張　勇 ， 常海鋒

(河南豫光金鉛股份有限公司 ， 河南 濟(jì)源　459000)

?

高溫插板閥的改造實(shí)踐

張勇 ， 常海鋒

(河南豫光金鉛股份有限公司 ， 河南 濟(jì)源459000)

摘要：因鍋爐降溫效果差，時(shí)常造成電除塵停運(yùn)檢修，為有效解決插板閥高溫漏氣問(wèn)題，通過(guò)結(jié)構(gòu)式的改進(jìn)，解決了在溫度高、粉塵濃度大的腐蝕性煙氣條件下的漏氣問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：高溫 ； 插板閥 ； 密封 ； 漏氣

0前言

2002年河南豫光金鉛股份有限公司建成國(guó)內(nèi)首條富氧底吹鉛冶煉生產(chǎn)線，煙氣收塵系統(tǒng)余熱鍋爐出口與電除塵器入口直接對(duì)接，兩者之間有一臺(tái)不銹鋼補(bǔ)償器。試產(chǎn)初期因鍋爐降溫效果差、電除塵入口溫度過(guò)高，陰極線結(jié)構(gòu)性問(wèn)題時(shí)常造成電除塵停運(yùn)檢修；為縮短檢修時(shí)電除塵的降溫時(shí)間，在電除塵入口喇叭口法蘭后矩形煙管上方割一長(zhǎng)口，安裝一垂直制插板閥；檢修時(shí)放下插板閥閥板將其與余熱鍋爐隔斷，打開(kāi)電除塵人孔門(mén)后用后續(xù)排風(fēng)機(jī)抽風(fēng)降溫，縮短電除塵的降溫時(shí)間。投產(chǎn)前，用導(dǎo)鏈將插板閥吊起，插板閥與閥體間縫隙用高溫陶瓷布填塞后，縫隙用耐火料填充進(jìn)行覆蓋。

1插板閥的漏氣

余熱鍋爐出口設(shè)計(jì)為微負(fù)壓狀態(tài)(-100 Pa)運(yùn)行，由于余熱鍋爐管束表面積灰和本體漏風(fēng)等因素，余熱鍋爐出口通常處于正壓(>0 Pa)狀態(tài)，工藝控制余熱鍋爐出口溫度400～430 ℃，插板閥采用16 mm厚的閥板，為防止高溫下閥板變形與閥體卡碰，閥槽寬度設(shè)計(jì)為60 mm，填充的耐火材料在閥板上部耐高溫陶瓷布的縫隙處受高溫出現(xiàn)崩裂，含硫煙氣沿閥板向上冒出，操作人員當(dāng)聞到刺鼻的SO2氣體時(shí)，用剛和好的耐火料重新進(jìn)行覆蓋堵漏，但是效果不佳。

2堵漏方案的對(duì)比

圖2　不同蒸汽干度時(shí)壓力分布曲線(注汽壓力16 MPa)

3.3提高油層附近泥巖夾層和斷層附近套管強(qiáng)度

在油層附近的泥巖夾層和淺部斷層附近選擇合適的套管等級(jí)和壁厚，提高套管局部抗外擠強(qiáng)度，延長(zhǎng)套管使用壽命。

3.4斷層附近控制注采平衡及注汽壓力

現(xiàn)場(chǎng)資料表明，油田的斷層極為復(fù)雜，一旦斷層活動(dòng)加上地層傾角的影響，套管很容易損壞。對(duì)于斷層附近的油井，斷層兩側(cè)應(yīng)合理控制地層壓力，保持注采平衡，加強(qiáng)斷層兩側(cè)壓力監(jiān)測(cè)，防止因兩側(cè)壓差過(guò)大，引發(fā)斷層活動(dòng)導(dǎo)致套損。

4結(jié)論

通過(guò)分析，楊樓油田套損原因主要有：①淺層部位套損：地表水腐蝕；②油層段內(nèi)或油層上界附近套損：地層出砂、高溫高壓注汽、固井質(zhì)量、作業(yè)施工；③生產(chǎn)井段以上的Ⅳ6～7層(未射孔)套損：汽竄造成非射孔層段泥巖膨脹、斷層活動(dòng)。

為有效地解決插板閥的漏氣問(wèn)題，對(duì)公司3條鉛冶煉生產(chǎn)線中的電除塵入口閥進(jìn)行分析。

2.1第1套底吹生產(chǎn)線

2002年投產(chǎn)的該條生產(chǎn)線，存在余熱鍋爐與電除塵直聯(lián)的弊端，直升煙道頂部與鍋爐本體頂部平齊，煙氣流速高，大部分粉塵在余熱對(duì)流區(qū)才能得到沉降，鍋爐蒸發(fā)量不足、降溫效果差，造成電除塵入口溫度偏高，對(duì)電除塵的后續(xù)生產(chǎn)造成嚴(yán)重的影響，為降少電除塵停機(jī)檢修時(shí)間，在電除塵入口臨時(shí)增加插板閥，受壓差變化、高溫等因素的影響，插板閥上部存在漏氣現(xiàn)象。

2.2第2套底吹生產(chǎn)線

2005年投產(chǎn)的第2條生產(chǎn)線，未對(duì)鍋爐結(jié)構(gòu)改動(dòng)的情況下，在吸收第1條生產(chǎn)線余熱鍋爐與電除塵直聯(lián)弊端的基礎(chǔ)上，在電除塵入口加裝旋風(fēng)除塵器，并在旋風(fēng)除塵后的管道上加裝一臺(tái)圓形蝶閥進(jìn)行調(diào)控，經(jīng)旋風(fēng)除塵后管道內(nèi)溫度在330～380 ℃，粉塵量相對(duì)較小，圓形蝶閥密封性良好、使用正常。

2.3直接煉鉛生產(chǎn)線

2010年投運(yùn)的直接煉鉛生產(chǎn)線，將余熱鍋爐選型由老系統(tǒng)的8 t/h增加到9.6 t/h，而且將直升煙道拔高9 m(前2套鍋爐直升煙道頂部與鍋爐本體頂部平齊)，可有效增強(qiáng)煙塵在鍋爐輻射區(qū)的沉降效果，增加鍋爐降溫效果，降低鍋爐出口溫度，鍋爐和電除塵之間增設(shè)15 m長(zhǎng)的沉降室，沉降室后的煙氣粉塵量相對(duì)更少，電除塵器入口的電液翻板閥因長(zhǎng)期不用已銹死。

3插板閥的漏氣處理

因工況的差異，電除塵入口采用何種閥門(mén)方式需進(jìn)行對(duì)比分析。

3.1圓形通風(fēng)蝶閥

圓形通風(fēng)蝶閥詳見(jiàn)圖1。

圖1　圓形通風(fēng)蝶閥

圓形通風(fēng)蝶閥密封效果較好，該類(lèi)閥門(mén)有主軸水平和垂直安裝兩種形式，根據(jù)以往的使用經(jīng)驗(yàn)，垂直安裝容易發(fā)生下轉(zhuǎn)軸處煙氣低溫結(jié)露，造成閥板下軸端閥板卡死；同時(shí)因管道內(nèi)下部積灰，閥門(mén)開(kāi)閉存在卡阻現(xiàn)象，所以在粉塵較大的場(chǎng)合，主軸水平安裝的閥門(mén)要優(yōu)于垂直安裝。

根據(jù)該系統(tǒng)余熱鍋爐降溫效果差、電場(chǎng)入口粉塵大的特點(diǎn)，若使用水平安裝的密閉式閥門(mén)，煙氣中的粉塵容易在水平閥板上堆積，造成煙氣通道直徑的相對(duì)減少；若遇到閥板開(kāi)閉不到位的情況，也容易造成煙道流通直徑的相對(duì)減少；在高溫下閥板主軸傳熱對(duì)兩端軸承的使用壽命是一種嚴(yán)峻的考驗(yàn)。電液翻板閥也存在類(lèi)似的問(wèn)題。

3.2水平插板閥

因管道截面積較大，水平插板閥開(kāi)閉的機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜，同樣存在漏氣的問(wèn)題，故不予考慮。

3.3垂直插板閥

垂直安裝的插板閥被列入優(yōu)化的方案，結(jié)合原裝補(bǔ)償器的銹蝕情況，利用2015年大修對(duì)補(bǔ)償器及插板閥其進(jìn)行了更換，詳見(jiàn)圖2。

圖2　新裝電除塵入口插板閥

3.3.1新裝補(bǔ)償器段的改進(jìn)項(xiàng)目

①因原不銹鋼補(bǔ)償器兩端法蘭厚度較薄，受通道內(nèi)高溫?zé)煔庥绊懀殉霈F(xiàn)形變、腐蝕和漏氣，取消補(bǔ)償器兩端法蘭，改為焊接方式；②將不銹鋼補(bǔ)償器用自制盒裝式補(bǔ)償器替代；③在余熱鍋爐出口喇叭口段左側(cè)下方開(kāi)一300 mm×600 mm(長(zhǎng)×高)的人孔，便于檢修和清灰作業(yè)；④將插板閥向補(bǔ)償器一側(cè)平移,消除與插板閥閥板與電除塵入口法蘭的碰摩；⑤補(bǔ)償器和插板閥焊接在一起,減少變形和漏氣的發(fā)生。

3.3.2新裝插板閥的優(yōu)化

對(duì)新裝插板閥的密封作為重點(diǎn)，進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化，詳見(jiàn)圖3。

圖3　插板閥密封結(jié)構(gòu)圖

第一組密封：①在閥板的下部焊接一水平擋板，與閥板成90°，形成一個(gè)“丄”字；②在“丄”字的下部水平板上間隔鉆孔，上部配扁鐵，將裁成拖把頭裝的高溫陶瓷布用螺栓固定在扁鐵下；③閥板提起后“丄”字區(qū)域與閥板入口長(zhǎng)孔疊加，有效封閉插板閥開(kāi)孔處。通過(guò)高溫陶瓷布將插板閥開(kāi)孔處封堵。第二組密封：①在插板閥開(kāi)孔處兩側(cè)法蘭和閥板上部焊接相對(duì)應(yīng)的法蘭，兩法蘭之間用耐高溫、耐腐蝕、密封性較高的帆布連接；②在閥板提起后，形成一個(gè)

裙?fàn)畹能浡?lián)接密封囊，對(duì)穿破第一組密封的SO2氣體，起到二次封鎖的作用。

4改造效果

2014年7月完成該插板閥的更換和密封改造，開(kāi)爐后出現(xiàn)第二組密封裙?fàn)钴浡?lián)接密封囊起鼓現(xiàn)象，檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)閥板下部“丄”字下部擋板上的耐高溫陶瓷布兩側(cè)小面上未加裝，造成煙氣進(jìn)入第二組密封內(nèi)。后對(duì)閥板“丄”字下部擋板兩端部進(jìn)行完善；在轉(zhuǎn)入生產(chǎn)后，閥板提起，經(jīng)過(guò)2～3 d的運(yùn)行，“丄”字擋板上的高溫陶瓷布內(nèi)將黏滿粉塵，適當(dāng)調(diào)整閥板起吊導(dǎo)鏈的松緊度，隔斷正壓狀態(tài)下的SO2氣體進(jìn)入軟聯(lián)接密封囊中，一年來(lái)插板閥未出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。

5結(jié)語(yǔ)

插板閥密封改造實(shí)踐是在溫度高、粉塵濃度大的腐蝕性煙氣條件下的一次嘗試，所取得的經(jīng)驗(yàn)為冶煉企業(yè)類(lèi)似工況作用下的閥門(mén)選型、安裝提供了技術(shù)指導(dǎo)，也可作為行業(yè)內(nèi)設(shè)備管理經(jīng)驗(yàn)的交流。

收稿日期：2016-02-27

作者簡(jiǎn)介：張勇(1985-)，男，助理工程師，從事設(shè)備管理工作，電話：13949693756。

中圖分類(lèi)號(hào)：TQ050.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1003-3467(2016)05-0051-03