淺談水泥余熱發(fā)電煙道閥門存在問(wèn)題和對(duì)策

      水泥純低溫余熱發(fā)電是利用窯頭和窯尾的中低溫?zé)煔鈦?lái)實(shí)現(xiàn)的，煙氣量的調(diào)節(jié)就影響到發(fā)電系統(tǒng)和水泥工藝系統(tǒng)的平衡和匹配，以保證噸熟料耗煤量不增加。當(dāng)窯頭溫度過(guò)高時(shí)，因汽化率太高、系統(tǒng)不穩(wěn)定，導(dǎo)致窯頭汽包壓力過(guò)大，窯頭余風(fēng)溫度波動(dòng)較大(180℃～500℃)，波動(dòng)周期短，導(dǎo)致窯頭鍋爐的旁路煙道閥門調(diào)節(jié)頻繁動(dòng)作，加上由于窯尾的過(guò)熱能力不夠，當(dāng)窯頭產(chǎn)汽量太大時(shí),過(guò)熱蒸汽溫度下降,只能通過(guò)開(kāi)啟旁路煙道閥門調(diào)節(jié)，以減少入窯頭鍋爐的煙氣量,保證系統(tǒng)穩(wěn)定。所以，對(duì)于這幾臺(tái)煙道閥門的性能要求很高。 

　　水泥純低溫余熱發(fā)電煙道閥門和其他煙氣閥門不同, 閥的結(jié)構(gòu)及閥內(nèi)件有很大的差異，如導(dǎo)向間隙、閥板轉(zhuǎn)動(dòng)間隙、軸承方式等。除了從設(shè)計(jì)、制造方面控制外，還要針對(duì)高溫條件下材料的各種物理性能、機(jī)械性能發(fā)生變化,分析材料的機(jī)械性能、熱脹量、熱交變以及擦傷對(duì)調(diào)節(jié)閥的影響。 

　　目前這類閥門在使用中普遍存在著閥門閥板變形、卡死或咬死、泄漏率大等諸多問(wèn)題。隨著余熱發(fā)電項(xiàng)目運(yùn)行數(shù)量的增加，目前這類閥門所暴露出來(lái)的問(wèn)題越來(lái)越多了。這些閥門一般口徑都是比較大的，制作周期長(zhǎng)，運(yùn)輸不方便，用戶更換不易，給企業(yè)帶來(lái)了很多不便。

　　現(xiàn)在煙道閥門基本選型是：百葉閥型，泄漏率大，一般在5%，不適宜選用； 

　　插板閥型，泄漏率小，閥門體積大，鑒于煙氣溫度高含塵量大的特殊性，使用過(guò)程中閥板容易變形卡死，也無(wú)法達(dá)到密閉的效果；蝶閥型，泄漏率小，有經(jīng)驗(yàn)廠家也很難做到泄漏率1%，且單片式閥板重量大，加上管道負(fù)壓大，閥板振動(dòng)厲害，執(zhí)行機(jī)構(gòu)力矩要增大，目前普遍選用這種結(jié)構(gòu)；蝶閥加插板閥型，設(shè)計(jì)時(shí)在蝶閥前面加上一個(gè)插板閥，目的是為了達(dá)到密閉的效果，但軌道積灰閥板容易變形卡死，也起不到應(yīng)有的作用，又增加了投資。不管選擇什么樣的閥門，當(dāng)電廠鍋爐需要停機(jī)檢修水泥線繼續(xù)生產(chǎn)的時(shí)候，由于閥門的泄漏，鍋爐也無(wú)法進(jìn)行檢修。 

　　因此在煙道閥門的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程中首先考慮閥板的材質(zhì)和機(jī)械性能、熱脹量、熱交變。一般溫度在450℃以下的可以選擇16Mn鋼板，溫度在450~600℃選擇1Cr18Ni9Ti不銹鋼板，同時(shí)也應(yīng)該考慮閥板的厚度和結(jié)構(gòu)形式，閥體閥板的厚度和結(jié)構(gòu)形式也是變形和磨損的一個(gè)重要因素。 

　　其次閥板的卡死或咬死，主要原因在于閥門口徑大閥板重量大，閥板因重力而下垂造成的。對(duì)于介質(zhì)溫度高于400℃的場(chǎng)合普通的定位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)是不可靠的。我們采用外部軸承結(jié)構(gòu)來(lái)保證閥板的定位與支撐，這樣可以避免內(nèi)部高溫對(duì)導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的影響。軸承與閥板定位，采用”日”字型定位可起到非常好的定位、支撐和保護(hù)作用，能保證閥板在縱向的準(zhǔn)確定位，避免閥板因重力而下垂造成的堵卡、偏移， 造成單邊卡死或咬死。由于使用管道負(fù)壓大（一般7000~8000Pa）、閥板振動(dòng)大、粉塵多、溫度高的特點(diǎn)，使用滾動(dòng)軸承，潤(rùn)滑油很容易干，灰塵容易進(jìn)入，動(dòng)作時(shí)不靈活，增加啟閉力矩，執(zhí)行器負(fù)載大，軸承應(yīng)該選用耐高溫滑動(dòng)軸承。閥門的前后軸頸處采用內(nèi)密封，采用專用密封填料密封良好、無(wú)外泄、耐高溫。 

　　在高溫條件下實(shí)現(xiàn)較高的切斷性能是很困難的，常規(guī)的高性能密封方式是難以實(shí)現(xiàn)的，目前為防止因高溫中材料膨脹，而產(chǎn)生的卡阻的問(wèn)題，密封間隙通常留得較大。因此要達(dá)到閥門的泄漏率小，必須改變閥門的結(jié)構(gòu)，我們采用在閥體焊接不銹鋼圈，形成閥體上凸臺(tái)，閥板密封面上堆焊的耐磨合金的工藝，形成圓線密封面，達(dá)到很好的密封效果，泄漏率僅為10-3~10-4，具有了較好的密封可靠性，使用壽命也得以延長(zhǎng)，同時(shí)在水泥線不停產(chǎn)的情況下，電廠可以照常進(jìn)行維護(hù)檢修了。