高爐除塵系統(tǒng)卸灰閥設(shè)計(jì)選型

高爐煤氣干法除塵系統(tǒng)應(yīng)用越來(lái)越廣泛,，然而系統(tǒng)中的卸灰閥壽命短的問(wèn)題一直沒(méi)得到較好的解決,。本文介紹了在卸灰閥工位上常用的耐磨閥門種類,，包括圓頂閥,、耐磨金屬球閥,、耐磨金屬半球閥,、陶瓷球閥、陶瓷半球閥和陶瓷雙閘板閘閥,，逐一分析了它們的結(jié)構(gòu),、材質(zhì)、性能特點(diǎn),，指出它們的優(yōu)缺點(diǎn),。本實(shí)用新型屬于卸灰閥技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及固廢焚燒除塵器中的卸灰閥,包括鋁合金質(zhì)的閥體,閥體中部設(shè)有閥腔,閥體上部設(shè)有喇叭狀的進(jìn)口,閥體下部設(shè)有喇叭狀的出口,進(jìn)口的較小端與閥腔連通,出口的較小端與閥腔連通,閥腔內(nèi)設(shè)有閥芯,閥芯設(shè)置在貫穿閥腔的芯軸上,芯軸的一端延伸至閥體外部連接驅(qū)動(dòng)裝置,閥芯的結(jié)構(gòu)與閥腔結(jié)構(gòu)吻合,閥腔,進(jìn)口,出口的內(nèi)壁設(shè)有耐腐蝕結(jié)構(gòu),耐腐蝕結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在內(nèi)壁的隔熱層,附著在隔熱層外部的陶瓷層,隔熱層,陶瓷層的相接面為高低起伏的波浪面,閥腔,進(jìn)口,出口的內(nèi)壁設(shè)有延伸至隔熱層,陶瓷層內(nèi)的凸起,凸起的外壁設(shè)有多道環(huán)狀的凸圈,抗高溫,耐腐蝕,具有較長(zhǎng)的使用壽命.

大型高爐煤氣干法除塵系統(tǒng)，具有節(jié)水,、環(huán)保和節(jié)能等突出優(yōu)勢(shì),，已經(jīng)在越來(lái)越多的高爐上應(yīng)用。煤氣干法除塵系統(tǒng)主要包括過(guò)濾系統(tǒng),、反吹系統(tǒng),、溫度控制系統(tǒng)、排灰和粉塵輸送系統(tǒng)以及煤氣壓力控制系統(tǒng),。一般來(lái)說(shuō),，各家鋼鐵企業(yè)的具體系統(tǒng)流程與上述流程有些差異,。比如，某家鋼鐵企業(yè)的干法除塵系統(tǒng),，取消了中間灰倉(cāng),，布袋除塵器灰倉(cāng)與輸灰管道，中間的連接管道安裝一臺(tái)手動(dòng)球閥,、卸灰閥(氣動(dòng)球閥)和一臺(tái)手動(dòng)球閥,。

在這個(gè)系統(tǒng)中，企業(yè)內(nèi)部一般把卸灰操作過(guò)程中,，需要打開(kāi)的閥門稱為卸灰閥,。這些閥門開(kāi)啟頻繁，介質(zhì)為磨損性強(qiáng)的壓縮氣體和除塵灰,，因而使用壽命短,，故障率高。某企業(yè)的卸灰閥壽命僅為三個(gè)月左右,，主要故障就是閥體穿孔,、密封副和球體損壞。由于卸灰閥的高故障率,，許多企業(yè)都在不斷嘗試選用各種耐磨閥門,，以期延長(zhǎng)使用壽命。本文就現(xiàn)在這個(gè)位置上使用的閥門進(jìn)行一一介紹,，分析它們的優(yōu)缺點(diǎn),，以期為提高卸灰閥門的使用壽命做出貢獻(xiàn)。

一,、高爐除塵系統(tǒng)卸灰閥設(shè)計(jì)選型圓頂閥
圓頂閥是克萊德氣力輸送公司的產(chǎn)品,。它的大特點(diǎn)在于擁有一個(gè)中空的可以充氣的密封圈。在閥門開(kāi)啟時(shí),，密封圈泄氣,，與閥門球體脫離接觸，緊接著球體轉(zhuǎn)動(dòng),，閥門實(shí)現(xiàn)開(kāi)啟;在此過(guò)程中,，密封圈與球體無(wú)接觸無(wú)磨損。在閥門關(guān)閉時(shí),，密封圈充氣,，與球體緊密接觸，實(shí)現(xiàn)密封,。

圓頂閥的優(yōu)點(diǎn)主要有三點(diǎn),。一是充氣的密封圈可對(duì)球體的部分磨損實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽命,。二是由于密封圈在磨損泄漏后會(huì)無(wú)法保持密封圈腔體的壓力,，從而可以通過(guò)檢測(cè)密封圈腔體壓力的變化獲得密封圈磨損的狀況,。三是彈性的可膨脹密封圈可以內(nèi)陷物料顆粒，避免了由于壓差作用物料顆粒發(fā)生滑動(dòng),，對(duì)閥座和密封圈的磨損,。

圓頂閥的主要缺點(diǎn)有二點(diǎn)。一是不耐磨損,。在密封圈泄氣的瞬間,，閥門兩端的壓力差使得含塵氣體迅速通過(guò)密封圈與球體的狹窄空間，含塵氣體磨損球體和密封圈,。密封圈雖都是由耐磨橡膠制成,，但是耐磨橡膠硬度低，不耐灰塵的磨損,，從而容易被磨出微孔造成漏氣而導(dǎo)致密封失效,。二是不能應(yīng)用于高溫工況。中空橡膠圈耐高溫性能差,，對(duì)于介質(zhì)溫度大于一百攝氏度的工況,，如發(fā)電廠省煤器出來(lái)的煤灰，圓頂閥不能使用,。

二,、耐磨球閥
耐磨球閥是在煤氣干法除塵卸灰工位上常見(jiàn)的一種閥門。它的結(jié)構(gòu)與一般的球閥差異不大,，也有固定式和浮動(dòng)式的兩種,。它與普通球閥的主要區(qū)別在于材質(zhì)。耐磨球閥的球體和閥座的主體材質(zhì)是耐磨金屬,，或者表面采用耐磨處理,，鍍鉻或超音速火焰噴涂碳化鎢等。

耐磨球閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,，制造容易，技術(shù)成熟,，價(jià)格較低,。能夠生產(chǎn)的生產(chǎn)廠家很多，對(duì)于采購(gòu)商來(lái)說(shuō)選擇余地大,。耐磨球閥的缺點(diǎn)主要有三點(diǎn),。

一是由于耐磨金屬或者耐磨涂層的硬度與灰塵硬度比，還是較差,，同時(shí)限于表面處理工藝技術(shù)的能力表面硬化層較薄,，從而導(dǎo)致耐磨球閥耐磨性能較差;在頻繁開(kāi)啟的卸灰工位，使用壽命短,。煤氣干法除塵系統(tǒng)卸灰工位,，一般普通耐磨球閥的壽命僅三個(gè)月,，長(zhǎng)的半年左右。二是球閥在啟閉過(guò)程中,，球體與密封副接觸時(shí)間較長(zhǎng),，使得球體與密封副產(chǎn)生一定的摩擦，從而加速了球體和密封副的磨損失效,。三是球體與閥體之間存在空隙,。不少?gòu)S家生產(chǎn)的耐磨球閥由于加工技術(shù)和工藝設(shè)計(jì)的不足，經(jīng)常導(dǎo)致這些空隙里進(jìn)入微細(xì)的顆粒,，導(dǎo)致球體轉(zhuǎn)動(dòng)卡滯,，甚至不能關(guān)閉到位。

三,、耐磨半球閥
耐磨半球閥是在耐磨球閥基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的,。它的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是球體的軸線與密封副的軸線存在一定的偏離，從而使得閥門在啟閉過(guò)程中可以縮短球體與密封副接觸的時(shí)間,，減少兩者的磨損,。

耐磨半球閥選用的材質(zhì)與耐磨球閥的基本一致。與耐磨球閥相比,，耐磨半球閥開(kāi)關(guān)動(dòng)作迅速,，耐磨性能進(jìn)一步增強(qiáng)。球體與閥座之間存在的偏心結(jié)構(gòu),，使得球體能夠自動(dòng)補(bǔ)償磨損,，同時(shí)閥門在啟閉時(shí)球體可以更加迅速地接近或脫離，減少了球體和閥座之間的接觸時(shí)間降低了磨損,。但是對(duì)于開(kāi)關(guān)頻繁的卸灰工位,，使用壽命仍舊不理想。關(guān)鍵的原因是材質(zhì)性能,，不能長(zhǎng)期承受飛灰的摩擦沖擊,。另外一點(diǎn)，與耐磨球閥一樣,，球體與閥體之間存在空隙,，雖然半球閥的空隙空間小了一半。閥門在關(guān)閉過(guò)程中,，空隙可能進(jìn)入灰塵,，使得球體不能旋轉(zhuǎn)到位。事實(shí)上,，在卸灰系統(tǒng)中發(fā)生故障的半球閥,，故障原因大都與這個(gè)空隙有關(guān)。空隙進(jìn)入灰塵后,，球體轉(zhuǎn)動(dòng)不到位,，密封副之間存在細(xì)微的空間，在閥門兩端存在壓力差的情況下,，這個(gè)細(xì)微的空間有含塵氣體快速通過(guò),。通過(guò)的含塵氣體迅速磨損球體和閥座，有的甚至造成球體出現(xiàn)凹槽,，閥體出現(xiàn)穿孔,。

四、陶瓷球閥
陶瓷球閥的結(jié)構(gòu)與耐磨球閥的基本一致,。兩者的關(guān)鍵不同在于材質(zhì),。陶瓷球閥的球體和密封副采用結(jié)構(gòu)陶瓷，由主要成分為氧化鋁和氧化鋯的原料經(jīng)注漿或等靜壓成型后經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成,。結(jié)構(gòu)陶瓷硬度高,，達(dá)到HRC88，且克服了一般陶瓷脆性大的缺點(diǎn),，綜合機(jī)械性能好,，耐磨性能遠(yuǎn)超過(guò)耐磨金屬。但是陶瓷球閥在卸灰工位上使用的效果比較差,，主要故障就是球體碎裂,。經(jīng)解體分析，球體碎裂的原因就是球體與閥體之間的空隙進(jìn)入了灰塵,，進(jìn)入的灰塵在空隙中集聚到一定程度,，就會(huì)對(duì)球體的轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生阻礙，形成反向扭矩,?？招牡奶沾汕蝮w抗剪切性能較差，容易碎裂,。

五,、陶瓷半球閥
陶瓷半球閥的基本結(jié)構(gòu)與耐磨半球閥相似。主要的不同是陶瓷半球閥的半球體的球冠是結(jié)構(gòu)陶瓷,，閥座是結(jié)構(gòu)陶瓷,。陶瓷半球閥既繼承了耐磨半球閥結(jié)構(gòu)上的優(yōu)點(diǎn)，又具有了陶瓷材料耐磨的特點(diǎn),，同時(shí)避免了陶瓷體不耐剪切力的缺陷。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,，陶瓷半球閥表現(xiàn)出了較好的*壽命時(shí)間,。然而，它本身仍然具有球閥固有的缺陷,，球體與閥體之間的空隙容易被進(jìn)入微細(xì)的顆粒,，阻礙球體的轉(zhuǎn)動(dòng),，甚至使得球體關(guān)閉不到位。

六,、陶瓷雙閘板閘閥
陶瓷雙閘板閘閥是一種平行式雙閘板閥門,。兩塊閥板之間有彈簧，可以自動(dòng)補(bǔ)償閥板和閥座之間的磨損,，又可以使得閥板和閥座始終保持緊密接觸防止灰塵進(jìn)入,。閥板和閥桿支撐特殊設(shè)計(jì)，可以使得閥板在上下運(yùn)動(dòng)時(shí)有自旋轉(zhuǎn),，從而使得閥板和閥座可以磨損均勻,。閥板和閥座密封副采用結(jié)構(gòu)陶瓷。陶瓷雙閘板閘閥在火力發(fā)電廠氣力輸灰系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛,，技術(shù)成熟,，壽命長(zhǎng)。然而在高爐煤氣干法除塵卸灰輸送系統(tǒng)中,，在卸灰閥這個(gè)工位上,，陶瓷雙閘板閘閥的使用效果很差。主要故障表現(xiàn)在閥門開(kāi)關(guān)不到位,，一般的兩到三天就會(huì)出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題,。經(jīng)解體后發(fā)現(xiàn)，閥體腔體積聚了較多的灰塵,，灰塵阻礙了閥板的滑動(dòng),。之所以在煤氣干法除塵卸灰輸送系統(tǒng)中出現(xiàn)這種故障而在火力發(fā)電廠氣力輸灰系統(tǒng)中不出現(xiàn)，根本的原因在與在火力發(fā)電廠的系統(tǒng)中陶瓷雙閘板閘閥是在水平管道垂直安裝的,，而在高爐煤氣系統(tǒng)中它是在垂直管道水平安裝的,。閘閥在啟閉過(guò)程中，含塵流體的流線紊亂,，會(huì)有一部分灰塵繞過(guò)閥板進(jìn)入到體腔,。在水平管道垂直安裝時(shí)，灰塵由于重力的作用會(huì)落下來(lái),，不至于積存在體腔;而在垂直管道水平安裝時(shí),，灰塵無(wú)法落下來(lái)只會(huì)不斷在體腔集聚。

在高爐煤氣干法除塵卸灰輸送系統(tǒng)中,，卸灰閥這個(gè)工位工況惡劣,，啟閉頻繁，含塵氣體對(duì)閥門磨損性強(qiáng),，對(duì)閥門的耐磨性能要求很高?，F(xiàn)在可供各個(gè)企業(yè)使用的耐磨閥門種類多樣，每種都有自己的優(yōu)缺點(diǎn)，從實(shí)際使用效果來(lái)看,，還沒(méi)有一種閥門*較好地滿足這個(gè)工位的要求,。本實(shí)用新型屬于布袋除塵器用部件,具體涉及一種布袋除塵器卸灰閥,解決了現(xiàn)有技術(shù)中布袋除塵器排塵時(shí)產(chǎn)生大量灰塵的問(wèn)題.布袋除塵器卸灰閥,其特征在于閥口連接除塵過(guò)濾管道,除塵過(guò)濾管道內(nèi)壁設(shè)置螺旋上升的過(guò)水管道,過(guò)水管道上開(kāi)有噴水孔,過(guò)水管道下端與水泵連接.本實(shí)用新型具有如下有益效果:大大減少了布袋除塵器排塵時(shí)帶來(lái)的大量粉塵,避免了環(huán)境污染,從而保護(hù)了工作人員的身體健康.