C型耐磨球阀在煤气化装置上的应用分析核心提示
论煤制气原料煤加压气化炉腐蚀机理与表面防护
论煤制气原料煤加压气化炉腐蚀机理与表面防护Summary：随着社会经济的飞速发展，各行各业都在依托现有的基础不断地向现代化发展推进。
我国富煤、贫油、少气的自然资源结构，促使了国内煤制气工业突飞猛进的发展。
不同的企业在各自的实践探索过程中结合自身的特点选择了不同的技术工艺。
而鲁奇加压气化技术在我国应该是最早引进的，也是到目前为止被众多企业选择较多的成熟技术。
随着所处地域的不同，所选原料煤与水质的差异，导致同款型号的鲁奇炉在生产运行过程中出现了不同程度的内部夹套腐蚀问题。
该问题也制约着较多企业的安全稳定生产。
今天我们就来谈谈煤制气原料煤加压气化炉的腐蚀机理与表面防护问题，通过剖析原因，研究探讨解决方案。
并以文章的形式与各界同行进行探索、交流、共同进步。
Keys：煤制气；原料煤加压气化炉；腐蚀机理；表面防护一、煤制气原料煤加压气化炉设备简介随着社会的不断发展，各种新的技术层出不穷。
国内的煤制气事业突飞猛进，随之而生的不同技术工艺也在不断地发展中优化、变革。
就目前的实践应用来看，鲁奇炉气化技术还是相对较成熟，应用较广泛，受捧度较高的工艺之一。
本文的撰稿主要结合某企业煤制气项目所选的工艺、设备进行分析。
该企业所选的碎煤加压气化炉与鲁奇公司第三代MARK-IV型气化炉相当，同属于移动逆流床气化工艺。
该加压气化炉为圆筒形、双层夹套式容器，内外壳由钢板制成，主要由炉体、煤锁、灰锁、炉篦、布煤装置与气化剂入口、粗煤气出口等设备组成。
利用碎煤与气化剂在气化炉内逆流接触，在加压状态下发生气化反应，经过洗涤冷却、余热回收等工序为后续工段提高合格的粗煤气产品。
加压气化工艺的选择，不但可以提高反应速率，增加气化强度，同时还可以提高生产能力，改善煤气质量，这也是众多企业选择加压气化工艺的重要原因。
二、煤制气原料煤加压气化工艺流程该企业选用的气化技术为碎煤加压移动逆流床气化工艺，从炉的纵剖面上看可以分为五个区即：干燥和预热层、干馏层、气化层、燃烧层、灰渣层。
浅淡盘阀在粉煤气化中的应用
浅淡盘阀在粉煤气化中的应用作者：陆本壹来源：《科学与财富》2018年第23期摘要：盘阀是通过滑动圆盘来实现开关的一种快开快关型阀门。
其设计专门针对带有磨损、冲蚀特性的含固体颗粒物料，它能在恶劣工况下连续长期的正常工作。
针对粉煤输送过程中的工艺条件，结合盘阀的结构特点，某工程中的二段粉煤输送中的锁斗阀尝试由球阀改为盘阀。
关键词：粉煤气化；锁斗阀；球阀；盘阀粉煤加压气化工艺粉煤下料工段中锁斗阀粉煤介质由高压氮气输入、压力高、开关动作频率高，磨蚀非常严重。
目前在这些工段上的阀门基本都采用硬密封球阀，绝大多数是进口的球阀。
由于操作条件苛刻，和球阀构造自身特点，在使用过程中难免会出现很多具有普遍性的卡死故障和损坏，这已经成为制约粉煤气化装置长周期运行的瓶颈。
某示范工程，在其二段粉煤输送锁斗阀尝试由传统的球阀改为盘阀。
1、粉煤锁斗阀的操作条件和选型1.1 粉煤锁斗阀的操作条件某工程粉煤气化粉煤锁斗阀的操作介质为粉煤和氮气，其中90wt%的粉煤粒度≤90μm，它的操作条件如下：操作温度80C°，操作压力3.8～0.02Mpa，阀门开启/关闭时的压差0.2～0.3MPa，阀门开启/关闭次数为2次/h，阀门动作（开启或关闭）时间≤50s。
1.2 粉煤锁斗阀的选型粉煤具有易粘附性和磨蚀性等特性，尤其是在高压氮气输送的流速快情况下，这种特性表现得更为突出。
针对此特性和锁斗阀的操作条件，粉煤气化装置通常选用金属硬密封球阀作为粉煤锁斗阀，阀体材质采用碳钢，球体、阀座和阀杆等内件的材质则采用双相钢不锈钢衬Stellite合金[1]。
2、粉煤锁斗阀现状目前，国内的粉煤加压气化装置在干煤粉下料工段普遍采用的是双球阀串联方式，用于密相煤粉输送的主管线阀门的平均无故障在线免维护时间在3～5个月，用于稀相平衡管线的阀门的平均无故障在线免维护时间在5～8个月。
作为锁斗阀，球阀在运行中经常出现内泄漏和卡涩“憋压”等故障[2]，这是由球阀的结构形式——双密封面结构造成的，仅仅对球阀本身进行改进已无法解决这些问题，球阀存在难以克服的缺陷[3]。
粉煤气化特殊阀门选型
粉煤气化特殊阀门选型张赫【摘要】China is a country of ‘lean oil, less gas, rich in coal’, therewith the technology of coal gasification is an important means to realize the clean and efficient use of coal. Moreover the technology of pressured pulverized coal gasification recognized as a mature technology in the industry possess advantages of large production capacity and high gasification efficiency. However, the erosion of special valve from abrasion by particles of process fluid can be serious, which will cause the short service cycle and huge economic losses. This paper is based on the successful experience in the similar domestic plants among these years, summarize the application of variety of special valves in the industry, put forward suggestions of instrument selection, and provide the reference for the engineering of similar projects in the future.%我国是一个“贫油、少气、富煤”的国家，煤气化技术是实现煤炭清洁高效利用的重要手段。
粉煤气化密相输送控制阀选型分析应用
粉煤气化密相输送控制阀选型分析应用摘要：本文主要简单介绍了粉煤气化密相输送工艺的特点，探讨了粉煤气化密相输送控制阀的选型，旨在解决高工况下管道、仪表受到冲刷、磨损等问题，以保证粉煤加压密相输送的顺利进行。
应当根据控制阀的特点和实际需求，来进行相应的选择，改善粉煤堆积状况，提高粉煤气化装置运行的稳定性。
关键词：粉煤气化；密相输送；控制阀；选型近年来，随着我国社会经济的高速发展，煤化工业也随之蓬勃发展，取得了不错的成绩。
煤化工技术的发展，在一定程度上缓解了我国石油资源短缺的现象，能够提高能源安全水平，推动我国经济的大力发展。
目前，粉煤加压气化是煤化工中使用较为广泛的生产技术之一，其以干煤粉为原料，用纯氧、蒸汽作为气化剂，该技术的应用能够提高能量转换效率，降低对环境的污染。
在高压、密相条件下能够进行煤粉的稳定输送，目前技术已经逐步成熟，能够把控好煤粉流量。
为保证粉煤气化密相输送安全，需要做好控制阀选型分析工作。
一、粉煤气化密相输送工艺的特点粉煤加压气候工艺可对粉煤进行加压进料密相输送，目前的煤气化技术已经逐渐成熟，具有密相气输送粉煤特点，同时进行液态排渣，煤种适应性较强，具有较高的碳转化率，满足于环境保护保准要求。
粉煤气化工艺由合成气洗涤系统、加压给料系统、粉煤制备系统、气化反应系统等装置组成。
在实际运行中需要把控好粉煤的质量分数，控制气粉煤的干燥性，原煤是入炉的原料，其在高压惰性气体的作用下输送至烧嘴，于反应室内和氧气、水蒸气进行高温、高压反应，生成合成气[1]。
二、粉煤气化密相输送控制阀的选型（一）粉煤锁斗开关阀锁斗开关阀是粉煤加压进料中的关键阀门，其设计将直接影响装置运行质量。
粉煤锁斗阀的应用中需要面对由粉煤和惰性气体形成的气固混合物，表压一般在四点八兆帕，最大差压可达到六兆帕。
锁斗开关阀门的部件容易受到冲蚀，尤其是使用双流向金属硬密封耐磨球阀时，金属阀座、阀球四周间隙很容易有粉煤堆积，这不仅会对密封面造成损伤，还会影响阀芯的金属涂层。
蜗轮蜗杆驱动C型耐磨球阀结构设计
蜗轮蜗杆驱动C型耐磨球阀结构设计摘要：煤化工产业为石油、天然气等不可再生能源及其副产品提供了廉价环保的替代品，是具有极广阔发展前景的朝阳产业。
C型耐磨球阀作为煤化工这些系统的组成部分，通过控制和开关顺序动作，起到了关键的作用，保证了整个工艺流程的实现。
然而在高压、高温、含固体颗粒等介质条件下，传统球阀易磨损、易造成物料堵塞以及容易出现高温工况下阀门密封失效等情况。
因此，现设计一种蜗轮蜗杆传动C型耐磨球阀，该阀门综合了多种严酷工况阀门的优点，同时一定程度上消除了它们的不足和局限性。
关键词：C型耐磨球阀、低扭矩、高耐磨损、阀座自清洁功能前言我国是一个“多煤，缺油，少气”的国家，煤资源丰富，超过10000亿t，按采取率50%计，成品煤50000亿体，可资用100多年，煤既是能源，又是重要的化工原料，在国家“十一五”规划中，煤化工将成为一个新的支柱产业，仅次于钢铁行业。
作为化工原料，煤可制乙烯、甲醇、氢等均需先将煤气化。
煤化工产业为石油、天然气等不可再生能源及其副产品提供了廉价环保的替代品，是具有极广阔发展前景的朝阳产业。
蜗轮蜗杆驱动C型耐磨球阀是一种常用于高温、高压、强腐蚀介质的流体控制装置。
它采用了蜗轮和蜗杆的传动方式，通过旋转蜗杆带动球体旋转从而实现流体的开闭控制。
其主要应用于石油、化工、冶金、电力等领域，具有防腐、耐磨、密封性好等优点，是现代工业流体控制领域的重要组成部分。
具体来说，其广泛应用于煤化工装置排渣系统，其使用介质为含有固态矿渣和灰分的高温渣水，对阀体流道、阀门球体及阀座等部件及密封面有严重的冲刷和磨损效应。
要求阀内件选用高硬度材质并通过高技术硬化处理，以往类似产品广泛采用进口。
蜗轮蜗杆驱动C型球阀用于煤化工装置系统，完全符合煤气化装置中煤浆给料、煤渣、黑水工艺的设计要求，各项性能达到或优于国外同类产品；作为进口产品的完美升级替代品，其替换时无需更改现场管道。
因此，在全面考虑了煤化工行业严苛工况条件以及结合用户使用需求后，在以往普通阀上创新性地设计了组合式密封阀座及具有无卡阻内腔流道设计，极大地提高了产品性能及用户使用体验。
密封球阀
密封球阀.txt看一个人的的心术，要看他的眼神；看一个人的身价，要看他的对手；看一个人的底牌，要看他的朋友。
明天是世上增值最快的一块土地，因它充满了希望。
耐磨金属硬密封球阀（耐磨球阀）:应用的工况：煤浆制备系统（煤粉和溶剂油混合进入初级输送泵）；煤浆进料加压系统（油煤浆混合液通过煤浆泵进行加压和输送）；含固煤浆废液回收和反应产物废渣回收系统；除了煤浆制备系统上的管道外，管道冲洗油线上的耐磨球阀一般用于与煤浆管道有直接接触的根部位置。
煤输送及煤粉加压工艺水煤浆输送开关阀。
煤粉给料锁斗进出口开关阀。
给料锁斗冲压及放空阀。
高压氮气开关阀。
汽化炉工艺氧气，蒸汽及高压锅炉给水开关阀。
事故氮，喷嘴冷却水开关阀。
激冷气压缩机进出口开关阀。
合成气事故切断。
除渣工艺渣锁斗进出口开关阀。
渣锁斗冲压及放空阀。
渣锁斗冲渣开关阀。
除灰工艺灰锁斗进出口开关阀。
灰锁斗冲压及放空阀。
耐磨阀特点：1、需耐高温，工况环境一般不超过500度，故辅助密封均采用石墨密封。
2、由于介质含颗粒，且温度较高，主密封采用金属密封，即要耐磨，故球体和阀座要进行硬化处理。
且阀门结构要保证开关防卡死，且阀座密封面带有刮刀。
同时阀座和体盖间间隙要防颗粒堵塞。
3、材料选择，工况腐蚀性较高，一般采用双相不锈钢。
耐磨金属密封球阀设计主要从阀门结构和密封面硬化处理两个角度考虑对于高温,高压氧气介质,主要考虑阀体材料和内件材料选择,阀体相当于压力容器,要求能够承受介质温度,压力和腐蚀, 常用材料316,MONEL,INCONEL, 对于内件则除了考虑上面的问题主要考虑耐冲刷和耐腐蚀,,对于316材质由于机械强度比较低,因此需要在球体表面进行硬化处理如喷涂镍基合金,硬度可以达到HRC 55,阀座则采用STELLITE堆焊阀座,HRC 45,这样金属密封面之间可以保证一定的硬度差,有利于密封. MONEL,INCONEL由于强度比较高,球体和阀座不需要表面硬化,但是球体和阀座选用不同的牌号,满足密封比压的要求.此外,这类型阀门还需要进行脱油脱脂处理,阀门为防火结构,至少符合API607 第四版对于含有颗粒,粉末介质的场合,除了上面谈到的问题,主要考虑阀门密封设计.首先,阀座应该为刮刀型阀座,此外弹簧腔和轴承部分要考虑防粉尘设计,阀体要有排放口,阀体流道要进行抛光和硬化处理. 此外就是密封面硬化处理,常用方式HVOF WC-12Co (硬度可达HV1200), 耐温到500度,结合强度可以到达65MPA.球和座之间的加工是最核心的,还有球和座的材料配合同样关键,结构设计的合理也很重要,比如阀杆与轴承之间的配合设计,阀座压紧弹簧的设计。
一种耐磨球阀技术方案的分析介绍
技术改造—256—一种耐磨球阀技术方案的分析介绍吴玉良 刘 智 张智博 胡世强 曹甲亮 叶凯强（特技阀门集团有限公司，浙江 温州 325105）1.引言随着经济的快速发展，工业装置不断向高参数、大型化方向发展，工业过程装置现场工况条件也随之变得越来越复杂，在很多情况下，阀门应用的工况条件甚至同时具有高温、高压、含有大量硬固体颗粒情况（比如：连续重整装置、延迟焦化装置、多晶硅装置、催化剂脱硫吸附装置、煤气化装置、冶金矿浆输送管道等），传统阀门的密封性能已经逐渐无法适应，金属硬密封耐磨球阀是目前一种普遍认同的阀门类型，正因为如此，近年来金属硬密封耐磨球阀得到非常迅速的发展，其应用领域与范围也随之变得更加广泛。
过去由于工艺的限制，国内在硬密封球阀的密封面耐磨这道关卡上一直无法突破，无法生产这类阀门，长期依靠进口，这几年随着工艺和装备的不断发展和完善，金属硬密封耐磨球阀的国产化也变得切实可行。
我公司在设计、开发金属硬密封耐磨球阀之前，曾历经数年维修大量进口品牌金属硬密封耐磨球阀(MOGAS 、VTI、NELES、KTM、PERRIN、BURGMANNARGUS、VELAN、HARTMAN、KINDER）等；在维修进口耐磨球阀的过程中吸收并掌握了很多国外耐磨球阀关键的技术优点，很多时候，我们还结合国内实际情况，借用现有条件，对其不足之处进行了结构改进，积累了丰富的设计制造经验，为我公司自己开发全新硬密封耐磨球阀大小了坚实基础。
2.关键核心技术改进点2.1卸灰槽：应用在固体颗粒、黑水渣水或浆料系统中的普通阀门大多采用螺旋弹簧，也有少数阀门采用蝶形弹簧。
对于大多数阀门使用螺旋弹簧，虽有防尘圈能阻挡大颗粒介质，然而一些细小颗粒，随着阀门的使用还是会慢慢进入弹簧部位，一旦进入弹簧内部则无法自动清洁。
直至填满弹簧中腔造成弹簧无法压缩而导致弹簧失效。
采用的碟簧结构在对比常规弹簧有以下优势：碟簧的结构简单，进入到碟簧位置的物料相对弹簧较易排出，所以在以上工况应用中较螺旋弹簧要好些，但物料同样会进入碟簧部位，在碟簧与阀体或阀盖之间形成的三角区域内形成堆积，随着压力的变化，阀座组件会产生少量的位移，这时由于阀座移动，碟簧变形产生的空隙就会被固体或浆料介质填满，使碟簧无法复位，失去其固有的弹性补偿功能而处于卡死状态，从而造成球与座之间的摩擦力只增不减，越来越大，最终导致阀门开始出现卡涩现象，直至执行器无法驱动阀门，进而阀门故障。
气化炉蒸汽控制保护系统_刘国栋
第6期 2010年11月中 氮 肥M-S ized N itrogenous Fertilizer Pr ogress No 16N ov 12010气化炉蒸汽控制保护系统刘国栋(河南龙宇煤化工有限公司,河南永城 476600)[中图分类号]TQ 223112+1[文献标识码]B [文章编号]1004-9932(2010)06-0035-02[收稿日期]2010-03-05 [修稿日期]2010-05-14[作者简介]刘国栋(1982)),男,河南邓州人,助理工程师。
0 引 言我公司500kt/a 甲醇项目采用壳牌粉煤气化制气工艺,气化炉由气化室和合成气冷却器(SGC )2部分组成。
气化室的作用是容纳和控制煤粉气化反应,煤粉与氧气、过热蒸汽在气化室中混合发生反应,产生合成气。
合成气冷却器由同心布置的水冷壁组成,水和蒸汽在膜式壁中循环带走合成气中的热量并产生蒸汽,将合成气的温度降低到后续工段可处理的等级,产生的蒸汽并入蒸汽管网供生产之用。
气化炉膜式壁蒸汽产量能够显示气化室内温度和渣的覆盖率/流动性,通过SGC 蒸汽产量可以测算装置的负荷/合成气的流速。
因为这些参数几乎不能检测,所以保持稳定的蒸汽产量可以让操作工洞察气化室内的工作状态和操作条件。
正常情况下,保持SGC 蒸汽产量稳定非常重要。
蒸汽产量升高,预示着气化室内温度升高或者膜式壁保护层变薄;如果气化温度恒定,蒸汽产量上升到最大的期望值,预示有留渣产生,应该紧急停车或者降低气化炉温度来保护气化炉。
1 引入蒸汽控制保护系统 避免气化炉超温在试生产过程中,曾经出现氧煤比失调的情况,造成气化炉过氧,炉内瞬间超温,幸亏操作人员及时发现,紧急停车处理,才使气化炉未受到损坏。
当时气化炉蒸汽产量瞬间升高,且变化滞后时间短;继蒸汽产量升高后,合成气中C O 2含量突然上升,C H 4含量缓慢下降。
气化炉蒸汽产量、合成气中CO 2和C H 4含量3者在一定程度上都能反映气化炉内部的温度变化,其中以蒸汽产量指标最灵敏,滞后时间最短。
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C型耐磨球阀在煤气化装置上的应用分析核心提示：在煤气化装置的激冷水泵、高压回水泵、低压回水泵等泵的出入口位置，介质为灰水，容易积渣结构。
常用的阀门一般为金属硬密封球阀、闸阀、轨道球阀这几种阀门。
在煤气化装置的激冷水泵、高压回水泵、低压回水泵等泵的出入口位置，介质为灰水，容易积渣结构。
常用的阀门一般为金属硬密封球阀、闸阀、轨道球阀这几种阀门。
这几个位置上应用的阀门启闭频率都很低，平时为常开，停车时为常闭，有时2个月甚至更长时间才动作一次，长时间的不动作导致阀门内结垢情况十分严重，球阀全开时阀体与球体之间形成死腔，球体表面结垢严重，开关不到位，甚至无法工作。
闸阀底端槽内积渣，闸板无法运行到位。
轨道球阀虽然能够关闭，但沾敷在密封面上的物料无法去除，泄露问题十分严重。
这三种阀门基本上都是每动作两到三次，就要拆解下来进行检修，这一直让装置操作人员十分头疼。
C型耐磨球阀采用双偏心结构，球体和阀座只在密封时才接触，其余行程均为无摩擦无磨损运动，开启轻便快捷，关闭时球面相对阀座渐入运动，对球面上沾敷物料有剪切作用，实现自清洁功能。
阀门全开时，阀腔内无阻流元件，全通径设计，无物料滞留区，介质一直处于流动状态，能够有效解决介质的积渣结构问题，阀门关闭时，无死腔存在。
C型耐磨球阀在密封上采用双偏心结构产生的扭矩密封和弹簧加载浮动阀座产生的介质压力自密封相结合，能够保证密封的可靠性。
C型耐磨球阀采用上下支承轴结构，阀杆不承受介质力，只承受开启力矩，球面全部冶金熔融喷焊镍基合金，喷焊层和基材结合强度高，满足密封面耐磨要求，并且在上下支承轴和球体接触位置喷焊硬质合金，球体和支承轴长时间摩擦运动也不发生磨损。
C型耐磨球阀还具有自动补偿、高寿命等优点，在上述位置上的使用寿命是其它阀门使用寿命的5倍以上。
C型耐磨球阀在中国的多家煤气化装置的激冷水泵、高压回水泵、低压回水泵等泵的出入口位置及灰水、黑水管线上都已经在成功应用，用户反馈运行状况良好，最早运行的C 型耐磨球阀到目前为止已经运行了13个月，而且还在装置上继续服役，越来越多的煤气化企业在上述工位上正在选择C型耐磨球阀替代金属硬密封球阀、闸阀、轨道球阀。