高温插板阀的改造实践

  高温插板阀的改造实践

  蒸发量不足、降温效果差，造成电除尘入口温度偏高，对电除尘的后续生产造成严重的影响，为降少电除尘停机检修时间，在电除尘入口临时增加插板阀，受压差变化、高温等因素的影响，插板阀上部存在漏气现象。2.2 第 2 套底吹生产线2005 年投产的第 2 条生产线，未对锅炉结构改动的情况下，在吸收第 1 条生产线余热锅炉与电除尘直联弊端的基础上，在电除尘入口加装旋风除尘器，并在旋风除尘后的管道上加装一台圆形蝶阀进行调控，经旋风除尘后管道内温度在330 ～ 380℃，粉尘量相对较小，圆形蝶阀密封性良好、使用正常。2.3 直接炼铅生产线2010 年投运的直接炼铅生产线，将余热锅炉选型由老系统的 8t/h 增加到 9．6t/h，而且将直升烟道拔高 9m（前 2 套锅炉直升烟道顶部与锅炉本体顶部平齐），可有效增强烟尘在锅炉辐射区的沉降效果，增加锅炉降温效果，降低锅炉出口温度，锅炉和电除尘之间增设 15m 长的沉降室，沉降室后的烟气粉尘量相对更少，电除尘器入口的电液翻板阀因长期不用已锈死。

3 插板阀的漏气处理

因工况的差异，电除尘入口采用何种阀门方式需进行对比分析。

3.1 圆形通风蝶阀

圆形通风蝶阀详见图 1。圆形通风蝶阀密封效果较好，该类阀门有主轴水平和垂直安装两

2002 年河南豫光金铅股份有限公司建成国内首条富氧底吹铅冶炼生产线，烟气收尘

系统余热锅炉出口与电除尘器入口直接对接，两者之间有一台不锈钢补偿器。试产初期因

锅炉降温效果差、电除尘入口温度过高，阴极线结构性问题时常造成电除尘停运检修 ；为缩短检修时电除尘的降温时间，在电除尘入口喇叭口法兰后矩形烟管上方割

一长口，安装一垂直制插板阀 ；检修时放下插板阀阀板将其与余热锅炉隔断，打开电除尘人孔门后用后续排风机抽风降温，缩短电除尘的降温时间。投产前，用导链将插板阀吊起，插板阀与阀体间缝隙用高温陶瓷布填塞后，缝隙用耐火料填充进行覆盖。

1 插板阀的漏气

余热锅炉出口设计为微负压状态（-100Pa）运行，由于余热锅炉管束表面积灰和本体漏风等因素，余热锅炉出口通常处于正压（＞ 0Pa）状态，工艺控制余热锅炉出口温度 400 ～ 430℃，插板阀采用 16mm 厚的阀板，为防止高温下阀板变形与阀体卡碰，阀槽宽度设计为 60mm，填充的耐火材料在阀板上部耐高温陶瓷布的缝隙处受高温出现崩裂，含硫烟气沿阀板向上冒出，操作人员当闻到刺鼻的 SO2 气体时，用刚和好的耐火料重新进行覆盖堵漏，但是效果不佳。

2 堵漏方案的对比

为有效地解决插板阀的漏气问题，对公司 3 条铅冶炼生产线中的电除尘入口阀进行分析。

2.1 第 1 套底吹生产线2002 年投产的该条生产线，存在余热锅炉与电除尘直联的弊端，直升烟道顶部与锅炉本体顶部平齐，烟气流速高，大部分粉尘在余热对流区才能得到沉降，锅炉因锅炉降温效果差，时常造成电除尘停运检修，为有效解决插板阀高温漏气问题，通过结构式的改进，解决了在温度高、粉尘浓度大的腐蚀性烟气条件下的漏气问题。纬途流体 —— 专注于气动执行机构

图 1 圆形通风蝶阀

区域与阀板入口长孔叠加，有效封闭插板阀开孔处。通过高温陶瓷布将插板阀开孔处封堵。第二组密封 ：

①   插板阀开孔处两侧法兰和阀板上部焊接相对应的法兰，两法兰之间用耐高温、耐腐蚀、密封性较高的帆布连接 ；

②   ②在阀板提起后，形成一个裙状的软联接密封囊，对穿破第一组密封的 SO2 气体，起到二次封锁的作用。

4 改造效果

2014 年 7 月 完 成 该 插 板 阀 的更换和密封改造，开炉后出现第二组密封裙状软联接密封囊起鼓现象，检修时发现阀板下部“丄”字下部挡板上的耐高温陶瓷布两侧小面上未加装，造成烟气进入第二组密封内。后对阀板“丄”字下部挡板两端部进行完善 ；在转入生产后，阀板提起，经过 2 ～ 3d 的运行，“丄”字挡板上的高温陶瓷布内将黏满粉尘，适当调整阀板起吊导链的松紧度，隔断正压状态下的 SO2 气体进入软联接密封囊中，一年来插板阀未出现漏气现象。

5 结语

插板阀密封改造实践是在温度高、粉尘浓度大的腐蚀性烟气条件下的一次尝试，所取得的经验为冶炼企业类似工况作用下的阀门选型、安装提供了技术指导，也可作为行业内设备管理经验的交流种形式，根据以往的使用经验，垂直安装容易发生下转轴处烟气低温结露，造成阀板下轴端阀板卡死 ；同时因管道内下部积灰，阀门开闭存在卡阻现象，所以在粉尘较大的场合，主轴水平安装的阀门要优于垂直安装。根据该系统余热锅炉降温效果差、电场入口粉尘大的特点，若使用水平安装的密闭式阀门，烟气中的粉尘容易在水平阀板上堆积，造烟气通道直径的相对减少 ；若遇到阀板开闭不到位的情况，也容易造成烟道流通直径的相对减少 ；在高温下阀板主轴传热对两端轴承的使用寿命是一种严峻的考验。电液翻板阀也存在类似的问题。

3.2 水平插板阀

因管道截面积较大，水平插板阀开闭的机构较为复杂，同样存在漏气的问题，故不予考虑。

3.3 垂直插板阀

垂直安装的插板阀被列入优化的方案，结合原装补偿器的锈蚀情况，利用 2015 年大修对补偿器及插板阀其进行了更换，详见图 2。

3.3.1 新装补偿器段的改进项目

①因原不锈钢补偿器两端法兰厚度较薄，受通道内高温烟气影响，已出现形变、腐蚀和漏气，取消补偿器两端法兰，改为焊接方式 ；

③   不锈钢补偿器用自制盒

装式补偿器替代 ；③在余热锅炉出口喇叭口段左侧下方开一 300mm×600mm（长 × 高）的人孔，便于检修和清灰作业 ；

④   插板阀向补偿器一侧平移，消除与插板阀阀板与电除尘入口法兰的碰摩 ；

⑤补偿器和插板阀焊接

在一起，减少变形和漏气的发生。3.3.2 新装插板阀的优化对新装插板阀的密封作为重点，进行了改进和优化，详见图 3。

第一组密封 ：

①在阀板的下部焊接一水平挡板，与阀板成 90°，形成一个“丄”字 ；②在“丄”字的下部水平板上间隔钻孔，上部配扁铁，将裁成拖把头装的高温陶瓷布用螺栓固定在扁铁下 ；③阀板提起后“丄”字

图 2 新装电除尘入口插板阀 图 3 插板阀密封结构图