煤化工閥門技術(shù)改進

                            上海申弘閥門有限公司

    zui近，中國閥協(xié)在北京召開了“煤化工關(guān)鍵閥門國產(chǎn)化準備工作會議"，此次會議主要參會人員有閥門行業(yè)內(nèi)10家煤化工閥門骨干企業(yè)的主要領(lǐng)導(dǎo)及技術(shù)負責(zé)人，中閥協(xié)秘書長宋銀立和中國機械工業(yè)聯(lián)合會楊鐵成主任等。上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥,氣動截止閥,電動蝶閥,氣動蝶閥,電動球閥,氣動球閥,電動閘閥,氣動閘閥,電動調(diào)節(jié)閥,氣動調(diào)節(jié)閥，減壓閥。水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。
據(jù)悉，為滿足我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的需要，研制開發(fā)大型煤化工成套設(shè)備被列入國家大力發(fā)展的16項重大技術(shù)裝備任務(wù)之一，大型煤化工成套設(shè)備的國產(chǎn)化工作也成為重點任務(wù)，國家能源局也于2013年11月下旬召開“煤化工關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化啟動會"，煤化工關(guān)鍵閥門作為國產(chǎn)化工作之一，為做好會前準備工作，中閥協(xié)專門召開此次工作會議，以此推進煤化工關(guān)鍵閥門國產(chǎn)化工作。
會上，各參會領(lǐng)導(dǎo)匯報了各企業(yè)煤化工關(guān)鍵閥門的國產(chǎn)化方案，對煤化工所用閥門的品種、種類、技術(shù)參數(shù)、攻關(guān)難點及國產(chǎn)化現(xiàn)狀作出了詳細的介紹?，F(xiàn)代煤化工主要包括煤制油、二甲醚、煤制烯烴、煤制乙二醇、煤制天然氣等有機原料。以其產(chǎn)業(yè)鏈且資源轉(zhuǎn)化率較高的特性成為煤化工發(fā)展的主流。

未來煤化工將在哪些領(lǐng)域，以什么速度發(fā)展，將取決于煤化工本身技術(shù)的進展以及石油供求狀況和價格的變化。從近期來看，鋼鐵等冶金工業(yè)所用的焦炭仍將依賴于煤的焦化，而煉焦化學(xué)品如萘、蒽等多環(huán)化合物仍是石油化工所較難替代的有機化工原料；
煤的氣化隨著氣化新技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，仍將是煤化工的一個主要方面；將煤氣化制成合成氣，然后通過碳一化學(xué)合成一系列有機化工產(chǎn)品的開發(fā)研究，是近年來進展較快，且引起關(guān)注的領(lǐng)域；從煤制取液體燃料，無論是采用低溫干餾、直接液化或間接液化，都不得不取決于技術(shù)經(jīng)濟的評價。
【煤化工行業(yè)標準】
GB/T 23251-2009 煤化工用煤技術(shù)導(dǎo)則

煤氣化工況非常嚴苛，對閥門要求非常高，常規(guī)的閥門已無法滿足使用要求。目前大型煤化工的關(guān)鍵閥門（煤粉進料閥、鎖渣閥、高壓氧氣切斷閥和氮塞球閥、高壓氧氣調(diào)節(jié)閥、高壓黑水和灰水切斷閥、高壓黑水閃蒸閥等）還是大部分依賴進口。
經(jīng)過與會一天的交流和討論，大家結(jié)合目前煤化工應(yīng)用現(xiàn)狀及企業(yè)研制能力，初步形成煤化工關(guān)鍵閥門國產(chǎn)化實施方案；對于已有大量應(yīng)用業(yè)績且技術(shù)成熟的閥門，如：氣化裝置煤漿閥、煤粉切斷閥、鎖渣閥、黑水、灰水切斷閥、放料閥、氧氣氮氣閥等，可以直接國產(chǎn)化；待研發(fā)的產(chǎn)品包括：合成氣切斷閥及調(diào)節(jié)閥、分子篩軌道球閥、大口徑防喘振三偏心蝶閥、壓縮機防喘振調(diào)節(jié)閥、低溫蝶閥及陶瓷偏心旋轉(zhuǎn)閥。需要突破的技術(shù)難點包含：結(jié)構(gòu)設(shè)計與流場分析；耐磨涂層的設(shè)計與選擇；涂層耐磨材料的加工與檢測；工況模擬型式試驗；氣固兩相的沖蝕；蝶版、軸變形與強度分析；快關(guān)與密封性能及動作的可靠性等。

會議認為：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，煤化工工藝的不斷創(chuàng)新，其裝置向高參數(shù)、大型化方向發(fā)展，對閥門提出更高、更苛刻的要求。我國閥門行業(yè)近年來通過自主創(chuàng)新，消化吸收引進技術(shù)和技術(shù)改造，研發(fā)能力、工藝裝備、產(chǎn)品設(shè)計制造水平和產(chǎn)品質(zhì)量都有明顯提高，為國家重大技術(shù)裝備國產(chǎn)化，如核電、火電、天然氣長輸管線等均作出了重要貢獻，取得了豐碩的成果
煤化工產(chǎn)業(yè)的煤氣化技術(shù)
石油資源緊缺是一個影響中國發(fā)展的大問題，但中國的煤炭資源非常豐富，因此，采用煤炭代替石油在中國得到了迅速的發(fā)展，大量的煤化工項目以及煤制油項目正在我國興建。煤化工及煤制油項目首先要進行煤氣化，煤氣化是將煤、焦炭等固體燃料，在高溫下與氣化劑反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為氣體產(chǎn)物和少量殘渣的過程。煤氣化用的氣化劑主要是水蒸氣、空氣(或氧氣)或它們的混合氣，氣化反應(yīng)包括了一系列均相與非均相化學(xué)反應(yīng)。所得氣體產(chǎn)物視所用原料煤質(zhì)、氣化劑的種類和氣化過程不同而具有不同的組成，可分為空氣煤氣、半水煤氣、水煤氣等。煤氣化過程可用于生產(chǎn)燃料煤氣，作為工業(yè)窯爐用氣和城市煤氣，也用于制造合成氣，作為合成氨、合成甲醇和合成液體燃料的原料。
煤氣化爐是煤化工產(chǎn)業(yè)的，粉煤氣化技術(shù)是發(fā)展煤基化學(xué)品、煤基液體燃料、IGCC發(fā)電、多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、制氫等工藝過程的共性技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)。由于合成氨、甲醇、二甲醚、煤制油、煤制烯烴等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，中國的煤炭氣化工藝正由老式的UGI爐塊煤間歇氣化迅速向*粉煤氣化工藝過渡，呈現(xiàn)出對各類粉煤氣化技術(shù)裝備的強勁需求。上世紀80年代，我國引進了魯奇固定床、U-gas流化床、德士古氣流床煤氣化技術(shù)，近期又形成新一輪引進殼牌技術(shù)的熱潮，世界上所有的類型煤氣化技術(shù)在我國幾乎都有應(yīng)用。氣化工藝按進料方式不同分干煤粉進料和水煤漿進料，按爐內(nèi)氣流方向分上行和下行兩類，按換熱方式分廢鍋型和直接水激冷型，按噴嘴的數(shù)量和布置分單噴嘴直噴和多噴嘴對噴，按氣化爐內(nèi)是否襯有耐火保溫材料分熱爐壁和水冷壁，按進料方式分一段式和兩段式等等。
煤化工產(chǎn)業(yè)的煤氣化裝置用閥門
煤化工及煤制油項目首先要進行煤氣化，煤氣化裝置鎖渣閥用于煤氣化后煤渣的排放，煤氣化裝置條件非常苛刻，煤制油、煤改油、煤氣化等煤化工項目對閥門的要求非常嚴格，要求閥門具有高耐磨、耐沖刷、防結(jié)垢、防結(jié)疤、快速切斷等功能。高壓（一般采用Class600至Class900壓力級）、高溫、介質(zhì)（煤渣）硬度非常高、啟閉頻繁（半個小時動作一次）、口徑大（一般為DN300～DN450）、啟閉速度快（一般為3秒至10秒）、而且要求煤氣化閥門的密封性能好，可靠性高。
煤氣化爐鎖斗閥是煤化工裝置中關(guān)鍵的主力控制閥門，由于使用工況要求很高，所以對煤化工用閥門的技術(shù)要求難度很大。超達閥門公司成功研制出煤氣化裝置用鎖渣閥（又稱鎖斗閥），密封件硬度提高到HRC62～70，壓力class150～class900，公稱通徑DN100～500mm，*符合煤化工的工況要求。煤氣化裝置用鎖渣閥各項性能達到或優(yōu)于國外同類產(chǎn)品，于2006年投入批量生產(chǎn)，廣泛應(yīng)用于煤制油、煤改油、煤氣化、煤化工等工程項目。
據(jù)超達閥門總工程師邱曉來介紹：目前*zui大的氣化裝置-南化德士古87kg水煤漿氣化項目、目前*單套合成氨zui大裝置-云南沾化50萬噸合成氨煤氣化裝置、目前*zui大的煤制油項目-神華集團煤制油工程煤制氫和煤液化系統(tǒng)都采用了超達閥門公司生產(chǎn)的金屬硬密封高溫球閥/鎖渣閥，替代同類進口產(chǎn)品，為重大裝備國產(chǎn)化做出了應(yīng)有的貢獻。與本文相關(guān)的論文有：礦山電動插板閥