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2021-3-20 14:59:00
公司新聞
調節閥在煤化工行業的應用及工藝要求
  煤化工是一個以煤為原材料,通過化學加工的方法將煤轉化成固體、液體和氣體燃料及其他化學品的行業,F代煤化工主要包括煤制油、二甲醚、煤制烯烴、煤制乙二醇、煤制天然氣等有機原料。以其產業鏈且資源轉化率較高的特性成為現代煤化工發展的主流趨勢。
 
  為滿足我國能源結構調整的需要,研制開發大型煤化工成套設備已是國家重大技術裝備戰略任務之一,同時配套設備國產化工作也成為其重點任務。其中,作為煤化工中的核心應用部件———調節閥,其使用環境十分嚴苛,調節閥內通常流通著由氣、液、固組成的多相流,并且在高溫、高壓、高腐蝕的環境下進行工作。其中流體介質黑水、渣水及灰水含有氯離子、氨、鉀鹽、硫化氫或磷酸等強腐蝕介質,并且閥門前后壓差大。在節流口,流體介質混雜著硬質顆粒高速流動,具有強大的動能,閥門的閥芯或閥座等表面很快被沖出流線形的細槽,形成侵蝕,同時有阻塞流發生,高速流體產生閃蒸或空化。
 
  目前大型煤化工的關鍵閥門,如煤粉進料閥、鎖渣閥、高壓氧氣切斷閥和氮塞球閥、高壓氧氣調節閥、高壓黑水和灰水切斷閥、高壓黑水閃蒸閥等大部分還依賴進口。其核心特種閥門:黑水調節閥,在煤氣化應用中氣化爐底到氣化高溫熱水器設置1臺黑水液位調節閥,洗滌塔底部到高溫熱水器設置2臺黑水調節閥。因為工況惡劣,導致閥門的壽命都較短,傳統的工藝管線上主要采用進口的結構形式為偏心旋轉調節閥,其結構耐腐蝕、耐高溫性能好,但是耐沖刷性能差。其閥芯、閥座及閥體流道等噴涂碳化鎢處理,其壽命約為3個月,而國內產品僅僅使用半個月左右。受此影響,裝置運行需要頻繁地更換閥門,既浪費工時又加大了生產成本。
 
  隨著科學技術的發展,煤化工工藝的不斷創新,其裝置也向高參數、大型化方向發展。與此同時我國閥門行業通過積極自主創新,消化吸收引進技術和技術改造,研發能力、工藝裝備、產品設計制造水平和產品質量都有明顯提高,加之新型材料工藝的不斷出現,在國家重大技術裝備國產化,如核電、火電、石油、煤化工、天然氣長輸管線等均取得了豐碩的成果。
 
  在煤化工氣化裝置中,氣化爐底到氣化高溫熱水器設置1臺黑水液位調節閥,洗滌塔底部到高溫熱水器設置2臺黑水調節閥。
 
  1、這些調節閥工作溫度較高,壓降大,灰渣含量也zui高,應能夠耐受通過閥門壓力降引起的高流速,還要耐受閃蒸溶解氣的氣蝕、水的汽化和煤灰顆粒引起的腐蝕及磨蝕。尤其是在*級閃蒸,黑水從高壓經過閃蒸閥直接降到中低壓,由于閃蒸出大量工藝蒸汽,物料流過閃蒸閥節流元件的速度非常高,導致磨損會比較嚴重。
 
  2、黑水、渣水及灰水含有氯離子、氨、鉀鹽、硫化氫或磷酸等強腐蝕介質,并且閥門前后壓差大。在節流口,流體介質混雜著硬質顆粒高速流動,具有強大的動能,閥門的閥芯或閥座等表面很快被沖出流線形的細槽,形成侵蝕,同時有阻塞流發生,高速流體產生閃蒸或空化。介質在閥腔內的聚泡爆裂過程,會釋放很大的能量,對閥體內部及節流元件等零件產生強力破壞,形成氣蝕。
 
  3、過去是將*級閃蒸閥分解為兩個串連的減壓調節閥,這樣把每一臺閥的前后壓差降低50%,經過每臺閥閃蒸出來的工藝蒸汽量相應減小,閃蒸閥磨損的情況得到較大改觀。黑水調節閥推薦為角閥,閥芯閥座材質要求用硬質合金(WC)堆焊或更好的金屬硬化工藝,為防止閃蒸對閥門造成的破壞,出口配套錐形管。傳統的工藝管線上主要采用進口的結構形式為偏心旋轉調節閥,其結構耐腐蝕、耐高溫性能好,但是耐沖刷性能差。
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