标题: 浅谈水泥余热发电烟道阀门存在问题和对策
作者: hesper
日期: 2008-03-20 12:51 AM
分类: CeBIM
内容: 摘要:
水泥纯低温余热发电是利用窑头和窑尾的中低温烟气来实现的，烟气量的调节就影响到发电系统和水泥工艺系统的平衡和匹配，以保证吨熟料耗煤量不增加。当窑头温度过高时，因汽化率太高、系统不稳定，导致窑头汽包压力过大，窑头余风温度波动较大(180℃～500℃)，波动周期短，导致窑头锅炉的旁路烟道阀门调节频繁动作，加上由于窑尾的过热能力不够，当窑头产汽量太大时,过热蒸汽温度下降,只能通过开启旁路烟道阀门调节，以减少入窑头锅炉的烟气量,保证系统稳定。所以，对于这几台烟道阀门的性能要求很高。
水泥纯低温余热发电烟道阀门和其他烟气阀门不同, 阀的结构及阀内件有很大的差异，如导向间隙、阀板转动间隙、轴承方式等。除了从设计、制造方面控制外，还要针对高温条件下材料的各种物理性能、机械性能发生变化,分析材料的机械性能、热胀量、热交变以及擦伤对调节阀的影响。
目前这类阀门在使用中普遍存在着阀门阀板变形、卡死或咬死、泄漏率大等诸多问题。随着余热发电项目运行数量的增加，目前这类阀门所暴露出来的问题越来越多了。这些阀门一般口径都是比较大的，制作周期长，运输不方便，用户更换不易，给企业带来了很多不便。
现在烟道阀门基本选型是：百叶阀型，泄漏率大，一般在5%，不适宜选用；
插板阀型，泄漏率小，阀门体积大，鉴于烟气温度高含尘量大的特殊性，使用过程中阀板容易变形卡死，也无法达到密闭的效果；蝶阀型，泄漏率小，有经验厂家也很难做到泄漏率1%，且单片式阀板重量大，加上管道负压大，阀板振动厉害，执行机构力矩要增大，目前普遍选用这种结构；蝶阀加插板阀型，设计时在蝶阀前面加上一个插板阀，目的是为了达到密闭的效果，但轨道积灰阀板容易变形卡死，也起不到应有的作用，又增加了投资。不管选择什么样的阀门，当电厂锅炉需要停机检修水泥线继续生产的时候，由于阀门的泄漏，锅炉也无法进行检修。
因此在烟道阀门的设计和生产过程中首先考虑阀板的材质和机械性能、热胀量、热交变。一般温度在450℃以下的可以选择16Mn钢板，温度在450~600℃选择1Cr18Ni9Ti不锈钢板，同时也应该考虑阀板的厚度和结构形式，阀体阀板的厚度和结构形式也是变形和磨损的一个重要因素。
其次阀板的卡死或咬死，主要原因在于阀门口径大阀板重量大，阀板因重力而下垂造成的。对于介质温度高于400℃的场合普通的定位导向结构是不可靠的。我们采用外部轴承结构来保证阀板的定位与支撑，这样可以避免内部高温对导向结构的影响。轴承与阀板定位，采用”日”字型定位可起到非常好的定位、支撑和保护作用，能保证阀板在纵向的准确定位，避免阀板因重力而下垂造成的堵卡、偏移， 造成单边卡死或咬死。由于使用管道负压大（一般7000~8000Pa）、阀板振动大、粉尘多、温度高的特点，使用滚动轴承，润滑油很容易干，灰尘容易进入，动作时不灵活，增加启闭力矩，执行器负载大，轴承应该选用耐高温滑动轴承。阀门的前后轴颈处采用内密封，采用专用密封填料密封良好、无外泄、耐高温。
在高温条件下实现较高的切断性能是很困难的，常规的高性能密封方式是难以实现的，目前为防止因高温中材料膨胀，而产生的卡阻的问题，密封间隙通常留得较大。因此要达到阀门的泄漏率小，必须改变阀门的结构，我们采用在阀体焊接不锈钢圈，形成阀体上凸台，阀板密封面上堆焊的耐磨合金的工艺，形成圆线密封面，达到很好的密封效果，泄漏率仅为10-3~10-4，具有了较好的密封可靠性，使用寿命也得以延长，同时在水泥线不停产的情况下，电厂可以照常进行维护检修了。
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