除灰系统阀门的选择和应用

1 概述

在火力发电厂的水除灰系统和矿山的磁选、微选、尾矿等液固气固介质输送系统的管道中，介质含有大量的灰渣或矿浆，有的坚硬，有的粒度大，甚至有一定的粘度和腐蚀性。阀门的过流部件被灰渣或矿浆磨损，尤其是需要节流调节的系统。针对电力工业和矿山工业的特殊工况，开发了一系列适用于输送矿浆、干灰、渣水混合物、泥浆和水泥混合物的铸石阀。

22 矿浆及渣水输送系统

火力发电厂水除灰系统和矿山尾矿排渣系统的灰水和砂浆泵送至沉淀池沉淀，再利用清水。输送系统由输送管、槽、泵站组成。泵站出口端设有排渣止回阀、排渣阀和排渣节流阀。根据落差，设有一级泵、二级泵、三级泵和四级泵。油隔离泵、活塞泵或柱塞泵用于高扬程远距离输送。为了适应流量波动，满足尾矿坝增加对泵扬程增加的要求，可采用调速装置改变泵速。砂浆泵一般配备备用泵。

3 铸石阀门

3.1 球阀

铸石球阀(图1)型号NQ3（9）47F－（1.6～6.4）MPa）球体和两端盖通道内衬一层环形玄武岩铸石材料，在球体表面堆焊CoCrW硬质合金硬度>65HRC，为了提高球体的许用应力和表面的耐磨性和耐冲刷性，延长阀门的使用寿命，减少颗粒对阀门的磨损。铸石球阀是电厂和矿山除灰排渣系统的理想控制阀，具有多个火力发电厂和矿山排渣的实际使用证明。

铸石球阀公称直径DN50~600，公称压力PN6~63，使用温度0~120℃，电动、手动、气动、液动传动模式适用于介质矿浆、渣水、泥浆、水和蒸汽。

铸石球阀阀体和端盖材料为铸钢，球体材料为1Cr18Ni9Ti，流道衬玄武岩铸石，上下阀杆20Cr13.阀座密封圈为聚氨酯或氟橡胶。

3.2 球形三通换向阀

铸石球形三通换向阀(型号)NSQ3（9）47F－（1.6～6.4）MPa）它是一种基于铸石球阀的新型三通阀，主要用于泵、管道更换和切换流向。该阀具有耐磨、耐腐蚀、开关灵活、操作方便、密封严密等特点。阀体孔一进两出，夹角分别为120°。

1.阀体 2.端盖 3.球体 4.密封圈 5.阀杆

图1 铸石球阀

铸石球形三通换向阀的公称直径DN50~600，公称压力PN6~63，使用温度0~120℃，电动、手动、气动、液动传动模式适用于介质矿浆、渣水、泥浆、水、蒸汽等。铸石球形三通换向阀阀体和阀盖材料为铸钢，球体材料为1Cr18Ni9Ti，流道衬玄武岩铸石，上下阀杆材料为20Cr13.阀座密封圈由聚氨酯或氟橡胶制成。

3.3 半球阀

铸石半球阀(型号NDQ3（9）47F－（1.6～6.4）MPa）是火力发电厂和矿山灰渣排放系统的新型截止阀，也可用于干粉煤灰气力输送系统。

铸石半球阀的公称直径DN50~300，公称压力PN6~16，使用温度≦200℃，电动、手动、气动、液动等传动用于介质矿浆、渣水、干灰、水泥等。

铸石半球阀体和阀盖材料为铸钢，球体材料为1Cr18Ni9Ti，流道衬玄武岩铸石，上下阀杆材料为20Cr13.阀座密封圈由氟橡胶制成。

♂

3.4 排渣闸阀

铸石排渣闸阀(型号NPZ41H－（1.6～6.4）MPa和NPZ43F－（1.6～6.4）MPa）它是火力发电厂水除灰系统和矿山尾矿输送系统中的专用阀门。阀体进出口流道内壁镶嵌玄武岩铸石材料或氮化硅陶瓷片（图2）。阀体内腔出口端设计为渐缩形，阀体出口端宽度为L（L根据阀门直径确定)导渣槽，阀体底部的腐蚀部分和出口镶嵌玄武岩铸石。玄武岩铸石耐磨材料衬里后，阀体底部为流线型，与管道直径一致，使排渣顺畅，解决了阀体底部的积渣和磨损问题，防止了磨损，大大延长了阀门的使用寿命，提高了阀门的可靠性。特别适用于灰渣多、颗粒大的恶劣条件。

图2 铸石闸阀阀体

铸石排渣闸阀公称直径DN50~600，公称压力PN6~100，使用温度0~120℃，电动、手动、气动、液动传动模式适用于介质矿浆、渣水、泥浆、水和蒸汽。阀体和阀盖材料为铸钢，流道镶嵌玄武岩铸石，阀杆材料为20Cr13、阀座材料为Cr26或Cr28.铸钢镶嵌氮化硅是闸板表面和阀座材料。由于氮化硅材料硬度高，需要用金刚石砂轮磨削。

3.5 节流阀

铸石节流阀(图3)型号NL43H－（1.6～6.4）MPa）耐磨层和环形玄武岩铸石放置在阀体内腔内，进口端与出口端口径相同。节流后，浆液和灰渣无阻力，沿直线排出。节流板采用KMBCr26铸铁消除了颗粒介质对阀体和节流板的磨损，解决了闸板关闭不到位的问题。阀体底部呈直线形，提高了流量调节的灵敏度和阀门的可靠性。工艺好，开关省时省力，使用寿命长。

铸石节流阀公称直径DN50~600，公称压力PN6~100，使用温度0~120℃，电动、手动、气动、液动传动模式适用于介质矿浆、渣水、泥浆、水和蒸汽。

图3

铸石节流阀阀体及阀盖材料为铸钢，流道为玄武岩铸石，阀杆材料为20Cr13耐磨层和节流板材料Cr26或Cr28。

3.6 止回阀

铸石止回阀(图4)型号NPH44H－（1.6～6.4）MPa）安装在电厂排灰排渣管的泵出口端，防止泵停止时介质回流。衬铸石材料的使用寿命是阀体底部和磨损特别严重的部位的10倍以上。

1.阀体 2.阀盖 3.阀瓣 4.摇杆

图4 阀门结构图

铸石止回阀的公称直径DN50~600，公称压力PN6~64，使用温度≦200℃，适用于介质矿浆、渣水、干灰、水泥等。阀体和阀盖为铸钢，流道为玄武岩铸石，阀杆为20Cr13，阀座为Cr26或Cr28.氮化硅由铸钢制成。

♂

3.7 连体截止-节流阀

连体截止-节流阀(图5)LSJL41H－（1.6～6.4）MPa、LSJL44H－（1.6～6.4）MPa和LSJL43F－（1.6～6.4）MPa）两个阀门组合在一起，总体积小，使用方便，克服了其他阀门积渣造成的密封故障。阀体焊接或铸造，多层软密封，密封性能好，调整方便。整个通道对流体无障碍，压力降低。闸板为不锈钢，耐磨耐腐蚀性好，节流板为耐磨钢，延长使用寿命。腔内无停滞和堵塞。玄武岩铸石材料衬在通道内。

连体截止-节流阀公称直径DN50~600，公称压力PN6~100，使用温度0~120℃，传动方式电动、手动、气动和液动，适用介质矿浆、渣水、泥浆、水和蒸汽等。

阀体和阀盖材料为铸钢，流道为玄武岩铸石，阀杆材料为20Cr13耐磨层和节流板材料Cr26或Cr28、阀座材料为Cr26或Cr28.铸钢镶嵌氮化硅。

图5 连体截止-节流阀

3.8应用

根据铸石阀矿山根据铸石阀的性能和主要部件材料选择不同类型的阀门。

（1）电厂

电厂常用的铸石球阀是PN16、25和40－DN200、250、300和400可连续运行24000h。常用的铸石闸阀是PN16和40－DN150、200、250和400可连续运行1万h，开关密封灵活可靠。

（2）矿山

矿山常用的铸石球阀是PN16、25和40－DN200、250、300、400和500可连续运行24000h。常用的铸石闸阀是PN16和40－DN常用的止回阀是200、215、250、300、350和400PN16－DN200、250和300，常用的连体截止-节流阀PN16－DN300，可连续运行1万h。

4采用除灰和矿山排渣系统阀门的要求

(1)安全可靠，密封性能好。后者应优先考虑降低操作复杂性和提高安全性和可靠性。

(2)启闭操作灵活简单。在保证安全可靠的前提下，尽量减少阀门的操作程序，力求简单。

（3）耐磨性和耐腐蚀性。阀体、闸板等过流部件应具有良好的耐磨性和耐腐蚀性。结构应具有良好的缓冲形状，以减少渣浆的直接冲刷。

(4)阀体进出口流道镶嵌环形玄武岩铸石耐磨材料，耐磨、耐腐蚀、防结垢。

(5)阀门与系统的连接应简单，切换方便可靠。尽量减少阀门数量和管道阻力，防止阀门附近形成流动死区。

水利除灰系统和矿山排渣系统用阀门的要求比单介质（汽、水、油等阀门）严格。为了确保除灰和排渣阀门安全可靠的使用，除了应加强新产品的研制外，更重要的是力求除灰和排渣阀门在现场的合理使用。

合理使用除灰阀

在水利除灰和矿山除渣系统中，多一个阀门就多一个故障点，这意味着维护和更换工作量的增加和生产成本的增加。为了减少故障点，阀门的数量越少越好。铸石止回阀必须安装在砂浆泵、回水泵、提升泵等离心泵出口管道上，防止泵停机后叶轮倒转，保证管道安全运行，防止故障。铸石球阀经过多年的使用证明，经久耐用，使用寿命长，流体阻力小，密封可靠，耐磨耐腐蚀，球体和阀座的密封面在全开全关过程中始终与介质隔离，使高速通过阀门的介质不会侵蚀密封面。在水利除灰和矿山除渣系统中，具有更好的安全性和可靠性，的启闭扭矩，故障率较低。铸石闸阀可替代普通闸阀和软管阀，解决除灰和排渣阀体磨损问题。

6 结语

在确定阀门材料和结构形式时，应充分考虑介质的特殊性、长期运行式时，应充分考虑介质的特殊性、长期运行。合理选择阀门类型，解决阀门耐磨耐腐蚀问题，防止运行、冒、滴、漏，减少环境污染，确保管道安全运行，使电力工业和矿山工业可持续发展。