺示意图简图
2 GSP气化炉激冷水流量调节阀冲刷，磨损原因分析
GSP气化炉激冷水流量调节阀冲刷磨损的直接原因是激冷水含有大量颗粒物，当激冷水流过阀体时，会冲刷磨损阀体。根据工艺厂的西门子设计，激冷水系统中的颗粒尺寸为0.1um，含量为0.1mg/L；在气化炉试运行过程中，实际工况与原设计工况发生重大偏差，激冷水系统颗粒尺寸达到900um，颗粒含量达到9800mg/L，与原设计条件相比，它增加了数千倍。在激冷水流量调节阀的调节过程中，激冷水夹带固体颗粒高速流经阀体，颗粒高速冲刷阀芯、阀座、阀体，导致阀芯、阀座、阀体磨损。随着阀芯冲刷磨损的加剧，激冷水流量调节阀的流量调节特性逐渐恶化，最终激冷水流量调节阀无法正常调节激冷水流量。
激冷水流量调节阀磨损的间接原因是阀门结构和阀内部件材料选择不当。例如，原设计采用SamsonV-Port激冷水流量调节阀结构形式，阀内部材料为双相钢，V-Port该结构具有分流和阀芯导向功能。当激冷水流过时，阀腔内容易产生涡流现象，这将增加阀内部件的清洗强度。双相钢阀内部件具有较强的耐腐蚀性，但材料硬度不高，耐冲刷性弱，介质冲向阀芯部分容易被冲刷损坏。
3 GSP气化炉激冷水流量调节阀的几种改造应用
3. 喷涂碳化钨
在SamsonV-Port在结构激冷水流量调节阀的基础上，碳化钨喷涂双相钢阀内部表面，提高阀内部硬度，在一定程度上提高阀的耐冲刷性。碳化钨喷涂。碳化钨喷涂处理后的阀门在线运行状态可以在一定程度上改善，在线运行约10天。
3.2 采用笼式结构，提高阀内部件的硬度
阀门采用笼式结构，阀座采用孔式结构，阀内部件采用硬440C。激冷水调节阀采用笼式结构，压力降低，冲刷强度降低，硬度高的440C作为阀内件的材料，提高了阀内件的抗冲刷能力。笼式结构激冷水流量调节阀在线连续运行一个月，抗冲刷能力显著提高。
3.3 采用偏心旋转阀
阀门采用偏心旋转阀，铬钼钢 碳化钨喷涂，内部材料17-4PH 激光熔焊。偏心旋转阀用于调节激冷水流量。阀门流道相对简单，可以在一定程度上减少激冷水对阀门的冲刷，但仍不能满足长周期连续运行的要求。
3.4 陶瓷滑板阀
阀门采用陶瓷滑板阀，阀体陶瓷衬里。陶瓷滑板阀的优点是阀门流道直通，流道简单，流体通过时摩擦冲刷小。此外，陶瓷材料大大提高了阀门的耐冲刷性。
激冷水流量调节阀采用陶瓷滑板阀，从阀门结构形式和阀门材料两个方面克服了激冷水冲刷问题，大大延长了激冷水流量调节阀的在线连续运行周期。
4 结语
笔者通过对GSP分析了气化炉激冷水流量调节阀冲刷磨损的原因，对激冷水流量调节阀的几种改造应用进行了比较分析。结合现场实际应用，提出了目前的情况GSP陶瓷滑板阀是气化炉激冷水流量调节阀的最佳结构形式GSP气化炉长周期稳定运行具有重要意义。
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