煤气化装置黑水阀冲蚀磨损机理及智能防控研究

针对煤气化装置黑水阀的冲蚀磨损问题,分析了黑水阀冲蚀磨损失效机理、过程与条件,实现黑水阀的失效预测分析,获得关键部位的损伤速率;采用B/S架构方式搭建黑水闪蒸处理系统的智能防控体系,实现黑水阀流动参数的实时监测。结果表明:黑水阀内含固流体在流经节流区域时,固体颗粒以切削等方式高速冲击阀门壁面,导致阀芯以及阀座部位出现较严重损伤,且阀芯部位的冲蚀磨损率较阀座部位高出1个数量级,最高达到2×10^(-6)kg/(m^(2)·s),但其磨损率会随着开度增加而减小。智能防控体系通过实时信号采集、二次信号采集和软测量建模等技术手段,实现装置的运行状态实时监测并提出针对性的工艺防护方案,使黑水闪蒸阀门使用寿命延长91%以上,有利于指导黑水闪蒸处理系统的安全稳定长周期运行,进而为煤气化系统的安全运行提供保障。

煤化工专用黑水阀阀座流通性能研究

介绍了一种煤化工专用黑水阀的结构构成,并提出进行该型号阀门流通性能研究的重要性。建立流道三维模型,应用CFD有限元分析软件,模拟黑水阀内部流场分布情况,分析可视化结果,确定阀座/阀芯易损位置。分别对不同阀座渐扩角时模型进行仿真模拟,得到阀门进、出口压力值,并依此计算Cv值大小,拟合流量系数曲线,提出阀门在实现最大介质流通时阀座渐扩角范围,为阀门设计提供重要的理论参考。

黑水阀内腔半径对流场的影响分析

以煤气化装置中最为关键的阀门——黑水阀为研究对象,通过建立不同阀体内腔半径的黑水阀模型,采用数值模拟计算的方法研究了阀体内腔半径对阀内流体流动的影响。结果表明,增加内腔半径可在一定程度上改善阀内流体的流动情况,在实际生产中可结合生产成本合理增加内腔半径。

煤气化工况自控阀门选型探讨

煤气化装置运行稳定与否,自控阀门起着关键的作用。简要介绍了水煤浆气化工艺,根据其工艺特征分别分析了煤浆阀、氧气阀、合成气放空阀、锁渣阀、黑水阀的严酷工况。依据同行业成功运行经验,重点对以上阀门的设计选型进行探讨,对阀门形式、材质、内件、密封等级及特殊处理给出了建议,为同类工艺装置的仪表选型提供了参考依据。

浅析煤气化装置仪表选型

煤气化工艺是生产合成气产品的主要途径之一,因而煤气化装置合理的仪表选型,关系到整个煤化工装置能否长期、有效和稳定地运行。煤气化工艺的关键在于气化工段,由于其高温、高压、纯氧以及富含颗粒高磨损等特点,成为仪表选型的重点和难点。气化工段的氧阀、锁渣阀、黑水阀、合成气放空阀、煤浆流量测量仪表以及高温热偶更是仪表选型的重中之重,也是煤化工装置中仪表选型的核心关注点。