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摘 要：主要从工艺和计算机程序方面分析锁斗系统存在的问题及改进方案。
关键词：锁斗 程序 泄漏 冲压不实 振动
一、概述
安徽淮化股份有限公司煤气化装置采用的是德士古水煤浆加压气化，气流床气化反应，液态排渣，激冷流程。该装置正常生产时需要产生大量的灰渣，大约在5～8t/h，含固量50%。这些灰渣必须通过专门的处理系统—锁斗系统进行处理。因此锁斗系统是德士古气化中很重要的一块组成部分。它主要是把德士古气化产生的灰渣及残碳经过激冷室急冷后，在锁斗循环泵的作用下经过破渣机H1301破碎颗粒较大的粗渣后，再经过锁斗安全阀xv1308和锁斗收渣阀xv1309后进入收渣罐V1303。灰渣收到一定的程度经过排渣阀xv1310排向渣池V1411，最后由渣池捞渣机Q1401捞出送出界外。
由于锁斗内压力较高4.0Mp，要使收集一定程度的灰渣排向常压渣池后再次收渣，要经过收渣、减压、清洗、排渣、冲压五个阶段，十四个步骤。阀门动作时序由锁斗程序自动控制，循环时间一般为30分钟。
阀门，设备及仪表位号和名称
二、锁斗运行中存在的问题
由于锁斗内含有大量的渣水混合物，且温度较高，对阀门有一定的磨蚀作用，阀门很容易损坏，造成内漏现象，常常会使锁斗程序不能够正常地运行下去，现就将锁斗运行过程中存在的问题作一介绍。 1.锁斗泄压阀xv1315泄压时含有大量的含固黑水且温度较高，目前由于冲洗泄压阀xv1314内漏较大，其前手动阀都是关闭的，起不到冲洗的作用，xv1315泄压后不能够得到及时冲洗，会使xv1315阀体内部残留大量的灰渣，xv1315磨蚀很快，造成内漏现象。 2.锁斗冲洗罐在框架六楼，锁斗位于框架二楼，二者位差有20m高，且xv1310与xv1313管线都比较粗，都是DN300的。xv1314前手动阀关闭，排渣时xv1313开，xv1310开，由于位差高，静压大，管径粗，流速高，排水量大，排渣时水力冲击很大，会严重损坏渣池底部的防冲板和xv1310下部排渣管线。排渣结束时xv1310突然关闭由于惯性力的作用，会产生一个很大的作用力，使管道、阀门、设备 以及整个框架产生剧烈地震动。目前三台汽化炉框架都不同程度地遭到破坏，重新采取了加固措施。目前采取xv1310气缸排气阀控制气源排气速度来控制xv1310关闭速度来减小振动量，不是太理想的方法。原因是不太容易控制，控制小了不起什么作用，控制多了xv1310关闭时间太长造成阀门超时，引起锁斗程序停。而且还会引起锁斗冲洗水罐液位下降过多，给下次补水造成困难，有时还会造成xv1310打不开的现象。
3.由于xv1313连接在锁斗中部，xv1314前手动阀关闭无冲洗水通过，排渣时会造成V1303上部的灰渣和高温黑水不能够被置换下来，排渣结束时锁斗上层温度TI1311下降不明显，给下次收渣不能提供很好的依据。
4.排渣时由于xv1314无冲洗水补充，泄压和排渣时会产生一部分不凝性气体聚集在锁斗的上部和泄压管线xv1315前的管道内，形成一定的空间，气体不能够被排出，通过手动排渣试验，当排渣结束时xv1310关闭，xv1313打开，再次打开xv1315泄压阀，锁斗冲洗水罐V1303液位会下降3%左右。这就说明锁斗排渣结束时其上部有0.5m3左右的空间存在气体。由于气体具有可压缩性，锁斗冲压时会造成冲压不实，且消耗大量的冲压水。由于锁斗冲压水是从灰水换热器E1407后进入的，给系统用水造成波动，影响水汽波动。
5.由于xv1310和xv1313管径较粗，排水量较大，并且锁斗冲洗水罐上部N3保压阀也是关闭的。锁斗排渣时会使锁斗冲洗水罐V1303底部压力瞬间下降，造成V1304液位计LT1307显示不准，显示偏低，排渣时很快显示至最低20%，会使排渣阀xv1310提前关闭，当排渣结束时液位又会反弹至高位55%左右。
三、解决方案
针对以上问题提出如下整改意见。
1.xv1313前止逆阀处加一限流孔板。目的是减小排渣时由于位差产生较大的流速所产生较大的振动，从而减小对渣池防冲板的水力冲击和xv1310下部排渣管线的磨蚀，以及由于水力冲击而产生的振动。另一方面可以使锁斗内的渣水置换的更彻底一点。
2.更换冲洗水阀xv1314启动冲洗程序。或者改变阀门的动作时序：xv1315泄压时保持常开直到排渣结束，xv1310关，xv1313关后，xv1315才关闭。并且xv1315安装在锁斗冲洗水罐V1303上的位置下移一点，位于V1303的中部，同时取消xv1314冲洗的动作程序，这样可以使xv1315阀及管线得到及时冲洗，减小阀门的磨蚀程度，在锁斗排渣的过程中锁斗冲洗水罐内的水通过xv1315进入V1303.一方面可以冲洗xv1315及管线，减小xv1315的磨蚀，另一方面可以得到注水排气的作用，消除锁斗上部的气体，从而减少冲压水的用量，降低水汽的波动。
3.另外还可以采用另一种设计思路对锁斗进行工艺和程序改造：冲洗水取自锁斗循环水泵P1304的出口，锁斗程序由xv1317冲压结束时关闭之后xv1309开，改为冲压结束时xv1309打开之后xv1317才关闭。这样可以消除由于锁斗冲压而影响系统用水量造成水汽波动。xv1309在xv1317关闭之前打开可以避免由于锁斗系统的微小泄漏造成xv1309不能打开，促使锁斗程序停止运行的现象。
四、结束语
锁斗系统是德士古气化流程中很重要的一块组成部分，它运行的好坏直接影响到整個系统的安全运行。曾经就多次发生过由于锁斗问题使系统减量，甚至被迫停车。现在虽然已经解决了一些有关锁斗方面的问题，但是仍然还存在一些问题，经常造成锁斗程序运行不下去，必须手动操作。由于锁斗程序比较复杂，阀门动作频繁，不但增加了操作工的劳动强度，而且还会发生误操作，造成气化炉停车，严重威胁系统的安全和长周期运行。这就需要我们长期从事德士古气化操作的人员和技术人员不断地总结经验，找出存在的问题和不足，对锁斗以及整个系统进行优化和改进，为系统的长周期稳定运行创造更好的条件。
关键词：锁斗 程序 泄漏 冲压不实 振动
一、概述
安徽淮化股份有限公司煤气化装置采用的是德士古水煤浆加压气化，气流床气化反应，液态排渣，激冷流程。该装置正常生产时需要产生大量的灰渣，大约在5～8t/h，含固量50%。这些灰渣必须通过专门的处理系统—锁斗系统进行处理。因此锁斗系统是德士古气化中很重要的一块组成部分。它主要是把德士古气化产生的灰渣及残碳经过激冷室急冷后，在锁斗循环泵的作用下经过破渣机H1301破碎颗粒较大的粗渣后，再经过锁斗安全阀xv1308和锁斗收渣阀xv1309后进入收渣罐V1303。灰渣收到一定的程度经过排渣阀xv1310排向渣池V1411，最后由渣池捞渣机Q1401捞出送出界外。
由于锁斗内压力较高4.0Mp，要使收集一定程度的灰渣排向常压渣池后再次收渣，要经过收渣、减压、清洗、排渣、冲压五个阶段，十四个步骤。阀门动作时序由锁斗程序自动控制，循环时间一般为30分钟。
阀门，设备及仪表位号和名称
二、锁斗运行中存在的问题
由于锁斗内含有大量的渣水混合物，且温度较高，对阀门有一定的磨蚀作用，阀门很容易损坏，造成内漏现象，常常会使锁斗程序不能够正常地运行下去，现就将锁斗运行过程中存在的问题作一介绍。 1.锁斗泄压阀xv1315泄压时含有大量的含固黑水且温度较高，目前由于冲洗泄压阀xv1314内漏较大，其前手动阀都是关闭的，起不到冲洗的作用，xv1315泄压后不能够得到及时冲洗，会使xv1315阀体内部残留大量的灰渣，xv1315磨蚀很快，造成内漏现象。 2.锁斗冲洗罐在框架六楼，锁斗位于框架二楼，二者位差有20m高，且xv1310与xv1313管线都比较粗，都是DN300的。xv1314前手动阀关闭，排渣时xv1313开，xv1310开，由于位差高，静压大，管径粗，流速高，排水量大，排渣时水力冲击很大，会严重损坏渣池底部的防冲板和xv1310下部排渣管线。排渣结束时xv1310突然关闭由于惯性力的作用，会产生一个很大的作用力，使管道、阀门、设备 以及整个框架产生剧烈地震动。目前三台汽化炉框架都不同程度地遭到破坏，重新采取了加固措施。目前采取xv1310气缸排气阀控制气源排气速度来控制xv1310关闭速度来减小振动量，不是太理想的方法。原因是不太容易控制，控制小了不起什么作用，控制多了xv1310关闭时间太长造成阀门超时，引起锁斗程序停。而且还会引起锁斗冲洗水罐液位下降过多，给下次补水造成困难，有时还会造成xv1310打不开的现象。
3.由于xv1313连接在锁斗中部，xv1314前手动阀关闭无冲洗水通过，排渣时会造成V1303上部的灰渣和高温黑水不能够被置换下来，排渣结束时锁斗上层温度TI1311下降不明显，给下次收渣不能提供很好的依据。
4.排渣时由于xv1314无冲洗水补充，泄压和排渣时会产生一部分不凝性气体聚集在锁斗的上部和泄压管线xv1315前的管道内，形成一定的空间，气体不能够被排出，通过手动排渣试验，当排渣结束时xv1310关闭，xv1313打开，再次打开xv1315泄压阀，锁斗冲洗水罐V1303液位会下降3%左右。这就说明锁斗排渣结束时其上部有0.5m3左右的空间存在气体。由于气体具有可压缩性，锁斗冲压时会造成冲压不实，且消耗大量的冲压水。由于锁斗冲压水是从灰水换热器E1407后进入的，给系统用水造成波动，影响水汽波动。
5.由于xv1310和xv1313管径较粗，排水量较大，并且锁斗冲洗水罐上部N3保压阀也是关闭的。锁斗排渣时会使锁斗冲洗水罐V1303底部压力瞬间下降，造成V1304液位计LT1307显示不准，显示偏低，排渣时很快显示至最低20%，会使排渣阀xv1310提前关闭，当排渣结束时液位又会反弹至高位55%左右。
三、解决方案
针对以上问题提出如下整改意见。
1.xv1313前止逆阀处加一限流孔板。目的是减小排渣时由于位差产生较大的流速所产生较大的振动，从而减小对渣池防冲板的水力冲击和xv1310下部排渣管线的磨蚀，以及由于水力冲击而产生的振动。另一方面可以使锁斗内的渣水置换的更彻底一点。
2.更换冲洗水阀xv1314启动冲洗程序。或者改变阀门的动作时序：xv1315泄压时保持常开直到排渣结束，xv1310关，xv1313关后，xv1315才关闭。并且xv1315安装在锁斗冲洗水罐V1303上的位置下移一点，位于V1303的中部，同时取消xv1314冲洗的动作程序，这样可以使xv1315阀及管线得到及时冲洗，减小阀门的磨蚀程度，在锁斗排渣的过程中锁斗冲洗水罐内的水通过xv1315进入V1303.一方面可以冲洗xv1315及管线，减小xv1315的磨蚀，另一方面可以得到注水排气的作用，消除锁斗上部的气体，从而减少冲压水的用量，降低水汽的波动。
3.另外还可以采用另一种设计思路对锁斗进行工艺和程序改造：冲洗水取自锁斗循环水泵P1304的出口，锁斗程序由xv1317冲压结束时关闭之后xv1309开，改为冲压结束时xv1309打开之后xv1317才关闭。这样可以消除由于锁斗冲压而影响系统用水量造成水汽波动。xv1309在xv1317关闭之前打开可以避免由于锁斗系统的微小泄漏造成xv1309不能打开，促使锁斗程序停止运行的现象。
四、结束语
锁斗系统是德士古气化流程中很重要的一块组成部分，它运行的好坏直接影响到整個系统的安全运行。曾经就多次发生过由于锁斗问题使系统减量，甚至被迫停车。现在虽然已经解决了一些有关锁斗方面的问题，但是仍然还存在一些问题，经常造成锁斗程序运行不下去，必须手动操作。由于锁斗程序比较复杂，阀门动作频繁，不但增加了操作工的劳动强度，而且还会发生误操作，造成气化炉停车，严重威胁系统的安全和长周期运行。这就需要我们长期从事德士古气化操作的人员和技术人员不断地总结经验，找出存在的问题和不足，对锁斗以及整个系统进行优化和改进，为系统的长周期稳定运行创造更好的条件。