摘要:
高溫?zé)煹篱y門作為水泥窯余熱發(fā)電系統(tǒng)的輔機(jī)設(shè)備，在數(shù)量上、價(jià)值上雖然很小，但對余熱發(fā)電系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)高效運(yùn)行至關(guān)重要。水泥窯余熱發(fā)電系統(tǒng)高溫?zé)煹篱y門與一般火電廠的不同。火電廠風(fēng)闊基本不存在闊板高溫變形和粉塵磨損的問題。一般采用0.235鋼板焊接，而且厚度很薄，大多在6mm以下。如在余熱發(fā)電系統(tǒng)中也采用此閥門,勢必造成闊板變形、卡死,旁路泄漏率大，浪費(fèi)了大量廢氣資源的同時(shí)，調(diào)節(jié)性能較差。SP爐旁路閥門每漏風(fēng)1%，發(fā)電量下降0.6%，因此必須嚴(yán)格控制，設(shè)計(jì)要求旁路闊漏風(fēng)率為1%，最大不應(yīng)超過1.5%，但實(shí)際情況遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1.5%，有的甚至達(dá)到5%。AQC爐旁路閥門泄漏率的增大也會降低煙氣的品質(zhì)。
隨著水泥窯余熱發(fā)電閥門供應(yīng)市場競爭日趨激烈，作為非標(biāo)產(chǎn)品，高溫?zé)煹篱y門產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，有些將闊體和闊板厚度刻意減薄．甚至有些闊軸也是采用20號鍋爐鋼，時(shí)間長了會銹死。由于廢氣閥門安裝位置高，生產(chǎn)周期長，運(yùn)輸費(fèi)用高，更換閥門的代價(jià)比較大，因此要根據(jù)閥門的工藝布置[1]來選擇。現(xiàn)筆者就多條余熱發(fā)電系統(tǒng)閥門安裝及維護(hù)經(jīng)驗(yàn)．對閥門的選型及安裝作一總結(jié)。
1 高溫?zé)煹篱y門選型
1.1 AQC爐閥門
1)進(jìn)口閥
進(jìn)口閥設(shè)在篦冷機(jī)出風(fēng)口與沉降室之間,調(diào)節(jié)篦冷機(jī)出風(fēng)口煙氣量，要求該閥調(diào)節(jié)性能好，動作可靠。余熱發(fā)電一般在篦冷機(jī)中部靠前取風(fēng),設(shè)計(jì)溫度為300~360℃,最高時(shí)達(dá)到450℃以上．同時(shí)出篦冷機(jī)氣體介質(zhì)中含有濃度不大于30mg/m3，(標(biāo)態(tài))的熟料粉塵．速度一般在8~15m/s．對閥板沖刷力非常大．因此要求該閥的閥板在高溫下耐磨性能好，以提高閥門的使用壽命。
該閥可以根據(jù)實(shí)際情況選擇圓形或方形的,此處溫度很不穩(wěn)定,篦冷機(jī)料床的厚薄直接影響到廢氣溫度的變化,據(jù)用戶反映,這里的溫度長時(shí)間在450℃左右，但有時(shí)在650℃左右，而且能維持2h左右。設(shè)計(jì)溫度≤450℃的閥板采用16Mn或20號鍋爐鋼．設(shè)計(jì)溫度≥600℃的閥板采用304不銹鋼．這兩種材質(zhì)的閥板在高溫下機(jī)械性能幾乎沒有了,更談不上耐磨性能好了。通過現(xiàn)場走訪和用戶的反饋，得知在溫度不超過設(shè)計(jì)范圍的時(shí)候,一般使用壽命在1—2年,如果溫度超過設(shè)計(jì)范圍，使用壽命最多半年。因此，閥板必須采用焊高強(qiáng)度龜甲網(wǎng)，撓注具有高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、高溫蠕變率低、熱膨脹小、抗化學(xué)侵蝕性強(qiáng)、抗熱震等優(yōu)點(diǎn)的撓注料，經(jīng)過高溫烘烤處理后才具有較強(qiáng)的抗高溫和耐磨特性，延長使用壽命。可以通過加長閻軸并在執(zhí)行器和閥門連桿之間焊上一塊薄鋼板來做好執(zhí)行器的防熱輻射工作。
閥門選型：
結(jié)構(gòu)形式：百葉式；
連接形式：對焊、法蘭；
泄漏率：1.5%~2%；
適合介質(zhì)壓力：0.1MPa；
閥體材質(zhì)：20號鍋爐鋼襯隔熱材料和耐高溫耐磨撓注料；
閥板材質(zhì)：≤450℃時(shí)用20號鍋爐鋼襯耐高溫耐磨澆注料,≥600℃時(shí)用304不銹鋼襯耐高溫耐磨撓注料；
閻軸材質(zhì)：2crl3、304不銹鋼。
管道有內(nèi)襯撓注料的需要向閥門廠家注明澆注料的厚度。以免閥門裝上后閥板碰到管道的撓注料而打不開。閥門的閥體應(yīng)該打上和管道同樣厚度的保溫層和耐磨撓注料。這樣做的好處是氣流不會產(chǎn)生紊流．避免廢氣對閥體和閥板產(chǎn)生更大的沖刷。保溫層和耐磨撓注料使閥體受熱溫度大大降低。
2)旁路閥與冷風(fēng)閥
旁路閥設(shè)在篦冷機(jī)尾部到電除塵器之間，冷風(fēng)閥設(shè)在沉降室前用于進(jìn)冷風(fēng)。窯頭余風(fēng)溫度波動較大(180~500℃)，波動周期短，旁路調(diào)節(jié)閥頻繁動作，當(dāng)窯頭產(chǎn)汽量太大時(shí)，過熱蒸汽溫度下降，開啟旁路調(diào)節(jié)閻，以減少人窯頭鍋爐的煙氣量。保證系統(tǒng)穩(wěn)定。AOC爐旁路廢氣雖然溫度不高，但閥板受到熟料粉塵的沖刷與磨損后泄漏率增大，嚴(yán)重時(shí)閥板產(chǎn)生脫落，造成系統(tǒng)漏風(fēng)嚴(yán)重，導(dǎo)致AOC爐蒸發(fā)量降低。當(dāng)進(jìn)口煙溫過高，通過冷風(fēng)閥給沉降室加冷風(fēng)，該閥不會出現(xiàn)磨損的情況，但泄漏率大，會降低煙氣的品質(zhì)。因此，這兩個閥門要求密封性能比較好。
閥門選型：
結(jié)構(gòu)形式：單板式、百葉式；
連接形式：對焊、法蘭；
泄漏率：單板式1%，百葉式1.5%~2%；
適合介質(zhì)壓力：0.1Mpa；
使用溫度：≤450℃；
閥體材質(zhì)：20號鍋爐鋼；
閥板材質(zhì)：16Mn；
閥軸材質(zhì)：2Crl3。
建議采用單板式閥板(百葉式泄漏率高)，并提高加工精度，把泄漏率控制在1％以內(nèi)，旁路閥要加強(qiáng)耐磨耐腐蝕性能，減少鍋爐運(yùn)行時(shí)旁路的漏風(fēng)量。