黑水闪蒸系统控制阀碳化钨阀芯设计探讨

多喷嘴气化炉灰水系统常见问题分析发布时间：2022-10-26T10:29:00.455Z 来源：《中国科技信息》2022年33卷第6月12期作者：何联飞王燕[导读] 针对气化装置在正常生产过程中发生灰水闪蒸系统黑水到闪蒸系统管线何联飞王燕青海盐湖镁业有限公司青海省格尔木市 816000摘要：针对气化装置在正常生产过程中发生灰水闪蒸系统黑水到闪蒸系统管线，沉降槽底料泵入口及出口，沉降槽溢流管线阻塞，角阀卡涩磨损，缓冲罐严重磨损以及蒸发热水塔给水泵发生汽蚀现象，提出了系列优化措施并分析絮凝剂及分散剂添加量对系统灰水产生影响，采用灰水置换的方法对系统水质进行改善，使灰水系统长期处于良好状态。

关键词：多喷嘴；气化炉；灰水前言：来自气化炉和煤气初步净化系统的含渣水被单独减压引入含渣水处理系统中，含渣水先进入蒸发热水塔蒸发室。

蒸发室中含渣水汽化量大，溶于水的酸性气体也同时被解析。

蒸发室排出的蒸汽流入热水室，直接与循环灰水接触进行换热，从而实现灰水的最大限度加热。

蒸发室底含固量的增浓液相产物，再经低压闪蒸及真空闪蒸处理后，含渣水温进一步下降，含渣水中含固量浓缩，酸性气体充分脱附。

一、仪控系统的基本描述（1）黑水介质中细颗粒状悬浮物含量多，易析出，对阀和节流装置冲蚀比较严重，而且易在节流处将阀和管道堵塞，因此阀通常使用偏心旋转阀或者球阀，阀芯阀座与阀腔冲蚀处用硬质合金堆焊，以免冲蚀堵塞；液位变送器使用远传差压变送器；（2）通过增加膜片厚度，增大取压管径，增大冲洗水流量来解决仪表堵塞损坏问题；（3）流量仪表使用文丘里管或者楔式流量计；（4）节流装置使用文丘里阀或者楔式流量计：（5）节流装置使用节流器；（6）节流器使用节流管；（7）节流器使用耐磨管；（8）节流器使用扩管；（9）节流管。

2）灰水介质灰水为黑水，悬浮物沉降下来颗粒物较少。

与黑水介质相比，仪表和阀的要求略低，但是仍然存在磨蚀、腐蚀性等问题。

灰水（含黑水及煤浆）介质压力，差压仪表。

煤化工装置黑水角阀失效分析摘要：黑水角阀是现代煤化工装置中工况较为恶劣的关键阀门之一。

针对黑水角阀使用过程中常见失效形式，分析了阀门失效机理，并从材料、流道结构及工艺流程等3个方面归纳总结了黑水角阀的改进技术现状。

经过分析与总结，讨论了目前研究与改进的不足之处：缺乏对介质中固体颗粒特性影响规律的试验研究、未综合考虑经济成本因素等，并指出了未来的研究与改进方向。

关键词：煤化工；黑水角阀；失效分析；含固多相流；磨蚀我国的能源结构决定了在未来相当长的一段时间内，能源仍是以煤炭为主。

而煤炭资源的清洁高效利用则是需要更加深化推进的发展方向。

煤气化技术作为现代新型煤化工工艺的核心技术［1］，是煤炭清洁利用技术的首选。

煤气化工艺主要有水煤浆气化工艺和干煤粉气化工艺两大类。

水煤浆气化工艺和干煤粉气化工艺除了气化原料部分不同，后续工艺基本类似，均设置有黑水处理系统［2-3］。

黑水处理系统主要是处理气化炉以及合成气初步净化过程中产生的含固黑水，回收黑水中的部分热能，同时分离出固态颗粒和溶解于水中的气体，实现灰水的部分循环利用。

煤化工工艺中涉及到大量的含固多相流介质的流动控制，而黑水角阀主要是将来自于气化炉及洗涤塔的含固黑水，减压调节后送入闪蒸罐内，以便于回收热量和灰水再循环利用。

黑水角阀的使用工况非常苛刻，需面向高温、高压差、腐蚀、含固多相流等介质环境，是煤气化装置中不可或缺的关键设备。

针对黑水角阀的故障失效问题，分析其在苛刻工况条件下的失效行为与机理、研究并改进材料与结构，提高其有效使用寿命，是业内技术人员关注并研究的重点。

1失效形式及机理为保证含固多相流介质流动顺畅无阻塞，黑水角阀普遍采用了角式自洁阀腔设计，其典型结构如图1所示。

1.1主要失效形式。

煤化工装置中，无论是干煤粉气化工艺还是水煤浆气化工艺，黑水角阀的失效形式普遍表现为：（1）阀芯冲损严重；（2）阀座冲损严重；（3）下游法兰冲损严重；（4）阀杆冲蚀严重；（5）阀芯掉落；（6）阀杆卡涩；（7）气动执行器串气等。

黑水调节阀选型与计算的探讨刘建兵【摘要】黑水调节阀是水煤浆气化工艺关键阀门之一,其介质具有很强的腐蚀性,且含有硬质固体颗粒,由于阀门前后压差大,将导致闪蒸现象发生,阀后出现高速的汽液固三相流体.若黑水调节阀的选型或计算不当,会导致阀门不能满足工艺过程的要求,将对气化装置的稳定运行造成影响.简要介绍了水煤浆气化工艺黑水调节阀的应用工况、选型、计算及其他特殊要求,以期为同类装置提供一些参考.【期刊名称】《石油化工自动化》【年(卷),期】2014(050)004【总页数】5页(P24-27,30)【关键词】水煤浆气化;黑水调节阀;选型;计算;闪蒸;阻塞流【作者】刘建兵【作者单位】中石化宁波工程有限公司,浙江宁波315103【正文语种】中文【中图分类】TH138水煤浆气化工艺具有技术成熟、流程简单、过程控制安全可靠、原料适应性强、碳转化率高、粗合成气质量好、环保性能好、装置建设投资低、建设周期短等特点。

近年来，煤化工产业蓬勃发展，水煤浆气化工艺在煤制氢、煤制甲醇、煤制烯烃、煤制合成氨等工程中得到了广泛应用。

气化装置通常为上游装置或关键的工艺装置，当气化装置停车时，将导致下游装置或与之配套的生产装置中断生产，造成较大的经济损失。

因此，气化装置的长周期稳定运行至关重要。

根据多家企业的水煤浆气化装置运行情况，除了耐火砖、工艺烧嘴等关键设备外，关键阀门也是影响气化装置长周期稳定运行的重要因素，特别是黑水调节阀[1-2]。

笔者将基于某项目中的水煤浆气化工艺对黑水调节阀的选型与计算作一探讨。

1 工艺流程简介水煤浆气化工艺中的气化炉和洗涤塔在生产过程中将产生黑水，需要通过黑水闪蒸系统对黑水进行处理，解析黑水中的酸性组分、回收热量并提浓黑水，工艺流程如图1所示[3]。

来自气化炉和洗涤塔的黑水分别经调节阀LV-01和FV-01减压后进入高压闪蒸罐，闪蒸出的水汽以及大部分溶解的酸性气组分经冷却、分离后送至下游单元进一步处理。

水煤浆气化渣水系统国产化阀门运行分析发布时间：2022-03-10T10:54:58.143Z 来源：《新型城镇化》2022年1期作者：陈佳鑫胡峰[导读] 运行结果表明，渣水系统中选择国产化阀门，能够满足煤气化过程的耐高温、高压及磨损工况要求。

陕西延长石油榆林凯越煤化有限责任公司陕西省榆林市 719000摘要：介绍了宁波万华聚氨酯有限公司水煤浆气化工艺渣水处理工段锁斗排渣系统、气化黑水系统、灰水循环系统阀门使用工况；分析了国产化阀门在上述系统的实际应用情况；运行结果表明，渣水系统中选择国产化阀门，能够满足煤气化过程的耐高温、高压及磨损工况要求。

关键词：煤气化，渣水系统，国产化，阀门1气化渣水系统阀门使用工况分析1.1锁斗排渣系统因锁渣系统主要用于气化反应后粗渣颗粒的定期收集、排放，固体质量分数约20%。

因此，锁斗安全阀使用条件非常苛刻，要经受高温、高压的粗渣颗粒对阀门的冲刷、磨蚀。

按照气化炉运行负荷，锁渣系统的阀门一般控制在每30min开关一次，每次阀门动作都包括集渣、泄压、冲洗、排渣、充压等步骤，在此过程中，要求阀门连续动作，启闭速度快（一般为3s~10s）。

由于锁渣阀门口径较大（DN400mm），在阀门动作过程中，经常遇到粗渣颗粒的卡塞造成阀门启闭时间延长，导致锁斗运行过程中，出现联锁跳车现象。

按照气化烧嘴的使用寿命计，公司气化炉平均运行周期60d，锁渣系统阀门动作次数为2880次，由此要求上、下锁斗阀在集渣的过程中，要耐受高温、高压、高硬度的灰渣对阀门的冲刷、磨损，同时还要求阀门防结疤、结垢现象，若一旦出现上述现象，将会导致阀门开关延时；锁斗跳车或是因阀门冲刷、结疤严重，下锁斗阀密封性能差将导致锁斗冲压后压力瞬间（一般为1s~3s）降至低压（比气化系统压力低约0.5MPa~1.0MPa），此过程中，若锁斗程序在投用状态，将会造成锁斗系统瞬间承受气化炉压力，导致整个气化系统、锁渣系统设备本体支撑剧烈冲击，严重时会造成管线焊口震裂或设备本体损坏，而导致严重的停车事故发生。