燃煤電廠除灰系統(tǒng)閥門分析及選型

萬(wàn)緒有

摘要：隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程不斷加快，對(duì)電能資源的需求逐漸增多。本文針對(duì)燃煤電廠除灰系統(tǒng)中出現(xiàn)的灰渣排放與輸送問題，簡(jiǎn)要分析應(yīng)用耐磨型閥門的重要性，并總結(jié)我國(guó)燃煤電廠的實(shí)踐探索經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)闡述在不同情況下除灰系統(tǒng)閥門的選型與應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：燃煤電廠；除灰系統(tǒng)；閥門選型；灰渣排放

中圖分類號(hào)TM6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào)2095-6363（2016）06-0226-02

燃煤電廠在我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)中仍占據(jù)著較為重要的地位，為提升資源應(yīng)用效率，減少燃煤過(guò)程的環(huán)境污染，并保障電能資源質(zhì)量，應(yīng)加大對(duì)燃煤電廠的改革力度。閥門是燃煤電廠生產(chǎn)過(guò)程中較為重要的設(shè)備，使用科學(xué)、準(zhǔn)確的閥門，能夠有效保障電廠設(shè)備運(yùn)行安全、可靠，降低電廠生產(chǎn)過(guò)程的出現(xiàn)故障的機(jī)率。閥門主要具有切斷、連接介質(zhì)的作用，能夠調(diào)節(jié)系統(tǒng)中介質(zhì)流量并靈活轉(zhuǎn)變其介質(zhì)的流動(dòng)方向，是電廠容器與管道的核心附件，閥門種類較多，在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中，電廠應(yīng)針對(duì)其除灰系統(tǒng)實(shí)際情況，選擇好耐用型閥門，從而促進(jìn)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。

1.除灰系統(tǒng)中輸送灰渣過(guò)程與閥門概述

燃煤電廠在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)排放大量的煙氣，為盡量避免燃燒破壞生態(tài)環(huán)境的情況，需要對(duì)其進(jìn)行回收并處理，在煙氣中所收集的細(xì)灰物質(zhì)一般是低鈣粉煤灰，與粘土的成分相類似，其具體的化學(xué)成分見表1。

從表1中可以看出，粉煤灰中含量最大的氧化硅和氧化鋁，占到整個(gè)成分的大部分，其中粉煤灰中所含的氧化鈦、氧化硅等成分來(lái)源于頁(yè)巖和黏土；氧化鐵成分來(lái)源于黃鐵礦；氧化鈣和氧化鎂是由相應(yīng)的硫酸鹽和碳酸鹽產(chǎn)生。

基本閥門的分類標(biāo)準(zhǔn)主要按照其在設(shè)備或者在管道中所起到的具體作用，可分為球閥、閘閥、旋塞閥、蝶閥、節(jié)流閥、減壓閥、安全閥、隔膜閥、疏水閥和止回閥等。在燃煤系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，其閥門性能應(yīng)達(dá)到以下要求：首先，粉煤灰流經(jīng)閥門時(shí)，嚴(yán)密度必須達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)且流阻小；其次，具備良好的調(diào)節(jié)功能，可靈活根據(jù)工況實(shí)際情況，實(shí)現(xiàn)閥門的快速關(guān)閉或開啟；最后，閥門應(yīng)有一定的強(qiáng)度，能夠在相關(guān)工作標(biāo)準(zhǔn)下可靠運(yùn)行，且運(yùn)行效率高。同時(shí)滿足以上3方面的要求后，應(yīng)選擇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作程序易記憶、維修方便的閥門。

2.選擇除灰系統(tǒng)中輸灰管道的閥門類型及應(yīng)用

燃煤電廠的輸灰系統(tǒng)中包括負(fù)壓和正壓兩種氣力形式，管道內(nèi)需要輸送氣灰混合物（10%～30%的含灰量），其中平均溫度約為80℃，平均壓力約為0.1MPa～0.6MPa，灰粉中含有高磨損類型的硬質(zhì)顆粒，如氧化鋁、硅粉等物質(zhì)的硬度達(dá)到7的莫氏硬度。從以上數(shù)據(jù)中可以看出，在輸送粉煤灰時(shí)，閥門、管道的沖刷磨損力度很強(qiáng)。

因此，在選擇閥門、管道的材質(zhì)時(shí)，應(yīng)重視其硬度，且要注意閥門的密封性。但在普通的閥門類型中，其門芯會(huì)在較短周期中，因受到飛灰的沖刷而出現(xiàn)穿孔的情況，極大程度上縮減閥門設(shè)備的使用期限。

在科學(xué)技術(shù)日新月異的時(shí)代背景下，閥門新材料和結(jié)構(gòu)逐漸增多，在燃煤電廠的輸灰系統(tǒng)中，也出現(xiàn)了陶瓷閘閥與球閥等新類型，其硬度和密封度符合輸灰系統(tǒng)的需求，其中陶瓷閘閥主要分為氣動(dòng)陶瓷雙閘板閥與手動(dòng)陶瓷雙閘板閥，本文重點(diǎn)探討第一種類型，其具體的技術(shù)參數(shù)如表2所示。

陶瓷材料具有高強(qiáng)度、高硬度、高防腐性和高耐磨性等良好性能，可以有效解決閥門中高固含量磨損、高腐蝕的問題，從而延長(zhǎng)閥門的使用期限。在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中，陶瓷閘閥均選用硬式密封型結(jié)構(gòu)，閥座和陶瓷芯都經(jīng)過(guò)了精密的研磨，因此該種閥門適用于燃煤電廠的氣力輸灰所有場(chǎng)合，與普通的閥門相比，陶瓷閘閥的使用壽命要長(zhǎng)4～5倍，且能夠較好地節(jié)約維修成本，更好地為電廠創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。

3.選擇放灰系統(tǒng)中的閥門類型及應(yīng)用

經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，在放灰系統(tǒng)中閥門類型可選用氣動(dòng)蝶閥，用于控制固體物料，從而調(diào)節(jié)庫(kù)底、罐底的物料，如灰?guī)臁⑺喙薜取Ｒ话銜?huì)設(shè)置氣動(dòng)裝置，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)放料與迅速切斷，具有很好的實(shí)用性與安全性。氣動(dòng)蝶閥會(huì)在上部安裝隔絕閥，但隔絕閥處于常開狀態(tài)，僅作為電廠緊急情況下或者檢修隔絕介質(zhì)使用。當(dāng)?shù)y處于開啟的狀態(tài)時(shí)，其蝶板的厚度是影響到介質(zhì)流體阻力核心因素，因此，該種類型的閥門產(chǎn)生壓力降小，擁有著良好的流量控制性能。蝶閥主要分為金屬密封和彈性密封兩種形式，金屬密封的蝶閥可適應(yīng)高溫度工作環(huán)境，而彈性密封蝶閥能直接鑲嵌在閥體中或者蝶板周邊。兩種形式都尤其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)與缺點(diǎn)，在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)放灰系統(tǒng)的情況，選擇最恰當(dāng)?shù)某叽绾托吞?hào)。如部分燃煤電廠中安裝有脫水倉(cāng)，故灰渣的顆粒較大，則建議選用氣動(dòng)閘閥，以保障設(shè)備的正常穩(wěn)定運(yùn)行。

4.結(jié)論

綜上所述，在選用燃煤電廠除灰系統(tǒng)的閥門時(shí)，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際情況，遵循經(jīng)濟(jì)性、可靠性和安全性的原則，安裝最恰當(dāng)?shù)拈y門，充分發(fā)揮閥門保護(hù)電廠設(shè)備的作用，避免閥門出現(xiàn)泄露、穿孔等問題。燃煤電廠在探索安裝閥門的過(guò)程中，應(yīng)綜合考慮電廠規(guī)模，總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并借鑒先進(jìn)技術(shù)，依據(jù)各類介質(zhì)材料特征，科學(xué)的配置、合理使用閥門，從而更大的實(shí)現(xiàn)安全高效的生產(chǎn)目的。