燃煤電廠除灰系統(tǒng)閥門分析及選型

萬緒有

摘要：隨著我國工業(yè)化進程不斷加快，對電能資源的需求逐漸增多。本文針對燃煤電廠除灰系統(tǒng)中出現(xiàn)的灰渣排放與輸送問題，簡要分析應用耐磨型閥門的重要性，并總結我國燃煤電廠的實踐探索經(jīng)驗，重點闡述在不同情況下除灰系統(tǒng)閥門的選型與應用。

關鍵詞：燃煤電廠；除灰系統(tǒng)；閥門選型；灰渣排放

中圖分類號TM6 文獻標識碼A 文章編號2095-6363（2016）06-0226-02

燃煤電廠在我國經(jīng)濟建設中仍占據(jù)著較為重要的地位，為提升資源應用效率，減少燃煤過程的環(huán)境污染，并保障電能資源質量，應加大對燃煤電廠的改革力度。閥門是燃煤電廠生產(chǎn)過程中較為重要的設備，使用科學、準確的閥門，能夠有效保障電廠設備運行安全、可靠，降低電廠生產(chǎn)過程的出現(xiàn)故障的機率。閥門主要具有切斷、連接介質的作用，能夠調節(jié)系統(tǒng)中介質流量并靈活轉變其介質的流動方向，是電廠容器與管道的核心附件，閥門種類較多，在實際運用過程中，電廠應針對其除灰系統(tǒng)實際情況，選擇好耐用型閥門，從而促進設備穩(wěn)定運行。

1.除灰系統(tǒng)中輸送灰渣過程與閥門概述

燃煤電廠在生產(chǎn)過程中會排放大量的煙氣，為盡量避免燃燒破壞生態(tài)環(huán)境的情況，需要對其進行回收并處理，在煙氣中所收集的細灰物質一般是低鈣粉煤灰，與粘土的成分相類似，其具體的化學成分見表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、氧化硅等成分來源于頁巖和黏土；氧化鐵成分來源于黃鐵礦；氧化鈣和氧化鎂是由相應的硫酸鹽和碳酸鹽產(chǎn)生。

基本閥門的分類標準主要按照其在設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)運行過程中，其閥門性能應達到以下要求：首先，粉煤灰流經(jīng)閥門時，嚴密度必須達到標準且流阻??；其次，具備良好的調節(jié)功能，可靈活根據(jù)工況實際情況，實現(xiàn)閥門的快速關閉或開啟；最后，閥門應有一定的強度，能夠在相關工作標準下可靠運行，且運行效率高。同時滿足以上3方面的要求后，應選擇結構簡單、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用

燃煤電廠的輸灰系統(tǒng)中包括負壓和正壓兩種氣力形式，管道內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顆粒，如氧化鋁、硅粉等物質的硬度達到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，閥門、管道的沖刷磨損力度很強。

因此，在選擇閥門、管道的材質時，應重視其硬度，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備的使用期限。

在科學技術日新月異的時代背景下，閥門新材料和結構逐漸增多，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陶瓷雙閘板閥與手動陶瓷雙閘板閥，本文重點探討第一種類型，其具體的技術參數(shù)如表2所示。

陶瓷材料具有高強度、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，從而延長閥門的使用期限。在實際運用過程中，陶瓷閘閥均選用硬式密封型結構，閥座和陶瓷芯都經(jīng)過了精密的研磨，因此該種閥門適用于燃煤電廠的氣力輸灰所有場合，與普通的閥門相比，陶瓷閘閥的使用壽命要長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)濟效益。

3.選擇放灰系統(tǒng)中的閥門類型及應用

經(jīng)過實踐證明，在放灰系統(tǒng)中閥門類型可選用氣動蝶閥，用于控制固體物料，從而調節(jié)庫底、罐底的物料，如灰?guī)?、水泥罐等。一般會設置氣動裝置，從而實現(xiàn)調節(jié)放料與迅速切斷，具有很好的實用性與安全性。氣動蝶閥會在上部安裝隔絕閥，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使用。當?shù)y處于開啟的狀態(tài)時，其蝶板的厚度是影響到介質流體阻力核心因素，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。兩種形式都尤其獨特優(yōu)勢與缺點，在實際運用過程中，應根據(jù)放灰系統(tǒng)的情況，選擇最恰當?shù)某叽绾托吞?。如部分燃煤電廠中安裝有脫水倉，故灰渣的顆粒較大，則建議選用氣動閘閥，以保障設備的正常穩(wěn)定運行。

4.結論

綜上所述，在選用燃煤電廠除灰系統(tǒng)的閥門時，應根據(jù)系統(tǒng)實際情況，遵循經(jīng)濟性、可靠性和安全性的原則，安裝最恰當?shù)拈y門，充分發(fā)揮閥門保護電廠設備的作用，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程中，應綜合考慮電廠規(guī)模，總結實踐經(jīng)驗，并借鑒先進技術，依據(jù)各類介質材料特征，科學的配置、合理使用閥門，從而更大的實現(xiàn)安全高效的生產(chǎn)目的。