煤化工控制阀之氧气切断阀和氧气流量控制阀

阀门专家

新型水煤浆气化炉控制阀之氧气切断阀和氧气流量控制阀
　　
　　气化炉内高压高速地燃烧，大量的氧气进入，为保证正常的燃烧状态，确保气化炉的安全，必须严格调节控制氧气的流量，快速无泄漏的地切断氧气，由于对调节和切断2个功能的要求都很高，所以通常用3个控制阀来完成，即氧气流量控制阀、氧气切断阀、氧气放空阀，统称氧气阀。与一般工业过程控制阀相比，对气化炉用氧气阀有几个特殊要求：
　　
　　a）高压差。氧气切断阀的关闭压差最高，达5.0~7.0MPa，如此高的压差条件下同时要求其泄漏等级达到Ö级，一般控制阀是很难达到的，只有用O形球阀。由于高压差作用，球体承受的侧向推力很大，所以采用固定球结构，由上下轴承来承受推力，大大减小球体表面与阀座之间的摩擦力矩。氧气流量控制阀主要是精确地调节流量，要求它具有良好的流量特性；其次是关闭时的切断性能，泄漏等级为Ö级，所以一般选用套筒型控制阀。
　　
　　b）材料。高压氧气在阀内高速流动，可能与零件发生摩擦，产生热量，如碰到碳化物可能发生爆炸事故；因此凡与氧气流束接触的零件不能用碳钢制造；应用镍基合金（Inconel合金）或超低碳的奥氏体不锈钢（如316L，304L），结合现场工况的差异，阀体材质选用MONEL材质，阀芯、阀座材质选用MONEL400/ALLY6号材质，为避免阀杆长期处于一个开度不变而垢死，阀杆选用K500材质。
　　
　　c）工艺要求。凡接触氧气的零件必须除水、除油，确保干净清洁。因高压氧气在阀内流速为20~30m/s，若碰到毛刺、凹槽、凸肩等发生高速摩擦，因此流道内壁和阀内件的几何形状应圆滑过渡，表面光滑，所以在设计、加工、装配、试验、运输等环节，都制定严格的工艺规程，确保达到预定技术要求。因此，氧气阀的特殊要求在于材料和工艺。
　　
　　由于高压氧气的易爆特性，氧气阀本身是一个易爆的危险装置；为确保安全，在选用氧气阀的公称压力时要提高2个压力等级，如气化炉的压力为6.3MPa，那么阀门的公称压力要求选PN160（ANSIClass900）。