（湖南省湘江氮肥厂株洲412005）水煤气中费2厉制在i201So些blish出其原因是当时由闸板阀改座板阀时因受场地>tbookmark1前言笔者撰写的“科学应用自动阀门”

　　产生了较大反响，经常接到一些单位来电询问有关阀门应用中出现的问题。

　　近期内去了一些化肥厂，发现有些企业在阀门正确应用中存在许多问题，大部分问题是因为对阀门的技术性和知识性缺乏了解所造成的，给企业造成较大的损失。为此笔者介绍一些大家所关心的比较重要的问题，供相关厂家。

　　气体在座板阀中走向选择无论是煤气还是空气、蒸汽，正确的走向都应该采取上进下出。这种走法不但可以确保运行可靠和生产安全，而且对节能降耗有很大的好处。

　　但是，笔者在一些企业中实际看到有许多气体通过阀门的走向是采取下进上出，这种走向带来的危害是很大的。

　　笔者在前篇文章中，仅例举了蒸汽总阀采取下进上出的危害，其它的阀门也同样存在许多危害。

　　1.1上行煤气阀该阀如果采用下进上出，在下吹制气阶段时，阀板下面被蒸汽顶住，当油压波动时，大量蒸汽会从阀板与阀圈之间的缝隙进入煤气系统，增加蒸汽消耗。

　　1.2下行煤气阀该阀如果选择下进上出，在吹净和吹风阶段（特别是吹净阶段，炉底压力很高，阀门泄漏量更大），当油压波动时，阀板底面的空气可以从阀板与阀圈的缝隙进入煤气系统，造成半水煤气成分中的2含量增加。笔者见到一些企业半水煤气中O2含量长期偏高就是此原因。正常生产时半业控制在0. 6~0.8还有些企业高达1.0以上。半水煤气中2含量长期偏高，不仅威胁着安全生产，而且对合成氨系统节能降耗有很大影响。因为半水煤气中的2是一种有害气体，它在变换炉触媒层中与H2、CO起燃烧反应，其反应方程式如下：从上面2个反应式可以看出，所生成的热量是较大的，它是⑴变换反应热的6~7倍。当半水煤气中2含量每增高0.1 时，触媒层温度可升高6~8°C，若把这部分热量移出，则每吨氨多耗蒸汽238kg.那么1个年产5万t合成氨的厂，全年多耗蒸汽11900t按每吨蒸汽90元计算则多耗资107万元。另外同时还多消耗半水煤气中有效气体（CO 2左右，则全年损失合成氨100t左右，15万元。

　　从以上剖析可知，1个年产5万t合成氨的厂将半水煤气中的2含量降低0.1，全年可节约122万元。如果能降低0. 2，则效益就更高了。因此，下行煤气阀千万不可选择下进上出。

　　1.3吹风阀如果该阀选择下进上出，当油压波动时，在上吹制气阶段，空气从阀板与阀圈的缝隙中漏入炉内，会同上吹蒸汽一起在炉内参与反应，影响不太大，仅增加了半水煤气中N2含量。在下吹制气阶段空气同样也漏入炉底，与下吹煤气一起进入煤气系统，半水煤气中2含量增高，严重时还会造成炉底爆炸。人工加炭时，还会出现因油压低而引起空气将阀板顶开，大量空气进入炉内，造成炉口大量喷火，防范不力时会烧伤人及损坏设备。

　　1.烟囱阀在中型氮肥厂大多数烟囱阀都选择下进上限制，只能采取下进上出。在小氮肥厂也有一些企业选择下进上出。

　　该阀选择下进上出的缺点是：在关闭时，阀板底面受蒸汽（下吹时）或煤气（上吹时）的压力影响，致使阀板与阀圈接触不严而产生泄漏。如果油压低时会使蒸汽或煤气大量外泄。

　　综上所述，使用座板阀时气体走向一定要选择上进下出，只有这样才能使企业增加效益。

　　阀径的选择近几年笔者去了许多中小型氮肥厂，发现在煤气炉的炉膛扩径之后，普遍存在各种阀门直径选择严重失误。

　　600炉型是从01980炉型扩大而来的，炉膛截面积由3.08m2增加到5.积增加了72原来01 980炉所配吹风阀、烟囱阀、上下行煤气阀直径为Dg400阀。炉膛扩大后有的厂仍然保留Dg400阀，多数厂改为Dg500阀，还有的厂虽将阀门改为Dg500阀，然而管道直径依然是0400.即使是选择Dg500阀也不正确，因为阀门截面积仅增加57，与炉膛截面积相比还小15.类似情况在其它炉型上也同样存在。

　　由此可见，阀门、管道直径和炉膛直径三者之间比例不配套，会严重地影响到煤气炉气化强度的提高和煤耗的降低。

　　随着科学技术的进步与发展，煤气炉的气化强度有了大幅度的提高。因此，在选择煤气炉阀径时，一定要按照当前先进的高气化强度来选择。

　　不同炉型所配阀门、阀径的选择见表1.不同炉型所配阀门。阀径的选择炉型吹风阀烟囱阀上下行（三通）煤气阀蒸汽系统阀门直径截面积/m2闸板阀座板阀闸板阀座板阀闸板阀座板阀闸板阀座板阀或炉9下及中心管与未分解的蒸汽部分产生MshingHM式烟囱阀的优点是I当发生断电油―统bookmark2在表1中例举了当前中小氮肥厂的常用炉型，其它炉型可改造；也将中氮肥原02745炉和小氮肥原01 980炉未扩径前所配阀门例出供。另外，烟囱阀如果选择座板阀，应选择下开式的座板阀；在空气管道上选用安全挡板阀，应选择与吹风阀同径；不论是选择闸板阀或座板阀，阀径与管径应该相等；如果座板阀已设置‘阀板腔“，可选择与闸板阀同径的阀门；加氮空气阀应与蒸汽阀同径；煤气三通阀和蒸汽三通阀应该尽快淘汰，有利于节能；烟囱阀的阀径选择宜大不宜小，如果选择过小，则在吹风时阻力增加，吹风气在炉内停留的时间过长，会产生部分CO2还原反应：CO2+C=2⑴，那么就会使吹风气中CO含量增加。

　　制气阶段，上下行煤气阀的阀径若选择过小，会增加送出煤气的阻力，致使半水煤气在炉内停留时间过长，其中C0会在炉上自由空间（空层）学反应：CO+H2 =C2+H2，使半水煤气中CO2含量增加。

　　因此，选择理想的阀径至关重要，它是煤气炉节能降耗的有效方法之一。

　　阀位的选择3.1下开式烟囱阀的应用一般的通用型座板阀应用在烟囱阀上都是上开式阀位，即在吹风时阀板向上运行为开启，吹风结束时阀板向下运行为关闭。

　　所谓下开式阀位，就是在座板阀的阀体下部增加1个等径短节。该短节的高度和阀杆应增加的长度与阀板运行高度相等，将阀板由原来在阀体上部下移到新增加的短节内，阀板向上运行时为关闭，阀板向下运行时为打开。因此，被称为下开式座板阀，它仅用在烟囱阀上。

　　无压力时，烟囱阀可以利用阀板本身的重量向下运行，使烟囱阀自动处于打开状态，防止了煤气炉内因憋压导致煤气进入空气系统而发生重大爆炸。因此，烟囱阀选择下开式阀位是技术进步的必然趋势。

　　3.2上吹蒸汽阀上吹蒸汽阀（不论是闸板阀还是座板阀）一般都是与上行煤气阀同步的，都是由一个电液阀（电磁阀）控制。根据气化机理，当煤气炉进行吹风时，上吹蒸汽阀和上行煤气阀都应该处于关闭状态，当吹风结束时两阀同时处于打开位置。

　　但是，笔者在一些企业中看到的情况完全相反，在煤气炉进行二次上吹制气之后，上述两阀均处于打开位置。也就是说，煤气炉在整个吹净阶段和吹风阶段，上吹蒸汽阀和上行煤气阀均未关闭。选择这种阀位是错误的，因为所有自动阀门都会发生不同程度的内漏现象，特别是阀门久用失修的情况下更加如此。那么在煤气炉吹风阶段时，因蒸汽总阀泄漏，使所泄漏的蒸汽与空气一并入炉，在气化层内除了空气与碳发生放热反应之外，漏过来的蒸汽也同时产生吸热反应，使吹风气中的⑴和H2的含量增加。在小氮肥厂吹风气中有效气体成分一般都在4~6之间，有的厂高达8~ 10，其原因就是上吹蒸汽阀的阀位选择不当终导致煤耗增加。

　　据有关资料介绍，吹风气中有效气体成分每增加1，吨氨煤耗就要上升8~17kg.若按吨氨煤耗平均上升12.5kg和入炉煤价500元/t计，1个年产合成氨5万t的厂在吹风气中有效气体成分增加1时，全年损失31万余元。类推，如果吹风气中有效气体成分增加4，全年就要损失125万元。

　　选择上吹蒸汽阀在吹风阶段处于关闭阀位，有利于降低吹风气中有效气体成分，因为有蒸汽总阀和上吹蒸汽阀2道阀门均同时处于关闭状态，即使阀门有泄漏情况也是微量的，减少吹风气中有效气体成分是节能降耗的好措施。

　　另外，在中型氮肥厂，有些企业选用蒸汽三通阀来代替上下吹蒸汽阀，也同样存在上述现象，因为蒸汽三通无开关之说，在吹风阶段蒸汽三通阀处干上吹阀位，（那么在吹MA蒸汽总阀漏过来U的蒸汽可直接入炉。因此，中型氮肥厂吹风气中有效气体含量长期高于小氮肥，中型氮肥厂吹风气中有效气体含量一般都在10~ 17，个别厂高可达20以上。

　　3.3上、下行煤气阀的阀位选择笔者在一些企业看到一个现象，即一些厂将煤气炉上行煤气阀的阀位移到室内上行煤气管道处，离炉体不到2m原因是下吹蒸汽管可以接到上行煤气阀与炉体之间，在下吹制气时蒸汽可以立即入炉；下行煤气阀的阀位也同样从室外移到室内离炉体2m以内，上吹制气时，上吹蒸汽不需要将下吹管道充满再入炉，可以直接入炉，同样是为了节约蒸汽。但实践表明这样不行。

　　主要原因是上行煤气阀若移到靠近炉体，上行煤气管道内部又未衬任何耐火材料，受炉上高温煤气的影响，造成上行煤气阀与炉体之间的上行煤气管道多处焊缝撕裂。因此在下吹制气阶段会使蒸汽从裂缝中冒出，不但不能节约蒸汽，反而造成巨大的浪费。另外生产环境会遭到严重污染，工人的身体健康受到危害。

　　从造气工艺基本原理也可以剖析，高温煤气从炉内出来之后未经过除尘就进入煤气阀，阀门离炉体又近，煤气中高含尘量对阀门的冲刷和磨中有详细介绍）。

　　上、下行煤气阀关闭时间的选择缩短阀门开关时间，需要从油压系统技术改造着手，将原来的电磁阀改为电液阀，目的是扩大油路，使阀门快速开关。

　　在此，笔者建议自行对微机进行调整也能达到好的效果。如果企业自动阀门开关的时间为4~6s，可以将上、下行煤气阀关闭的时间提前关闭，即上吹变下吹时将上行煤气阀提前2~3s关闭，反之下吹变二次上吹时将下行煤气阀提前2 ~3s关闭。其目的是在阶段变更时，减少上、下行煤气阀间歇停留时间，增加有效制气时间。

　　与阀门相关的问题讨论5.段阀门检的撞击因此阀1门的严密性随着时间的推移，Hblishi益Allrightsreserved所有企业各层人员对待自动阀门的态度是，只要阀门能动作，不管使用多久，既不检查和维修，也不更换，只有等阀门出了故障才去处理它。

　　笔者曾到过一家中型氮肥厂，发现该厂某炉的煤气三通阀变向时不正常，就向该厂负责人说此阀有问题，他们起初不相信，当我说出了问题所在之后，才决定立即停炉打开该阀检查孔检查，发现该阀在变下吹阶段后，阀板根本未接触到阀圈（正常时应该严密接触）阀板与阀圈之间的间隙有20~30mm.阀板不到位在下吹制气时，下吹气化剂大部分从此间隙漏入下吹管道内与部分下吹煤气一起进入后系统。由于阀板与阀圈的间隙太大，大部分气化剂未入炉气化，这种情况是无法进行生产的，勉强开车也必然造成气化强度低，吨氨煤耗高，企业看到阀门如此情况，无奈只好决定立即停炉更换煤气三通阀。类似情况笔者在许多企业都遇到过。因此，建议各企业尽快恢复对各主要阀门定期检查制度，发现问题及时检修。

　　5.2阀门泄压缸和油压问题有些企业在提高自动阀门开关速度时，由于不了解情况，因选择不当步入误区。例如：小氮肥厂使用的Dg500阀和Dg600阀，这两种阀门的油压缸直径，原来配的都是063的油缸，为了提高阀门开关速度，有些企业错误地将油压缸改为080.改造之后，阀门开关的速度非旦没有变快，反而更慢了，其原因是在油路和油压未变的情况下，当阀门在开（关）的时候油缸内必须先充满油后，阀门活塞才会动作，那么油缸越大，需要充满油的时间就越长，阀门开关的时间也就越慢。因此，要想提高阀门开关速度，必须改变油管直径和将电磁阀换成电液阀，才能提高阀门的开关速度。

　　还有的厂为了提高阀门开关速度，将油压提高到6MPa以上。在油路和电磁阀未改进的情况下，油压提得再高也是没有效果的，油压过高还容易引起油泵系统不正常运行，一般正常的油压在4MPa左右就可以了，有的厂维持在3MPa运行情况也很好，阀门开关速度也很快。

　　5.3阀门更新问题阀门在运行过程中受煤气、空气、蒸汽等气体的腐蚀和粉尘冲刷，此外还受温度的变化和阀板越来越差，所以阀门内漏是必然存在的。阀门内漏的程度，根据通过气体的品质不同和使用的时间长短不一样，阀门内漏的程度也不一样。上、下行煤气阀（煤气三通阀）腐蚀与冲刷越严重，泄漏就越大，影响效益也越多。

　　按照原化工部规定，煤气炉所有自动阀门，在煤气炉每年中修时均要全部更新。将更换下来的阀门进行检修并试压合格后再利用。

　　实际上因阀门泄漏造成的损失，远远大于阀门本身的。例如：1台02400炉或02600炉，更新所有自动阀门仅要2万余元，然而1年中从阀门漏掉的各种气体的少在45万元以上。

　　例如一中型氮肥厂，曾有6台03 000炉在运行，吨氨入炉实物煤耗高达1.62t以上，阀门存在严重泄漏，后企业花了30余万元，对6台炉主要阀门进行了更换，然后再开起来，吨氨煤耗下降（其它条件未变动）。以年产合成氨5万t计算，仅因节约入炉煤，全年获利675万元，是投入更换阀门费用的22.5倍。由此可见企业只要抓好自动阀门科学的应用，一定会创造较大的效益。

　　5.4阀板腔的设置笔者在前篇文章中谈到座板阀误区的存在，主要是指当阀门开启后，阀板位置是悬在阀门通道中间的，影响了通道面积。在文章中例举了Dg900烟囱阀，由于阀板悬在当中，其通道面积只有同等直径闸板阀的61.16.由于通道面积减少，Dg900座板阀与Dg700闸板阀的通道面积相等，因此，必然会增加吹风时系统的阻力，直接会影响到企业的效益。

　　为了使座板阀和闸板阀通道面积相等，应该在座板阀阀体的上部增加1个阀板腔，当阀门开启时阀板进入阀板腔，这样通道面积就不会减少，阀板腔的高度应该与阀板的厚度相等，阀杆的长度也应该等量加长。

　　结语如何进一步科学地应用好自动阀门是企业节能降耗的有力措施，而且可以产生较大的经济效