燃煤电厂除灰系统中阀门的选型分析

燃煤电厂除灰系统中阀门的选型分析

崔哲铭

（大庆油田中油电能热电一公司  黑龙江大庆  163000

）

摘要：随着我国工业的发展，工业生产上的用电需求量逐渐增大，需要保证燃煤电厂运行的稳定性和安全性，对电厂的除灰系统进行适当调整。本文主要分析电厂除灰系统粉尘灰的输送和排放问题，在不同工况环境下，探讨合适的阀门类型并阐述其应用，总结其中的经验，为相关行业提供建议。

关键词：燃煤电厂；除灰系统；阀门；选型分析

    燃煤电厂作为我国经济建设中的重要一员，对我国经济发展建设具有重要作用，为了提高资源效率以及降低燃煤产生的环境污染程度，必须对燃煤电厂进行适当的改革。阀门作为燃煤电厂生产中比较重要的设备，科学使用阀门有利于保证燃煤电厂的安全运行，降低仪器设备出现故障的概率。阀门一般具有连接、切断介质的功能，并且能够对系统中的介质流量进行适当调节，并转变其介质流动方向。阀门作为燃煤电厂的容器与管道的重要构件，一般具有较多的种类，相关人员必须考虑除灰系统的实际情况，选择合适的阀门类型，保证其具有耐用性，确保除灰系统运行的安全性和稳定性。

1.除灰系统中的输灰管道阀门类型

燃煤电厂的实际运行过程中，输灰系统一般包括负压和正压两种形式，输灰管道一定要输送含灰量为10%~30%的混合物，并且平均温度大约为80°C平均压力在0.1Mpa和0.6Mpa之间，灰尘中含有的硬质颗粒为高磨损类型，比如达到莫氏硬度的氧化铝、硅粉等。从相关数据来看，在输送粉煤灰的过程中，阀门、管道具有较强的冲刷磨损能力，所以，在选择管道和阀门的过程中，相关人员必须提高对其硬度的重视程度，并且高度关注阀门的密封程度。对普通阀门类型来说，门芯在较短的时间内，很容易受到飞灰冲刷的影响，导致管道出现穿孔问题，大大缩减了阀门设备的使用时间[1]。

随着科学技术的快速发展，阀门的材料类型逐渐增多，结构日渐复杂，陶瓷闸阀和球阀作为最新的两种类型，其硬度、密封性都符合输灰系统要求，其中陶瓷闸阀主要分为气动和手动两种形式，气动陶瓷双闸板阀具有高强度、高耐磨性、高强度等特点，能够有效解决阀门磨损度高、腐蚀性强的问题，大大提高了阀门的使用寿命。在使用过程中，采购人员选用的陶瓷闸阀一般为硬式密封型结构，通过精密的手段打磨阀座和陶瓷芯，确保这种阀门广泛应用于燃煤电厂气力输灰管道的任一场合，与其他种类的阀门相比，这种阀门增加了一倍的使用寿命，大大减少了使用成本，为燃煤电厂创造更多的经济效益。球形阀具有比较简单的构造，在严密性上具有较大的优势，维修成本也不高，一般应用在管路的切断、接通等层面，不太适用于介质压力调节上。在选用管道系统时，大多选用小直径（直径不能超过100mm）、密封性好的管道，并且保证流体介质不能反向流动，否则，就会导致关断的阀门的阀盖仍受到流体压力的作用。

2.放灰系统阀门的类型

    燃煤电厂的灰库一般作为中转站存在，能够临时存储、分配粉煤灰，作为灰库管道中一种重要的组成部分，在放灰设备中主要起到调节作用，对粉煤灰进行分配。如果选择放灰调节阀的类型不正确，就会导致阀门的使用寿命缩短，阀门就会出现内漏问题，甚至还会出现阀门损毁的情况。因此，必须根据管道介质输送的特点，科学选择相应的调节阀门类型。放灰区域灰库一般为接近大气压的微正压，通路介质的实际状况与输灰管道完全不同，通路中充满大量的粉煤灰，平均温度为60°C，一般通过自重往下慢慢流动。如果选用的阀门类型为闸阀，通路内全部为粉煤灰，一旦阀门关闭时，闸板运动就会对阀门内部造成一定的挤压作用：第一，阀门内部的密封腔会受到严重挤压，出现损坏的状况；第二，阀门通道积累大量的粉尘灰，导致闸板关闭工作没有做到位；第三，一旦阀杆受力过大时，就会导致阀杆出现弯曲变形的问题；一旦驱动机构出现过载的情况，就会大大增加阀门出现故障的可能性，增加维修的成本[2]。

    同样地，截止阀也不适合应用于以上的场合，大多数应用于无颗粒介质流体通路的开断，例如：水、汽等。球形阀大多数应用于介质流量的调节过程中。如果通路出现粉尘灰的情况，就会导致阀芯上出现大量的灰，高频率的开关阀门，导致阀门的动静密封很容易受到磨损，密封性也受到严重影响，从而引发内漏问题。某家燃煤电厂采购了进口气动管夹阀，阀门内部一般采用橡胶夹管，在耐磨性、耐温性上效果不好，当阀门关闭时，夹管就会受到压缩气体的作用，导致强力朝内部粉煤灰挤压，通路、橡胶中含有大量的粉煤灰，在这种高压作用下，也无法挤开夹管、通路中的粉煤灰，甚至连管夹阀的开闭也具有较大的难度。经过多次的开闭后，夹管橡胶就会因为过度磨损而出现破裂问题。如果管夹阀应用于低温、磨损度较低的环境下，由于流阻较低、密封性较强、质量较轻等优点，对开闭程序也很容易控制，更换夹管也比较方便，一般选用的管夹阀类型为排气用阀[3]。

    通过实践研究表明，一般选用气动蝶阀对固定物料进行合理控制，一般设置在水泥罐底、灰库底部内充当放料阀门对物料进行适当调节，为了快速切断，还需要安装相应的气动装置。此外，调节蝶阀上还安装有隔绝功能的阀门，一般来说，隔绝阀经常处于打开状态，往往作为在特殊情况下，对介质起到隔绝作用，因此，一般选用的类型为不锈钢闸阀。气动蝶阀具有比较简单的结构，拆装程序比较简单，维修成本较低，只需要对气动蝶阀中的密封圈、阀瓣进行更换，运行成本一般不会过高。气动蝶阀一般适用于大口径的阀门，并且安装的程序比较简单，将其安装在开启的位置上，蝶阀板的厚度将是对介质流动产生阻力的唯一影响因素，因此，由于这类阀门产生的压力降不会过大，也容易对其流量进行有效控制。为了有效控制流量，必须合理选择蝶阀的尺寸、类型，一般来说，蝶阀主要有两种密封形式：弹性和金属。其中弹性密封阀门的密封性一般与蝶阀板紧密结合或者镶嵌在阀体上，而金属类型的阀门虽然具有较长的使用寿命，但密封性也不太高

[4]。金属密封一般能够适应高温环境，弹性密封很容易受到温度因素的影响，高质量的蝶阀密封圈大多采用特殊性的材料，一般能够保证其优良的密封性。弹性密封蝶阀作为放灰调节阀中最为理想的一种，但是，在含有大量粉尘灰的情况下，阀门还是会大概率受到粉尘灰的冲刷影响，只是蝶阀的耐磨性以及维修成本远低于其他类型的阀门。

3.结束语

    综上所述，燃煤电厂在输送粉煤灰的过程中，一般选用除灰系统的阀门为陶瓷闸阀或陶瓷球阀，粉煤灰排放调节系统选用的阀门类型为弹性密封气动蝶阀。根据系统的实际情况，遵循相关原则，不断总结经验，根据管道中介质的特点选择最合适的阀门类型，充分发挥阀门在电厂生产中的作用，避免付出内漏、穿孔问题，借鉴先进技术，科学合理进行阀门配置，从而实现安全高效的生产目标。

参考文献：

[1]张林宝. 燃煤电厂烟气超低排放脱硫系统优化控制分析[J]. 中国设备工程,2019,(15):86-87.

[2]祝捷.特殊阀门问题分析与研究进展[J].阀门,2021(06):336-341.

[3]姚雪鸣.装置工况影响阀门设计的共性因素探讨[J].化工设备与管道,2021,58(05):75-79.

[4]段连生.电动阀门常见问题及产生原因[J].建材与装饰,2019(28):225-226.