煤气化是煤炭清洁和高效转化的核心技术,是甲醇、化肥和煤基液体燃料合成和氢气生产的基础。近年来,德士古壳煤气化在中国得到了广泛的应用,特别是德士古水煤浆加压气化技术,石油公司重油气化、国家制造商和研究机构后工业生产的基础上,煤气化技术成为20世纪80年代第二代的代表。
气化装置是典型的化学反应,氧气和煤是主要原料。主要设备为气化炉,气化装置的正常生产和安全运行是关键仪器的重要选择。气化装置和进水阀的投资占设备成本的20%。阀门在气化装置的运行中起着关键作用。主阀专用阀气化装置包括气化炉锁渣阀、氧阀调节阀、氧气切断阀、煤浆控制阀、合成气入口三偏心蝶阀。以下是这些阀门的简要介绍。
1 工艺流程
气化炉中的煤和蒸汽部分产生氧化反应,产生原料气。原料气通过冷激洗涤去除炭黑,运输到变化过程中。气化产生的炭黑水被回收利用,大部分灰水可以回收利用,一小部分污水处理后送到生化池处理。
2 气化炉锁渣阀
锁渣阀是气化厂最重要的阀门。每个气化炉的锁渣阀管道连接到气化炉的间隙和两个锁渣罐的放电口。每个冲洗阀都是气化炉的一侧。锁渣阀,参与造渣过程控制,应经常直接磨损和切换高温、高压和火山灰。当需要压差时,双向紧阀的结构和材料上的印章要求较高。为节约能源,还设置了黑水循环系统条件锁渣阀。但由于交换量少,压差变化小,对锁渣硬化阀要求严格。
阀应设计成功,以确保105个循环。阀门需要在正反两个方向密封,下游压力位于大气压下的最低压差。在排渣过程中,上锁渣阀应能够承受阀后产生的压力变化。阀门采用锁渣高温结构,在冲击、腐蚀和磨损条件下,应充分考虑阀体和内件体的金属涂层。对于锻造和铸造的加工阀体,碳钢阀体和阀盖具有一定的腐蚀裕度。
3 氧气调节阀和切断阀
煤气化厂氧气管阀,包括氧气总管流量控制阀、各气化炉氧气支管流量控制阀、氧气联锁双切断阀、氧气排气阀、氧气排气管阀,安装在氧气管道中。此外,高压氮气清洗阀、高压氮气缓冲阀、氮气清洗阀与氧气管阀连接。水煤浆管与氧气管氮气清洗阀相连。氧气切割阀和高压氮气切割阀由气化炉安全联锁系统控制,相关截止阀应在车辆上操作。当车辆停止故障时,自动切断进入气化炉氧气管并清空,然后用高压氮气清洗保护氧气管。
4 煤浆灰水控制阀
水煤浆位于阀芯和阀座环口,形成高流速液体和固体粉末混合物。煤浆阀流量很高,煤浆有一定的硬度,因此其侵蚀破坏力强,煤浆会沉积,堵塞阀腔,需要打开阀流道去除死角。确保精细的水煤浆能渗透到阀芯的导向间隙的导向间隙中,这可能会导致阀门堵塞。当煤浆在阀座密封面上形成污垢的附着力完全关闭时,会影响阀门的泄漏率,因此他们要求控制阀自动清除污垢。煤浆灰水阀有三个具体要求:耐腐蚀、堵塞、自清洁。灰水几乎没有腐蚀,阀体、阀盖碳钢、阀门、阀座等基质材料、奥氏体不锈钢、硬合金可热敷表面耐腐蚀;灰水形成的污垢,粘附少于焦炭层,不与大扭矩执行机构。
该技术的特点需要大量的结构类型。角度控制阀能满足要求。导向结构顶部的单座角控制阀芯。阀芯把手与导套之间存在一定差距。虽然它是梁顶的主流,但黑水渗入导向间隙。一旦停车焦化形成薄膜层,就会产生强烈的附着力,经常重新启动阀芯可以防止干扰,消除以阀芯结构为导向的结构,并通过逃生槽根除焦粉。消除焦化需要大量的推力,通常大于大口径气动活塞执行机构。推力远远超过标准。普尔需要通过气动薄膜执行机构串联使用几个串联使用的活塞执行机构。
5 合成气三偏心蝶阀
气化炉出口合成气流,行动快,泄漏率高,因此采用流量控制蝶阀。蝶阀的特点是气动执行器扭矩大,表面阳极氧化,机架和小齿轮结构,正常使用寿命可达100万次。阀体、阀板、阀轴同心结构设计,双向气体100%Ⅵ分级密封,支架结构紧凑,重量轻,体积小。无连接,维护简单,无靠背设计,确保安装后阀门扭矩不增加。光盘进口的高性能喷涂板使板平均磨损,具有寿命长、流动性好的特点。
结合选择三偏心蝶阀的经验,三偏心蝶阀的结构特点使圆柱轴锥轴偏转的双偏心密封面干轴处于偏心位置。第三偏心密封后,截面不再是圆形的,而是椭圆形的。形状的密封面与中心线不对称,一侧倾斜,另一侧平行于身体中心线。第三偏心的特点从根本上改变了密封结构,使其不再是密封位置,而是扭转密封,即不依赖弹性变形的座椅,而是完全与阀座接触面密封。因此,金属阀座泄漏的问题一举解决,使接触面压力与介质压力成正比,高压高温也很容易解决。
6 结束语
为了充分实现水煤浆气化生产的自动化,在设计中不仅要选择科学的控制方案,还要选择正确的操作模式。现场仪器是控制系统中不可或缺的一部分。实践证明,本文提到的阀门可以处理高循环频率和频率,满足严格的金属密封等级要求,为气化装置的正常运行提供可靠的保证。
气化装置是典型的化学反应,氧气和煤是主要原料。主要设备为气化炉,气化装置的正常生产和安全运行是关键仪器的重要选择。气化装置和进水阀的投资占设备成本的20%。阀门在气化装置的运行中起着关键作用。主阀专用阀气化装置包括气化炉锁渣阀、氧阀调节阀、氧气切断阀、煤浆控制阀、合成气入口三偏心蝶阀。以下是这些阀门的简要介绍。
1 工艺流程
气化炉中的煤和蒸汽部分产生氧化反应,产生原料气。原料气通过冷激洗涤去除炭黑,运输到变化过程中。气化产生的炭黑水被回收利用,大部分灰水可以回收利用,一小部分污水处理后送到生化池处理。
2 气化炉锁渣阀
锁渣阀是气化厂最重要的阀门。每个气化炉的锁渣阀管道连接到气化炉的间隙和两个锁渣罐的放电口。每个冲洗阀都是气化炉的一侧。锁渣阀,参与造渣过程控制,应经常直接磨损和切换高温、高压和火山灰。当需要压差时,双向紧阀的结构和材料上的印章要求较高。为节约能源,还设置了黑水循环系统条件锁渣阀。但由于交换量少,压差变化小,对锁渣硬化阀要求严格。
阀应设计成功,以确保105个循环。阀门需要在正反两个方向密封,下游压力位于大气压下的最低压差。在排渣过程中,上锁渣阀应能够承受阀后产生的压力变化。阀门采用锁渣高温结构,在冲击、腐蚀和磨损条件下,应充分考虑阀体和内件体的金属涂层。对于锻造和铸造的加工阀体,碳钢阀体和阀盖具有一定的腐蚀裕度。
3 氧气调节阀和切断阀
煤气化厂氧气管阀,包括氧气总管流量控制阀、各气化炉氧气支管流量控制阀、氧气联锁双切断阀、氧气排气阀、氧气排气管阀,安装在氧气管道中。此外,高压氮气清洗阀、高压氮气缓冲阀、氮气清洗阀与氧气管阀连接。水煤浆管与氧气管氮气清洗阀相连。氧气切割阀和高压氮气切割阀由气化炉安全联锁系统控制,相关截止阀应在车辆上操作。当车辆停止故障时,自动切断进入气化炉氧气管并清空,然后用高压氮气清洗保护氧气管。
4 煤浆灰水控制阀
水煤浆位于阀芯和阀座环口,形成高流速液体和固体粉末混合物。煤浆阀流量很高,煤浆有一定的硬度,因此其侵蚀破坏力强,煤浆会沉积,堵塞阀腔,需要打开阀流道去除死角。确保精细的水煤浆能渗透到阀芯的导向间隙的导向间隙中,这可能会导致阀门堵塞。当煤浆在阀座密封面上形成污垢的附着力完全关闭时,会影响阀门的泄漏率,因此他们要求控制阀自动清除污垢。煤浆灰水阀有三个具体要求:耐腐蚀、堵塞、自清洁。灰水几乎没有腐蚀,阀体、阀盖碳钢、阀门、阀座等基质材料、奥氏体不锈钢、硬合金可热敷表面耐腐蚀;灰水形成的污垢,粘附少于焦炭层,不与大扭矩执行机构。
该技术的特点需要大量的结构类型。角度控制阀能满足要求。导向结构顶部的单座角控制阀芯。阀芯把手与导套之间存在一定差距。虽然它是梁顶的主流,但黑水渗入导向间隙。一旦停车焦化形成薄膜层,就会产生强烈的附着力,经常重新启动阀芯可以防止干扰,消除以阀芯结构为导向的结构,并通过逃生槽根除焦粉。消除焦化需要大量的推力,通常大于大口径气动活塞执行机构。推力远远超过标准。普尔需要通过气动薄膜执行机构串联使用几个串联使用的活塞执行机构。
5 合成气三偏心蝶阀
气化炉出口合成气流,行动快,泄漏率高,因此采用流量控制蝶阀。蝶阀的特点是气动执行器扭矩大,表面阳极氧化,机架和小齿轮结构,正常使用寿命可达100万次。阀体、阀板、阀轴同心结构设计,双向气体100%Ⅵ分级密封,支架结构紧凑,重量轻,体积小。无连接,维护简单,无靠背设计,确保安装后阀门扭矩不增加。光盘进口的高性能喷涂板使板平均磨损,具有寿命长、流动性好的特点。
结合选择三偏心蝶阀的经验,三偏心蝶阀的结构特点使圆柱轴锥轴偏转的双偏心密封面干轴处于偏心位置。第三偏心密封后,截面不再是圆形的,而是椭圆形的。形状的密封面与中心线不对称,一侧倾斜,另一侧平行于身体中心线。第三偏心的特点从根本上改变了密封结构,使其不再是密封位置,而是扭转密封,即不依赖弹性变形的座椅,而是完全与阀座接触面密封。因此,金属阀座泄漏的问题一举解决,使接触面压力与介质压力成正比,高压高温也很容易解决。
6 结束语
为了充分实现水煤浆气化生产的自动化,在设计中不仅要选择科学的控制方案,还要选择正确的操作模式。现场仪器是控制系统中不可或缺的一部分。实践证明,本文提到的阀门可以处理高循环频率和频率,满足严格的金属密封等级要求,为气化装置的正常运行提供可靠的保证。
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