I. Điều kiện vận hành ở các nhà máy hóa chất than khó khăn như thế nào?
Nhiệt độ bên trong của nhà máy khí hóa than có thể đạt tới trên 1300 độ và nhiệt độ của môi trường tiếp xúc với các van có thể đạt tới 300 đến 500 độ. Áp suất hệ thống thường là 2,0 đến 8,0 MPa hoặc thậm chí cao hơn. Khó khăn hơn nữa là môi trường thường chứa các hạt rắn có độ cứng-cao như bột than và tro, gây xói mòn nghiêm trọng; nó cũng chứa các chất ăn mòn như ion hydro sunfua và clorua, đặt ra thách thức kép cho vật liệu van.
II. Các van chuyên dụng chính cho các nhà máy hóa chất than là gì?
1. Van khóa xỉ (Van phễu xỉ) - "Người gác cổng" của Hệ thống xả xỉ Van khóa xỉ được lắp ở đầu vào và đầu ra của phễu xỉ ở đáy thiết bị khí hóa. Nó chịu trách nhiệm ngắt quãng môi trường nước xỉ-và là van công cụ quan trọng để bộ khí hóa hoàn thành hoạt động loại bỏ xỉ và đảm bảo hoạt động liên tục-lâu dài.
2. Van nước đen/nước xám: "Lực lượng đặc biệt" của dòng chảy ba pha-trong ngành công nghiệp khai thác mỏ và hóa chất
Hệ thống nước đen là một trong những điều kiện vận hành khắc nghiệt nhất trong ngành hóa chất than. Môi trường nước đen không chỉ chứa các chất ăn mòn như ion hydro sunfua và clorua mà còn chứa một lượng lớn các hạt rắn. Van phải chịu được sự xói mòn nghiêm trọng do sự cọ rửa của các hạt rắn ở tốc độ dòng chảy cao. Sự chênh lệch áp suất cực lớn giữa van điều chỉnh nước đen có thể dẫn đến hiện tượng nhấp nháy và tạo bọt nghiêm trọng, gây hư hỏng đáng kể cho các bộ phận bên trong van. Do đó, ngành thường sử dụng thép không gỉ song công làm vật liệu thân van, với các kênh dòng chảy cứng được mạ crom- và cacbua vonfram thiêu kết rắn cũng như các hợp kim cứng khác cho các bộ phận bên trong để đảm bảo khả năng chống ăn mòn và chống xói mòn.
3. Van oxy – “Người bảo vệ” an toàn hàng đầu
Van điều tiết và ngắt{0}}oxy được sử dụng rộng rãi trong các quy trình khí hóa than và thiết bị tách không khí, đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh chính xác và ngắt-nhanh chóng trong đường ống truyền oxy. Vì oxy rất dễ cháy... Việc cháy nổ đặt ra yêu cầu cực kỳ cao về an toàn đối với van oxy. Chúng phải trải qua quá trình xử lý tẩy dầu mỡ-không dùng dầu nghiêm ngặt và có thiết kế chống cháy-, thường yêu cầu chứng nhận SIL (Silicone Inertia).
4. Van xả than/than nghiền – “Nhân viên cung cấp ngũ cốc” của Hệ thống thức ăn chăn nuôi
Trong các quy trình khí hóa than nghiền thành bột, việc vận chuyển và điều tiết than nghiền thành bột ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình khởi động và vận hành thiết bị khí hóa. Các van này phải chịu được sự xói mòn mạnh của các hạt than nghiền thành bột, thường sử dụng thép cường lực có độ bền cao, chống ăn mòn{3}} và sử dụng cấu trúc bịt kín bằng kim loại đặc biệt. Van đĩa ngày càng được sử dụng rộng rãi trong vận chuyển than nghiền thành bột.
5. Van khí tổng hợp – “Van thở” của máy khí hóa
Van bướm kín-kim loại lệch tâm-thường được sử dụng để kiểm soát tốc độ dòng khí tổng hợp trong tháp lọc, ảnh hưởng đến việc phân phối khí xử lý bình thường đến thiết bị khí hóa và quá trình sản xuất ổn định của các quá trình chuyển đổi tiếp theo. Đồng thời, khí tổng hợp chứa các thành phần ăn mòn như bụi và H2S, đặt ra thách thức đáng kể đối với hiệu suất của van. Khả năng chịu nhiệt độ cao, chống mài mòn và chống sốc nhiệt là những yêu cầu nghiêm ngặt không kém.
III. Điểm lựa chọn và biện pháp phòng ngừa
Khi lựa chọn van cho các ứng dụng hóa chất than, những điểm sau đây đặc biệt quan trọng:
* Lựa chọn vật liệu: Vật liệu thân van phải được lựa chọn phù hợp dựa trên đặc tính ăn mòn của môi trường. Ví dụ, thép không gỉ song công được sử dụng cho các ứng dụng nước đen. Các thành phần van bên trong phải được làm bằng hợp kim cứng hoặc trải qua quá trình xử lý cứng, chẳng hạn như hàn lớp phủ hợp kim Stellite hoặc cacbua vonfram thiêu kết tích hợp.
* Thiết kế kết cấu: Nên áp dụng thiết kế không có góc chết và bán kính vòng cung lớn để tránh sự tích tụ và tắc nghẽn của vật liệu rắn. Thân van phải dày hơn và cấu trúc kết nối được tối ưu hóa để cải thiện độ ổn định.
* Bịt kín và chống{0}}tắc nghẽn: Vòng bi phải đảm bảo hiệu suất bịt kín tốt để ngăn bụi than xâm nhập và gây mài mòn. Nên sử dụng thép tốc độ cao-cho vật liệu lò xo mặt van.
* Chứng nhận an toàn: Van dành cho các điều kiện vận hành đặc biệt như van oxy phải trải qua các chứng nhận an toàn tương ứng (chẳng hạn như mức SIL) và xử lý tẩy dầu mỡ nghiêm ngặt.
