第50卷第1期石油化工自動(dòng)化Vol. 50, No. 12014年2月AUTOMATION IN PETRO-CHEMICAL INDUSTRYFebruary, 2014盤閥在煤氣化裝置中的應(yīng)用周玉紅,楊恩杰,王常凱(河南煤業(yè)化工集團(tuán)中原大化公司,河南濮陽457004)摘要:由于煤氣化裝置中煤粉鎖斗閥在高壓差、高沖刷工作環(huán)境中極易損壞,嚴(yán)重影響生產(chǎn),因而在煤加壓進(jìn)料、除渣、除灰工段將原球閥更換成盤閥進(jìn)行改造。介紹了盤閥的工作原理、結(jié)構(gòu)，經(jīng)過性能對(duì)比，闡述了盤閥的特點(diǎn)。通過實(shí)際應(yīng)用,選用盤閥后,閥門的安全性.密封性能、耐磨性、自清潔能力均得到了大幅提高,減少了操作頻率,滿足了氣化裝置長(zhǎng)周期、滿負(fù)荷的運(yùn)行關(guān)鍵詞:盤閥工作原理應(yīng)用改造中圖分類號(hào): TH138文獻(xiàn)標(biāo)志碼: B文章編號(hào): 1007-7324(2014)01 -0067 -02河南煤業(yè)化工集團(tuán)中原大化公司煤化工500 kt/a1)在煤加壓進(jìn)料、除渣.除灰工段的實(shí)際運(yùn)行甲醇項(xiàng)目氣化鎖斗閥原先采用進(jìn)口Flowserve 浮動(dòng)中,進(jìn)口球閥作為鎖斗閥經(jīng)常出現(xiàn)憋壓、卡死現(xiàn)象球閥,金屬密封,但由于煤粉鎖斗閥的高壓差.高沖以及在煤粉的輸送中,煤粉由于硬度高的原因,球刷工作環(huán)境造成閥體、閥球及密封沖蝕嚴(yán)重,使得容易被煤粉包裹，且頻繁地開啟容易破壞金屬密閥門極易損壞，需頻繁更換閥門,嚴(yán)重影響了生產(chǎn)，封，導(dǎo)致泄漏等問題的出現(xiàn)。此時(shí),在高壓差情況所以氣化鎖斗閥改造勢(shì)在必行。歷時(shí)半年的考察下，閥體及密封面極易被沖蝕,所以一般的球閥使交流比較,最終選用國(guó)產(chǎn)的盤閥。用壽命非常短。據(jù)了解采用國(guó)內(nèi)的硬密封球閥,最1概述頻繁的情況下,一周需更換一次。盤閥是通過滑動(dòng)圓盤來實(shí)現(xiàn)開關(guān)的一種快開、2)除了由于沖刷或磨損同一點(diǎn),同時(shí)在高溫、快關(guān)型閥門。它獨(dú)有的硬密封面具有自研磨作用，閥體腐蝕及在流通通道穿孔工況下引起球閥損壞在磨損、沖蝕物料的過程中可不斷提高密封性,其之外,還有閥門在開關(guān)的過程中,介質(zhì)會(huì)進(jìn)人閥的壽命要比其他閥門長(zhǎng)好幾倍。中腔,隨著中腔物料的積累,閥門的開關(guān)扭矩變大，2工作原理及 結(jié)構(gòu)尤其是超細(xì)煤/灰粉的堆積，也會(huì)導(dǎo)致閥門的損壞。驅(qū)動(dòng)裝置通過閥桿與搖臂使閥盤轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角3)在介質(zhì)為飛灰時(shí)，由于球閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),易度來實(shí)現(xiàn)閥門的開關(guān)。閥盤密封面借助彈簧與閥座造成閥腔積灰過多,使閥芯動(dòng)作時(shí)摩擦力增大,閥緊密貼合,彈簧壓力使閥盤始終緊密貼合在閥座上,門動(dòng)作過于緩慢,影響工藝操作。又允許閥盤在密封面的垂直方向,上有位移,這有助4.2改造情況 ,于補(bǔ)償閥門零件由熱脹冷縮而引起的形變和多次開1)采用的國(guó)產(chǎn)盤閥體積較大、安裝空間不夠，關(guān)后產(chǎn)生的微量磨損，克服背壓變化對(duì)密封的影響筆者采用機(jī)動(dòng)的安裝方式并改變電纜槽架、氣源管，并能防止顆粒介質(zhì)進(jìn)人密封面之間;在盤閥啟閉過導(dǎo)壓管的走向,使得盤閥安裝到位;改造過程中涉及程中,閥座密封面與閥盤在切線方向上的摩擦力之電纜回路較多,采用原閥門的回路,在DCS中重新差,使閥盤在-一個(gè)啟閉循環(huán)過程中產(chǎn)生自轉(zhuǎn),并可組態(tài)調(diào)試;同時(shí)在改造后的各個(gè)盤閥上加裝反吹電以不斷剪切與清掃在工藝過程中有可能堆積在閥磁閥,并在DCS中重新組態(tài)和對(duì)改造的盤閥的反吹腔內(nèi)的介質(zhì),這些特點(diǎn)是其他閥門不具備的。閥邏輯進(jìn)行重新修改,使其實(shí)現(xiàn)跟隨主閥一起吹掃，3盤閥 與其他普通閥的性能區(qū)別從而避免了工藝人員單一手動(dòng)操作,滿足了工藝要盤閥與其他普通閥門的性能區(qū)別見表1所列。求,減小了工藝操作量。改造后的盤閥都采用雙電4盤閥在氣化裝置 中的應(yīng)用磁閥而且盤閥吹掃管增加了截止閥,便于以后檢修。該公司甲醇裝置在煤加壓進(jìn)料、除渣、除灰工段中將16臺(tái)氣化鎖斗閥改造為雙盤閥。稿件收到日期中國(guó)煤化工2013- 12- 30。4.1 改造前情況作者簡(jiǎn)介:周:0HCNMH G西南大學(xué)計(jì)算機(jī)科該項(xiàng)目氣化鎖斗閥在改造前主要存在以下學(xué)與技術(shù)專業(yè)ra+⊥小ur優(yōu)機(jī)以,網(wǎng)用床業(yè)化工集團(tuán)中原大化問題:公司,任工程師。石油化工自動(dòng)化第50卷表1盤閥與其他普通閥門的性能區(qū)別工作中遇到的問題普通閥門的特點(diǎn)盤閥的解決方法結(jié)果密封面迅速磨損密封面與介質(zhì)總在同--旋轉(zhuǎn)閥盤，閥盤和閥座可壽命范圍內(nèi),閥盤和閥座越研點(diǎn)接觸互相自研磨磨配合越好,密封效果越好閥門使用后泄漏率.僅在剛使用后保證良好:面密封、自旋轉(zhuǎn)閥盤、自閥門使用后能保證長(zhǎng)效的密封很快超出要求的密封研磨及HRA高達(dá)86.5的.硬密封物料堆積,雜物進(jìn)入閥座無自 清掃能力或預(yù)預(yù)壓力大, 邊緣尖銳的閥堆 積物料可以從密封面上被切密封面之間壓力不足盤以及平面閥座削干凈物料的流動(dòng)造成閥閥芯的凸起或流道的改平面密封面處于流線垂大幅減少了物料的沖擊力從而座表面的沖蝕變導(dǎo)致閥門開關(guān)急劇地改直方向,來回運(yùn) 動(dòng)中不會(huì)急減少 了沖蝕變了流線的方向劇改變流線的方向外漏閥桿擊傷或刮傷O型環(huán)彈簧承載的盤根,無 上升更好地抵消壓力、溫度的變化，及盤根運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)固定軸閥桿以使盤根承受均勻的壓力,同時(shí)抵及雙重軸套消了閥桿側(cè)向力對(duì)盤根的破壞，減少了維護(hù)保養(yǎng)時(shí)間,提高了操作效率熱鎖不同的材料熱膨脹率,導(dǎo)閥盤與閥盤驅(qū)動(dòng)間加載對(duì)振動(dòng)和熱應(yīng)力進(jìn)行補(bǔ)償致公差配合不匹配彈簧,光滑的閥桿,無螺紋結(jié)構(gòu)過多的壓降使流量縮徑的流道通道全通道流動(dòng)流體流動(dòng)無節(jié)流,使選擇小尺減小寸的閥門成為可能2)改造后使用的盤閥，其附件普遍存在的一4)填料處的彈簧補(bǔ)償設(shè)計(jì)能保證在溫度及壓個(gè)問題,即反饋開關(guān)經(jīng)常出現(xiàn)故障。因?yàn)殚y位開關(guān)力波動(dòng)的情況下,給予填料必須的補(bǔ)償力來保證閥均是接近式開關(guān)其斷開電壓接近8 V(DC),而目門密封性能。 其欺，也能滿足長(zhǎng)期對(duì)外漏的密封性前使用的FOXBORO I/A'S控制系統(tǒng)數(shù)字量輸入能要求?？ǖ拈]合門檻電壓為8 V(DC),當(dāng)閥門動(dòng)作時(shí),閥5)閥門內(nèi)件根據(jù)工藝要求的不同，可設(shè)計(jì)為表門反饋開關(guān)電壓正處于卡件臨界位置。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)開面特殊處理。例如選用硬度高、耐沖刷性能好的材關(guān)斷開后,在主控可能顯示仍然為閉合,造成閥位料或采用內(nèi)件表面硬化處理的方式來提高耐磨性。的虛假不到位。通過更換MTL5018型安全柵。6)閥門選擇較大輸出力的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，保證在該安全柵的斷開電壓為6 V(DC),避開了接近開閥門內(nèi)部出現(xiàn)少量堆積時(shí)不影響閥門正常動(dòng)作關(guān)的斷開電壓值,因而有效地避免了該類問題。到位。4.3使用情況5結(jié)束語1)整體燒結(jié)式閥盤,閥座硬度高,有良好的耐氣化鎖斗閥改造是個(gè)長(zhǎng)期的工程,需要根據(jù)實(shí)沖刷性和耐腐蝕性。具有自旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的閥盤不但可際運(yùn)行的情況進(jìn)行革新,并且相同的閥門在不同的達(dá)到與閥座的自研磨作用,增強(qiáng)密封面的自清潔性工況不同的介質(zhì)下運(yùn)行情況也不盡相同?？傮w來能,而且在開關(guān)過程中可剪切物料,保留了較為可靠說，氣化鎖斗閥的國(guó)產(chǎn)化改造在經(jīng)歷了裝置高負(fù)荷的刮削設(shè)計(jì),可在使用中持續(xù)達(dá)到ANSIB16.104VI運(yùn)行的檢驗(yàn)后是成功的，滿足了氣化裝置長(zhǎng)周期、級(jí)密封要求。高負(fù)荷的生產(chǎn)要求。2)閥盤密封面為碟簧正壓力補(bǔ)充,保證閥門參考文獻(xiàn):在設(shè)計(jì)允許的壓力內(nèi)提供足夠的密封預(yù)緊力,防止1]謝克星， 于遵宏,王輔臣.煤炭氣化技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2010, .物料進(jìn)人密封面造成表面損傷,影響密封性能。[2]歷萬鳴.化工儀表及自動(dòng)化[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版3)閥桿采用防噴設(shè)計(jì),保證了閥門在高壓場(chǎng)社,1981.合使用的可靠性。閥桿與軸套用柔性石墨潤(rùn)滑,解[3]候志林過程控制與自動(dòng)化儀表[ M1.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,200中國(guó)煤化工決了高壓閥門開關(guān)時(shí)存在的啟閉扭矩過大的問題，[4] 邵裕森YHCNMHG海交通大學(xué)出版同時(shí)閥門在操作使用過程中的安全性也得到了社,1995.保障。(下轉(zhuǎn)第74頁)7石油化工自動(dòng)化第50卷R TRIGDCS SYN SIG-CLK Q.TIMESET 1-GMTC@H-MSTR_ CALENDARSYN_ TIME.COcoTIME YEARMonthTIME .MONTHCURRENT CLOCK _TIMEDayTIME _DAYHour HTIME HOUR⑦HHourMinuteTIME MINUTE0H MinuteSecond_ TIME SECONDMilliec HTIME MILLISECH Second圖4 TRICON 系統(tǒng)邏輯示意3結(jié)束語工學(xué)院學(xué)報(bào),2004(03): 58-62.由于DCS基本掃描周期一般為0.5~1.0s， [4] 王曉冬,闞德濤,張志武以太網(wǎng)的時(shí)鐘同步技術(shù)[].電子相對(duì)于ESD/ITCC系統(tǒng)邏輯周期較長(zhǎng),實(shí)際同步工程師,2008(09): 34-35.過程中可能會(huì)存在1 s左右的誤差,但卻可以滿足[5]王常 力,廖道文.集散型控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M].北京:清華大學(xué)出版社,1993.裝置大部分事故分析需要。利用定時(shí)校正實(shí)現(xiàn)時(shí)[6]楊傳順,袁建,李國(guó)華.分布式控制系統(tǒng)精確時(shí)鐘同步技術(shù)鐘同步是一種簡(jiǎn)單易行的解決各系統(tǒng)時(shí)鐘偏差的[J].自動(dòng)化儀表,2012(04): 66 -69.方法,對(duì)于未實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步的裝置來說有很好的借[7]邢文厲， 田亞勛. Dcs時(shí)鐘不同步對(duì)系統(tǒng)的影響與處理[J].鑒作用。電力安全技術(shù),2008(10); 63-64.參考文獻(xiàn):[8]蘇樂春. 分散控制系統(tǒng)的時(shí)鐘同步改造[J].自動(dòng)化博覽，[1]郭蕊. 用軟硬結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)DCS與FSD系統(tǒng)的時(shí)鐘同步2006(06): 26-27.[J].石油化工自動(dòng)化,2009,45<02): 76-77.[9] 秦緒香，劉慧敏,楊利豐.兩套FSC系統(tǒng)之間的時(shí)鐘同步[2]魏華. 利用GPS實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)時(shí)鐘同步[J].石油化工自動(dòng)[].化工自動(dòng)化及儀表20101); 120- 123.化,2010,46(05): 44-46.[10]張彥軍,劉靖宇，郫廓分布式控制系統(tǒng)的時(shí)鐘同步研究[3]封亞斌.用軟件方法實(shí)現(xiàn)DCS與ESD的時(shí)鐘同步[J].淮陰[J].工業(yè)控制計(jì)算機(jī),2006(05); 41-42.(上接第68頁)現(xiàn)[]化工自動(dòng)化及儀表,2006.33(03): 59-63.[5]陸德民,張振基， 黃步余石油化工自動(dòng)控制設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].3 [9] 將甲金 ,宋羽,路文學(xué)，等多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)及版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社2000.其優(yōu)越性[].化工過程與裝備,011(101); 108 - 109.[6]王森儀表常用數(shù)據(jù)手冊(cè)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版 [10] 武利軍,周靜,劉璐，等.煤氣化技術(shù)進(jìn)展[J].潔凈煤技術(shù)，社.1998.2002,8(01): 31-34.[7]樂嘉謙. 儀表工手冊(cè)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,000.11]王紅望.安全儀表系統(tǒng)的實(shí)施及應(yīng)用[J].石油化工自動(dòng)化，[8]王新剛.戴洪波. 德士古氣化爐爐溫軟測(cè)量建模及其工程實(shí)2009,45(01): 72-74.西門子推出高防護(hù)等級(jí)單相電源SitopPSU100P西門子工業(yè)近8推出Sitop PSU10OP壁掛式安裝單相電源。該電源具備IP67 防護(hù)等級(jí),適用于各種惡劣環(huán)境,可提供24V/5A和24V/8A兩款電源,效率高達(dá)93% ,具有較寬的輸人電壓范圍(85~ 132 V(AC)以及170~264V(AC),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換。該電源具有設(shè)計(jì)緊湊的鋁制外殼,配有22.2mm(1in-25.4mm)標(biāo)準(zhǔn)連接器,并具有防水功能,工作溫度范圍-25~+60C,可在該溫度范圍內(nèi)不降載輸出額定功率。該電源為適應(yīng)機(jī)柜外安裝的惡劣環(huán)境而量身設(shè)計(jì),例如在工廠設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)是的分布式系統(tǒng)中.其T作狀態(tài)既可以通過LED指示燈顯示，也可通過隔離的信號(hào)觸點(diǎn)快速準(zhǔn)確地傳送到上級(jí)設(shè)備。中國(guó)煤化工YHCNMHG.