系統(tǒng)概述與改造背景

 

    由磨煤系統(tǒng)生產(chǎn)的合格粉煤經(jīng)加壓與空分生產(chǎn)的氧氣與蒸汽由粉煤燒嘴噴入氣化爐，在3.5MPa（G）壓力，1400～1700℃高溫下充分混合，進(jìn)行部分氧化反應(yīng)，生成以H2、CO、CO2為主要成分的合成氣，這些物質(zhì)離開反應(yīng)室向下進(jìn)入激冷室，經(jīng)激冷環(huán)后流經(jīng)下降管進(jìn)入激冷室水浴，合成氣通過和激冷水的直接接觸進(jìn)行洗滌、冷卻和飽和，而激冷水的主要來源是合成洗滌塔底部排放的激冷水經(jīng)P1303泵送至氣化爐的激冷室，氣化爐激冷水流量調(diào)節(jié)閥（13FV－0008）安裝于激冷水泵P1303A/B泵出口，管道規(guī)格為DV200，PN11.0，通過偏心異徑接頭（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，由于管道大幅度縮頸，造成此處流速高達(dá)每秒100多米，加上介質(zhì)富含煤粉顆粒，對調(diào)節(jié)閥的沖蝕特別嚴(yán)重，雖然原設(shè)計(jì)選型為進(jìn)口閥，閥芯結(jié)構(gòu)為偏心球閥，但使用歷史周期不超過2個(gè)月，就會(huì)造成調(diào)節(jié)閥閥芯閥座被沖壞，造成裝置因閥體泄漏而被迫停車，使生產(chǎn)成本造成極大的浪費(fèi)。因進(jìn)口閥配件加工周期過長，后改用國產(chǎn)調(diào)節(jié)閥偏心旋轉(zhuǎn)閥，在制造時(shí)閥芯閥座作噴涂碳化鎢硬化特殊處理，但使用周期依然沒有突破，期間還造成兩次因閥體泄漏而被迫停車事故，給公司帶來重大經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重制約著航天爐的長周期安穩(wěn)運(yùn)行。為此，廣大技術(shù)人員在查閱大量技術(shù)資料，咨詢眾多生產(chǎn)廠家的基礎(chǔ)上，大膽采用V型結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)閥，并按照要求設(shè)計(jì)，選擇材質(zhì)并作特殊處理，此舉改進(jìn)取得了良好的效果。

 

    設(shè)計(jì)改造方案

 

    本次設(shè)計(jì)方案，重點(diǎn)是在閥芯閥座及流道上作為重點(diǎn)技術(shù)突破口，在保證長周期使用方面，結(jié)合岳陽東方自控閥門廠做了大量改動(dòng)和技術(shù)論證，最終確定選用氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)蝶型閥，該調(diào)節(jié)閥是專門針對氣、固（顆粒及粉末）兩相介質(zhì)的流體切斷及調(diào)節(jié)而設(shè)計(jì)開發(fā)的，特別適宜煤化工裝置。它克服了以往國內(nèi)外同類產(chǎn)品的密封性能低、易沖刷、故障率高（尤其易卡死）的缺點(diǎn)。

 

    閥門核心部件采用“組合式鑲嵌碳化鎢密封閥座”，保證了良好的密封性能（調(diào)節(jié)閥密封等級可達(dá)V級），閥芯采用超音速噴涂碳化鎢合金（表面硬度達(dá)HRC65－70），閥體流道也鑲嵌碳化鎢套，保證閥腔在高流速、高溫度的氣固兩相介質(zhì)沖刷下不易沖刷損壞，確保氣動(dòng)薄膜多級節(jié)流高壓調(diào)節(jié)閥長時(shí)間保證其技術(shù)性能。閥門結(jié)構(gòu)為固定式；閥桿與閥芯裝配為帶錐銷的一體結(jié)構(gòu)，確保動(dòng)作時(shí)無間隙；軸套采用金屬石墨合金，耐高溫高壓差、自潤滑性能好；閥座設(shè)計(jì)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，其缸內(nèi)壁與雙活塞鑄鋁齒條進(jìn)行硬質(zhì)氧化。該氣動(dòng)疏水閥安裝對稱，動(dòng)作迅速，體積小、扭矩大、使用壽命長，配置氣手動(dòng)兩用減速機(jī)構(gòu)，操作簡單靈活，可滿足不同口徑閥門要求。定位器采用日本山武AVP－300型，控制信號為4-20MA。