【中國化工機械設備網(wǎng) 技術前沿】自動閥門在造氣生產(chǎn)中的作用非常大，但是不規(guī)范使用自動閥門的現(xiàn)象還相當普遍，由此不僅給企業(yè)造成了很大的經(jīng)濟損失，而且可能對自己造成傷害，所以以下對閥徑、閥位、閥型和閥類的選擇以及座板閥安裝、閥門泄漏、閥門運行速度、座板閥中閥腔認識方面存在的誤區(qū)進行了分析，并對運行中存在“閥待”的經(jīng)濟損失進行了計算，以期引起對科學應用自動閥門的重視。
1 閥徑選擇中的誤區(qū)
自20世紀80年代以來，中、小型氮肥企業(yè)將煤氣爐的爐膛直徑不斷擴大，然而自動閥門的直徑未相應擴大；有些企業(yè)雖然進行了擴大，但沒按等比例擴大，存在盲目性，使煤氣爐的發(fā)氣量受到影響。
空氣閥門：按18∶1或19∶1為好（爐膛與閥門的截面積之比）；
煤氣閥門：按14∶1為好（爐膛與閥門的截面積之比）；
回收閥（煙囪閥）：按9∶1為好（煙囪與閥門的截面積之比）；
蒸汽閥或加氮閥：100∶1為好（爐膛與閥門的截面積之比）。
以上為參考數(shù)據(jù)，可依據(jù)各企業(yè)采用的原料煤來選擇，原料煤可適當偏大些，劣質(zhì)原料煤可適當偏小些。
2 閥位選擇中的誤區(qū)
?。?）空氣閥一般安裝在煤氣爐下，離中心管距離3000～4000mm?？諝夤艿赖陌踩珦醢彘y應安裝在室外，而且放空口必須向上，并加裝放空管，使煤氣爐內(nèi)泄漏出的煤氣可以排空。
（2）采用余熱集中回收的流程中有3只煤氣閥：①在吹風階段，上行煤氣閥（安裝在旋風除塵器之后）必須處于關閉狀態(tài)，防止煤氣漏入吹風氣中，有些企業(yè)吹風氣中有效氣體成分高，與該閥在吹風時沒有關閉有關；②下行煤氣閥應該安裝在除塵器（可設置1臺簡易的擋板式除塵器）之后；③煤氣總閥應該安裝在進煤氣總管之前的管道上。
當前許多企業(yè)采用型煤造氣，煤氣中含塵量較大，煤氣未經(jīng)除塵就進入閥門，粉塵對閥門的沖刷較嚴重，使閥門的使用壽命縮短。
某些技術人員認為應將上、下行煤氣閥安裝在爐體附近，其理由是下吹蒸汽能直接進入爐內(nèi)，可以節(jié)約大量蒸汽。其實此舉并無科學道理，因為上吹制氣后、轉(zhuǎn)入下吹制氣時，爐上系統(tǒng)內(nèi)充滿煤氣，上行煤氣閥關閉后，爐上系統(tǒng)成閉環(huán)狀態(tài)（非真空狀態(tài)），而且煤氣含塵高、溫度高，會影響閥門的使用壽命。
?。?）煙囪閥的安裝方式：有吹風氣回收潛熱系統(tǒng)的稱為回收閥，另外還設置有放空閥，一旦回收系統(tǒng)發(fā)生故障，吹風氣從放空閥放空。這2只閥門都應設置在旋風除塵器之后。
（4）在吹風階段，許多企業(yè)把上吹蒸汽閥設置在開的位置，顯然是不對的。因為蒸汽總閥泄漏（自動閥門運行一段時間后都會有泄漏）后，在吹風時就有蒸汽入爐，吹風氣中有效氣體成分增加，煤耗也相應增大。
3 座板閥進、出氣方向安裝的誤區(qū)
自20世紀60年代座板閥問世以來，就存在進、出氣方向安裝的問題。因座板閥有90°的彎頭，初期使用該閥時沒有經(jīng)驗，常根據(jù)現(xiàn)場情況任意安裝。*應用實踐表明，氣體必須是側(cè)進（或上進）下出才合理。如采用下進上出，閥板下部有氣體頂住，當油壓波動時，閥板在瞬間會被頂開，此時閥板出現(xiàn)彈跳現(xiàn)象，可聽到閥板撞擊閥座的聲響，此現(xiàn)象易造成半水煤氣中氧含量超標。
4 閥門泄漏問題的誤區(qū)
任何自動閥門經(jīng)過一段時間應用后，都會不同程度地產(chǎn)生泄漏現(xiàn)象，泄漏又分為外漏和內(nèi)漏。
?。?）自動閥門的外漏部位一般在上、下壓蓋處，上壓蓋處泄漏的是液壓油，下壓蓋處泄漏的是煤氣、蒸汽及空氣。外漏的發(fā)現(xiàn)和解決較容易，只要更換壓蓋填料即可。
?。?）自動閥門的內(nèi)漏不易發(fā)現(xiàn)，只能憑經(jīng)驗進行判斷。一般可以用聽棒來檢查，如有泄漏，就會聽到氣體“嗤嗤”的響聲。按原化工部規(guī)定：每個月煤氣爐小修時，應對各自動閥門進行檢查和試漏；每年應全部更新，如不更新，閥門內(nèi)漏造成的損失遠比更新閥門的費用大得多。
5 運行中“閥待”的經(jīng)濟損失計算
在正常工況下，煤氣爐爐內(nèi)的燃料在燃燒或發(fā)生氣化反應，但在階段轉(zhuǎn)換時，因某只閥門未關閉到位，爐內(nèi)即使有煤氣產(chǎn)生也無法送至后系統(tǒng)，只有等待閥門關閉到位后才能將煤氣送出。例如：在上吹階段轉(zhuǎn)換至下吹階段時，一定要等待上行煤氣閥關閉到位后，下行煤氣才可以送至后系統(tǒng)，此等待過程稱為“閥待”。
（1）煤氣爐在各階段轉(zhuǎn)換時主要閥門狀態(tài)與時間見表1。
表1 煤氣爐在各階段轉(zhuǎn)換時主要閥門狀態(tài)與時間
（2）設已知條件：1臺Φ2600mm煤氣爐供氣產(chǎn)氨40t/d，合成氨售價按2000元/t計；循環(huán)時間為120s，其中吹風30s（25%）、上吹30s（25%）、下吹45s（38%）、二次上吹10s（8%）、吹凈5s（4%）；每天運行22h，每年運行時間330d；噸氨耗標準半水煤氣3300m3、煤1.3t，煤價800元/t。
?。?）每個工作循環(huán)內(nèi)“閥待”時間：吹風階段轉(zhuǎn)上吹階段，7只閥門全部開關到位少需要3s，“閥待”時間為3s；上吹轉(zhuǎn)下吹階段，4只閥門全部開關到位需3s，“閥待”時間為3s；下吹轉(zhuǎn)二次上吹階段，4只閥門全部開關到位需3s，“閥待”時間為3s；二次上吹轉(zhuǎn)吹凈階段，4只閥門全部開關到位需3s，“閥待”時間為3s（若蒸汽總閥、上吹蒸汽閥和安全擋板閥開關到位為2s，吹風閥慢1s全開也無大礙，“閥待”時間可按2s計）；吹凈轉(zhuǎn)吹風階段，由于空氣閥和安全擋板閥均已開啟，只要煙囪閥打開，吹風氣就可放空或送入回收系統(tǒng)，轉(zhuǎn)換“閥待”時間按1s計（實際＞1s）。
從以上分析計算得知：每個循環(huán)中至少有12s是處于“閥待”狀態(tài)。
?。?）全年“閥待”價值計算：每秒的價值為0.93元，每天的循環(huán)數(shù)為660個，全天“閥待”時間為7920s，全天“閥待”價值為7365元，全年“閥待”價值為2430450元；從煤耗折價，折液氨1215t，折煤價1263600元，則全年“閥待”價值為1166850元。
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