高溫插板閥的改造實踐

張　勇 ， 常海鋒

(河南豫光金鉛股份有限公司 ， 河南 濟源　459000)

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高溫插板閥的改造實踐

張勇 ， 常海鋒

(河南豫光金鉛股份有限公司 ， 河南 濟源459000)

摘要：因鍋爐降溫效果差，時常造成電除塵停運檢修，為有效解決插板閥高溫漏氣問題，通過結構式的改進，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題。

關鍵詞：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內首條富氧底吹鉛冶煉生產線，煙氣收塵系統(tǒng)余熱鍋爐出口與電除塵器入口直接對接，兩者之間有一臺不銹鋼補償器。試產初期因鍋爐降溫效果差、電除塵入口溫度過高，陰極線結構性問題時常造成電除塵停運檢修；為縮短檢修時電除塵的降溫時間，在電除塵入口喇叭口法蘭后矩形煙管上方割一長口，安裝一垂直制插板閥；檢修時放下插板閥閥板將其與余熱鍋爐隔斷，打開電除塵人孔門后用后續(xù)排風機抽風降溫，縮短電除塵的降溫時間。投產前，用導鏈將插板閥吊起，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行覆蓋。

1插板閥的漏氣

余熱鍋爐出口設計為微負壓狀態(tài)(-100 Pa)運行，由于余熱鍋爐管束表面積灰和本體漏風等因素，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，閥槽寬度設計為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，操作人員當聞到刺鼻的SO2氣體時，用剛和好的耐火料重新進行覆蓋堵漏，但是效果不佳。

2堵漏方案的對比

圖2　不同蒸汽干度時壓力分布曲線(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和壁厚，提高套管局部抗外擠強度，延長套管使用壽命。

3.4斷層附近控制注采平衡及注汽壓力

現(xiàn)場資料表明，油田的斷層極為復雜，一旦斷層活動加上地層傾角的影響，套管很容易損壞。對于斷層附近的油井，斷層兩側應合理控制地層壓力，保持注采平衡，加強斷層兩側壓力監(jiān)測，防止因兩側壓差過大，引發(fā)斷層活動導致套損。

4結論

通過分析，楊樓油田套損原因主要有：①淺層部位套損：地表水腐蝕；②油層段內或油層上界附近套損：地層出砂、高溫高壓注汽、固井質量、作業(yè)施工；③生產井段以上的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。

為有效地解決插板閥的漏氣問題，對公司3條鉛冶煉生產線中的電除塵入口閥進行分析。

2.1第1套底吹生產線

2002年投產的該條生產線，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，對電除塵的后續(xù)生產造成嚴重的影響，為降少電除塵停機檢修時間，在電除塵入口臨時增加插板閥，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套底吹生產線

2005年投產的第2條生產線，未對鍋爐結構改動的情況下，在吸收第1條生產線余熱鍋爐與電除塵直聯(lián)弊端的基礎上，在電除塵入口加裝旋風除塵器，并在旋風除塵后的管道上加裝一臺圓形蝶閥進行調控，經旋風除塵后管道內溫度在330～380 ℃，粉塵量相對較小，圓形蝶閥密封性良好、使用正常。

2.3直接煉鉛生產線

2010年投運的直接煉鉛生產線，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15 m長的沉降室，沉降室后的煙氣粉塵量相對更少，電除塵器入口的電液翻板閥因長期不用已銹死。

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方式需進行對比分析。

3.1圓形通風蝶閥

圓形通風蝶閥詳見圖1。

圖1　圓形通風蝶閥

圓形通風蝶閥密封效果較好，該類閥門有主軸水平和垂直安裝兩種形式，根據以往的使用經驗，垂直安裝容易發(fā)生下轉軸處煙氣低溫結露，造成閥板下軸端閥板卡死；同時因管道內下部積灰，閥門開閉存在卡阻現(xiàn)象，所以在粉塵較大的場合，主軸水平安裝的閥門要優(yōu)于垂直安裝。

根據該系統(tǒng)余熱鍋爐降溫效果差、電場入口粉塵大的特點，若使用水平安裝的密閉式閥門，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減少；若遇到閥板開閉不到位的情況，也容易造成煙道流通直徑的相對減少；在高溫下閥板主軸傳熱對兩端軸承的使用壽命是一種嚴峻的考驗。電液翻板閥也存在類似的問題。

3.2水平插板閥

因管道截面積較大，水平插板閥開閉的機構較為復雜，同樣存在漏氣的問題，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，結合原裝補償器的銹蝕情況，利用2015年大修對補償器及插板閥其進行了更換，詳見圖2。

圖2　新裝電除塵入口插板閥

3.3.1新裝補償器段的改進項目

①因原不銹鋼補償器兩端法蘭厚度較薄，受通道內高溫煙氣影響，已出現(xiàn)形變、腐蝕和漏氣，取消補償器兩端法蘭，改為焊接方式；②將不銹鋼補償器用自制盒裝式補償器替代；③在余熱鍋爐出口喇叭口段左側下方開一300 mm×600 mm(長×高)的人孔，便于檢修和清灰作業(yè)；④將插板閥向補償器一側平移,消除與插板閥閥板與電除塵入口法蘭的碰摩；⑤補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

對新裝插板閥的密封作為重點，進行了改進和優(yōu)化，詳見圖3。

圖3　插板閥密封結構圖

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“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)域與閥板入口長孔疊加，有效封閉插板閥開孔處。通過高溫陶瓷布將插板閥開孔處封堵。第二組密封：①在插板閥開孔處兩側法蘭和閥板上部焊接相對應的法蘭，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

裙狀的軟聯(lián)接密封囊，對穿破第一組密封的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，開爐后出現(xiàn)第二組密封裙狀軟聯(lián)接密封囊起鼓現(xiàn)象，檢修時發(fā)現(xiàn)閥板下部“丄”字下部擋板上的耐高溫陶瓷布兩側小面上未加裝，造成煙氣進入第二組密封內。后對閥板“丄”字下部擋板兩端部進行完善；在轉入生產后，閥板提起，經過2～3 d的運行，“丄”字擋板上的高溫陶瓷布內將黏滿粉塵，適當調整閥板起吊導鏈的松緊度，隔斷正壓狀態(tài)下的SO2氣體進入軟聯(lián)接密封囊中，一年來插板閥未出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。

5結語

插板閥密封改造實踐是在溫度高、粉塵濃度大的腐蝕性煙氣條件下的一次嘗試，所取得的經驗為冶煉企業(yè)類似工況作用下的閥門選型、安裝提供了技術指導，也可作為行業(yè)內設備管理經驗的交流。

收稿日期：2016-02-27

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

中圖分類號：TQ050.2

文獻標識碼：B

文章編號：1003-3467(2016)05-0051-03