论文部分内容阅读
【摘 要】随着社会经济的快速发展，科学技术的进步，我国煤化产业的技术也有了长足进步，新型水煤气化炉控制技术的开发，会给煤炭液化技术，IGCC以及煤基多联产等技术开发带来不小的帮助，这将有效的促进我国煤化产业的技术发展，以及带动了周边产业的科技进步。在煤化行业实际运营生产的过程当中，浆气化控制阀起着关键性的作用，在面对气化高压或者反应剧烈的特殊情况的时候，务必要选择科学合理的水煤浆气化炉控制阀，只有高质量的控制阀，才能够在煤化行业生产操作的过程中，实现稳定、高效以及科学的运营。本文就新型水煤气化炉控制阀的合理应用以及其特殊要求进行了阐述与分析，并且有针对性的提出了应用方法。
【关键词】控制阀 要求 新型水煤 气化炉
一、前言
随着国家863科技项目进行，新型水煤气化炉控制技术的开发成功，这也就意味着我国煤化产业的气化炉控制技术已经位于世界顶尖水准。新型的水煤气化炉不光是高效、节能、环保。而且还有利于控制，目前已经在国内被广泛使用。气化炉在运作的时候其内部压力能达到四点零到六点三的兆帕斯卡，其燃烧温度则大约在一千一百摄氏度以及一千三百摄氏度之间，属于高温高压的装置，相对来说，比较容易燃烧和爆炸，是属于极度危险的设施，如果气化炉发生燃烧和爆炸，破坏力很大，后果十分的严重，对此，我们务必要将其的安全稳定性放在首位。另一方面，为了保持气化炉正常的工作状态，这就需要水煤浆使用量与掺入氧气的量比例务必恰当，不然就很有造成煤粉燃烧效率低又或者是产生无用气体，但是氧气一旦掺入太多的话，就极有可能出现气化炉爆炸的情况，因此新型水煤气化炉控制技术必须要达到这么两点，一是稳定好，二是精准性高。同时因为气化炉设备作业周期长，所以其生命周期也要相对较长。但是因为气化炉高温高压等特性，对于其相关设备也有很高的技术要求，气化炉控制阀就显得尤为重要，本文就对一些常见的控制阀进行了阐述，比如：煤浆切断阀以及灰水阀、新型水煤气化炉氧气控制阀、新型水煤气化炉合成器蝶阀等等。
二、煤浆切断阀以及灰水阀
水煤浆主要是由液相以及固态粉末两种相互融合而生产的混合物质，在阀芯和阀座当中产生环形的节流口，从而使其产生极高的流速。另一方面，这也需要面对三个难题；第一因为煤浆具有一定硬度，一旦在阀芯和阀座当中产生环形的节流口，其高速冲刷的影响将会十分巨大；煤浆将会出现淤积的情况、从而造成阀腔堵塞，对此务必做到阀腔内流通道的通畅无阻；第二，煤浆非常细，可以渗入阀芯的导向缝隙，这就有可能让阀芯卡死；第三煤浆具有一定的粘性，一旦在阀芯以及阀座密封面上产生积垢，就会对阀门彻底关闭时候的泄漏级别造成极大影响。因此，对于灰水阀，也务必满足三个特殊要求；首先要耐冲刷，这样可防止阀芯和阀座当中产生环形的节流口，煤浆产生极高的流速对其冲刷有所损坏；其次务必防堵塞，因为冲刷原因，煤浆容易淤积，所以必须确保阀腔内流通道的通畅无阻；最后是自己能够清洗，这样就可以有效的防止煤浆在阀芯以及阀座上造成积垢了。但是灰水基本不具备腐蚀性，对此阀体材料可以选用碳钢，然而阀芯以及阀座通常会使用奥氏体不锈钢，将其表层堵上一层防冲蚀硬质合金就行了，灰水所造成的积垢，其附着能力和结焦层相比相对较低。
三、新型水煤气化炉氧气控制阀
由于气化炉内燃烧反应剧烈，所以必须要给与大量氧气供应，为了维持燃烧状态的稳定性，保证气化炉安全，所以务必要对其氧气流量严格把关，及时有效的切断氧气，因为对氧气的调节与切断这两个功能实现的要求较高，对此，我们常常使用三个控制阀来对其调节与切断，即是氧气切断阀、放空阀以及流量控制阀，可以统一叫做氧气阀。和普通的作业流程控制阀比较。氧气阀有这么三点特殊要求。
（一）氧气阀高压差
高压差是氧气切断阀关闭时候的所具备的特性，压差通常为五点零兆帕斯卡到七点零兆帕斯卡之间。在高压差的环境下要需要泄漏级别满足六级，普通的控制阀很难做到，唯有采用球形阀。因为高压差的效果，球形阀所负担的侧面推力非常大，对此需要使用固定球形的结果方式，这样可以通过上下轴来负担推力，这样可以有效的降低球体表层和阀座间的摩擦。氧气控制阀能够精确的对氧气流量进行把控，这就需要它拥有较好的流量特性；最后是关闭时候其切断性能，其泄漏等级是六级，对此普遍使用筒型控制阀。
（二）氧气阀所使用的材料
阀内高压氧气在进行快速运动的时候，极有可能与零件产生摩擦，从而产生热量，假如和碳化物相碰就非常容易发生爆炸导致事故发生。对此一切与氧气流所触碰的零件都不能使用碳钢材料。采用Inconel的合金为最佳，或者使用奥氏体不锈钢。具体的需要结合实际情况，阀体材料选择MONEL的材料，另一方面，想要规避阀杆长时间的位于开度不变的状态，阀杆选择k500材料。
四、新型水煤气化炉合成器蝶阀
这种气化炉出口气流大与动作快，同时泄漏等级要求也相对较高，对此应该选择蝶阀对其进行流量管理，合成气蝶阀的特点为执行器力矩大、表层通过阳极氧化、齿轮齿条生命周期长，一般说来工作寿命高达一百万次；阀体与阀板为同心结构。百分之百双气象六级密封。部件结构紧凑，其质量非常轻，体积也相对较小。使用无销连接技术，保养维护简单；碟板选择为高性能的喷涂板，相对普通板的优势在于，更加耐磨，生命周期更长，流量特性好。
合成器蝶阀，结合实际经验采用三偏心蝶阀，其最大特点就在于从本质上让密封结构得到了改变，将不会再是位置密封，而是扭力密封。这样就不是依赖阀座弹性而变形的，是完完全全使用阀座接触面压来实现密封效果，这样就有效的解决了阀座泄漏的问题，并且接触面压和介质压力比例为正比，这样的话，高压高温的问题也就一举解决了。
参考文献：
[1]赵晓辉，王亦飞，刘霞等.煤气化炉洗涤冷却室液滴夹带的研究及GA-BP预测模型[J].计算机与应用化学，2010，27（5）：565-569.
[2]张国栋，姬广祥，张翼飞等.浅谈新型水煤浆气化炉控制阀的特殊要求[J].石油化工自动化，2009，45（5）：76-78.
【关键词】控制阀 要求 新型水煤 气化炉
一、前言
随着国家863科技项目进行，新型水煤气化炉控制技术的开发成功，这也就意味着我国煤化产业的气化炉控制技术已经位于世界顶尖水准。新型的水煤气化炉不光是高效、节能、环保。而且还有利于控制，目前已经在国内被广泛使用。气化炉在运作的时候其内部压力能达到四点零到六点三的兆帕斯卡，其燃烧温度则大约在一千一百摄氏度以及一千三百摄氏度之间，属于高温高压的装置，相对来说，比较容易燃烧和爆炸，是属于极度危险的设施，如果气化炉发生燃烧和爆炸，破坏力很大，后果十分的严重，对此，我们务必要将其的安全稳定性放在首位。另一方面，为了保持气化炉正常的工作状态，这就需要水煤浆使用量与掺入氧气的量比例务必恰当，不然就很有造成煤粉燃烧效率低又或者是产生无用气体，但是氧气一旦掺入太多的话，就极有可能出现气化炉爆炸的情况，因此新型水煤气化炉控制技术必须要达到这么两点，一是稳定好，二是精准性高。同时因为气化炉设备作业周期长，所以其生命周期也要相对较长。但是因为气化炉高温高压等特性，对于其相关设备也有很高的技术要求，气化炉控制阀就显得尤为重要，本文就对一些常见的控制阀进行了阐述，比如：煤浆切断阀以及灰水阀、新型水煤气化炉氧气控制阀、新型水煤气化炉合成器蝶阀等等。
二、煤浆切断阀以及灰水阀
水煤浆主要是由液相以及固态粉末两种相互融合而生产的混合物质，在阀芯和阀座当中产生环形的节流口，从而使其产生极高的流速。另一方面，这也需要面对三个难题；第一因为煤浆具有一定硬度，一旦在阀芯和阀座当中产生环形的节流口，其高速冲刷的影响将会十分巨大；煤浆将会出现淤积的情况、从而造成阀腔堵塞，对此务必做到阀腔内流通道的通畅无阻；第二，煤浆非常细，可以渗入阀芯的导向缝隙，这就有可能让阀芯卡死；第三煤浆具有一定的粘性，一旦在阀芯以及阀座密封面上产生积垢，就会对阀门彻底关闭时候的泄漏级别造成极大影响。因此，对于灰水阀，也务必满足三个特殊要求；首先要耐冲刷，这样可防止阀芯和阀座当中产生环形的节流口，煤浆产生极高的流速对其冲刷有所损坏；其次务必防堵塞，因为冲刷原因，煤浆容易淤积，所以必须确保阀腔内流通道的通畅无阻；最后是自己能够清洗，这样就可以有效的防止煤浆在阀芯以及阀座上造成积垢了。但是灰水基本不具备腐蚀性，对此阀体材料可以选用碳钢，然而阀芯以及阀座通常会使用奥氏体不锈钢，将其表层堵上一层防冲蚀硬质合金就行了，灰水所造成的积垢，其附着能力和结焦层相比相对较低。
三、新型水煤气化炉氧气控制阀
由于气化炉内燃烧反应剧烈，所以必须要给与大量氧气供应，为了维持燃烧状态的稳定性，保证气化炉安全，所以务必要对其氧气流量严格把关，及时有效的切断氧气，因为对氧气的调节与切断这两个功能实现的要求较高，对此，我们常常使用三个控制阀来对其调节与切断，即是氧气切断阀、放空阀以及流量控制阀，可以统一叫做氧气阀。和普通的作业流程控制阀比较。氧气阀有这么三点特殊要求。
（一）氧气阀高压差
高压差是氧气切断阀关闭时候的所具备的特性，压差通常为五点零兆帕斯卡到七点零兆帕斯卡之间。在高压差的环境下要需要泄漏级别满足六级，普通的控制阀很难做到，唯有采用球形阀。因为高压差的效果，球形阀所负担的侧面推力非常大，对此需要使用固定球形的结果方式，这样可以通过上下轴来负担推力，这样可以有效的降低球体表层和阀座间的摩擦。氧气控制阀能够精确的对氧气流量进行把控，这就需要它拥有较好的流量特性；最后是关闭时候其切断性能，其泄漏等级是六级，对此普遍使用筒型控制阀。
（二）氧气阀所使用的材料
阀内高压氧气在进行快速运动的时候，极有可能与零件产生摩擦，从而产生热量，假如和碳化物相碰就非常容易发生爆炸导致事故发生。对此一切与氧气流所触碰的零件都不能使用碳钢材料。采用Inconel的合金为最佳，或者使用奥氏体不锈钢。具体的需要结合实际情况，阀体材料选择MONEL的材料，另一方面，想要规避阀杆长时间的位于开度不变的状态，阀杆选择k500材料。
四、新型水煤气化炉合成器蝶阀
这种气化炉出口气流大与动作快，同时泄漏等级要求也相对较高，对此应该选择蝶阀对其进行流量管理，合成气蝶阀的特点为执行器力矩大、表层通过阳极氧化、齿轮齿条生命周期长，一般说来工作寿命高达一百万次；阀体与阀板为同心结构。百分之百双气象六级密封。部件结构紧凑，其质量非常轻，体积也相对较小。使用无销连接技术，保养维护简单；碟板选择为高性能的喷涂板，相对普通板的优势在于，更加耐磨，生命周期更长，流量特性好。
合成器蝶阀，结合实际经验采用三偏心蝶阀，其最大特点就在于从本质上让密封结构得到了改变，将不会再是位置密封，而是扭力密封。这样就不是依赖阀座弹性而变形的，是完完全全使用阀座接触面压来实现密封效果，这样就有效的解决了阀座泄漏的问题，并且接触面压和介质压力比例为正比，这样的话，高压高温的问题也就一举解决了。
参考文献：
[1]赵晓辉，王亦飞，刘霞等.煤气化炉洗涤冷却室液滴夹带的研究及GA-BP预测模型[J].计算机与应用化学，2010，27（5）：565-569.
[2]张国栋，姬广祥，张翼飞等.浅谈新型水煤浆气化炉控制阀的特殊要求[J].石油化工自动化，2009，45（5）：76-78.