CN102900855A - 一种碎煤加压气化炉灰锁阀的密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种碎煤加压气化炉灰锁阀的密封装置，包括阀座、压环、阀座硬质合金环、保护装置、阀芯硬质合金环和阀芯，压环固定在阀座上方，保护装置固定在阀座内壁，阀座硬质合金环卡至压环、阀座与保护装置之间，保护装置顶置在阀座硬质合金环底部，阀芯硬质合金环固定在阀芯外缘，与阀座硬质合金环的斜向密封面接触。本发明结构简单，强化了密封面的密封性能，提高了灰锁阀芯阀座的自对中性，延长了灰锁的使用寿命。

Description

一种碎煤加压气化炉灰锁阀的密封装置

技术领域

本发明涉及碎煤加压气化炉，特别是涉及碎煤加压气化炉的灰锁阀。

背景技术

碎煤加压气化技术成熟可靠，是目前建厂采用最多的气化技术。灰锁是碎煤加压气化炉配套的带压排灰设备，其阀座固定在气化炉下灰口和灰锁进灰口法兰之间。阀芯与阀杆用销子连接，两者之间有相对活动量，以达到与阀座很好地对中配合。阀杆在灰锁导向筒内有两个滑动支点，导向筒的支撑架固定在灰锁内壁上。通过容器外的液压装置转动摇臂，带动阀杆上下活动，实现阀的启闭。灰锁的主要作用是将气化用煤在气化过程中产生的煤灰、渣等固体废渣间歇、周期性排出气化炉外。灰锁阀是灰锁的关键部件之一，需要在关闭状态下保证严密不漏。灰锁阀的工作环境较为恶劣，阀座密封面与灰渣直接接触，其工作温度约为300～600℃，阀芯与阀座间的密封要承受2.5～3.5MPa的高压，且周期性开关动作较为频繁，阀芯反复撞击阀座密封面，这就对灰锁阀密封装置提出非常严格的要求。

原灰锁阀密封面结构设计为“阀座斜口平面，阀芯线性密封”，阀座密封面是在15CrMo本体上堆焊不锈钢过渡层，再在过渡层上堆焊钴铬钨硬质合金。经过实际运行，由于煤中矸石、硬质灰渣硬度较高，阀芯密封面在开关过程中夹带矸石、灰渣卡住阀座密封面形成缝隙，灰锁上部气化炉高压气体夹带硬质颗粒通过缝隙处冲刷密封面，造成密封面形成缺陷而泄露。由于其硬度较低，抗冲刷性较差，经带压颗粒气流冲刷后，致使受损密封面损坏情况迅速扩大，严重影响灰锁的使用寿命短，每套灰锁阀稳定运行不超过两个月，最短甚至一周，影响了生产的稳定、连续运行。由于灰锁阀上下两部分不能完全密封隔离，失去了灰锁原有的作用；同时上述结构密封形式自对中性差，而对中性差也是密封面卡住灰渣形成缝隙，造成密封面损坏的原因之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种碎煤加压气化炉灰锁阀的密封装置，以提高碎煤加压气化炉灰锁阀的密封效果。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案。

一种碎煤加压气化炉灰锁阀的密封装置，包括阀座、压环、阀座硬质合金环、保护装置、阀芯硬质合金环和阀芯，所述压环固定在阀座的上方，保护装置固定在阀座的内壁，所述阀座硬质合金环卡至压环、阀座与保护装置之间，保护装置顶置在阀座硬质合金环的底部，露出阀座硬质合金环的斜向密封面，所述阀芯活动安装在阀座上，与阀座同轴设置，阀芯硬质合金环固定在阀芯的外缘，与阀座硬质合金环的斜向密封面接触。

其中，所述阀座硬质合金环和阀芯硬质合金环为碳化钨材料合金环，具体合金材料的选择根据设备运行条件确定。一般地，阀芯硬质合金环的硬度应小于阀座硬质合金环的硬度，使阀芯对阀座撞击时有一个缓冲，减少了阀芯对中时对阀座密封面的损坏。

上述密封装置中，设置压环的作用主要是用于定位、固定阀座硬质合金环，设置保护装置则是用以有效支撑、平衡、保护阀座硬质合金环的密封面，一方面，当阀芯与阀座接触撞击时，平衡受到的作用力；另一方面，当阀座硬质合金环意外断裂时，可以防止断裂部分脱落，为备用气化炉投运赢得缓冲时间。

本发明灰锁阀阀芯与阀座之间的密封采用硬碰硬的密封配合方式，阀芯硬质合金环采用球面密封结构，阀座硬质合金环为线性密封结构。这种密封方式一方面密封较严，另一方面提高了灰锁的自对中性，改善了密封性能，延长了灰锁阀的使用寿命。

上述密封装置中，本发明采用了在阀芯外缘固定阀芯硬质合金环的方式，且阀芯硬质合金环以堆焊方式固定在阀芯上。进而，还可以采用将阀芯整体用硬质合金材料制作的方式，只要保证其与阀座密封面接触部分有足够的硬度即可。

同样，上述密封装置中，还可以采用将保护装置与阀座整体制作的形式。

本发明的密封装置结构简单，密封部件巧妙的组合为一个整体，方便维修以及其中某一部件的更换，减少了恶劣运行条件对密封面的影响，明显强化了密封面的密封性能，提高了灰锁阀芯阀座的自对中性，延长了灰锁的使用寿命。本发明的密封装置适用于在带压、高温、含颗粒物运行条件下排灰设备的密封，特别是加压气化炉灰锁阀的密封。

附图说明

图1是本发明碎煤加压气化炉灰锁阀的密封装置的结构示意图。

具体实施方式

本实施例以鲁奇碎煤加压气化炉MARK-                                                

型灰锁上阀应用本发明密封装置，结合图1说明其具体实施方式。

如图1，灰锁上阀由阀芯6和阀座1构成，阀芯6活动安装在阀座1上，与阀座1同轴设置。密封装置包括压环2、阀座硬质合金环3、保护装置4和阀芯硬质合金环5，压环2焊接在阀座1的上方，保护装置4焊接于阀座1内壁，阀座硬质合金环3卡至压环2、阀座1与保护装置4之间，保护装置4顶置在阀座硬质合金环3的底部，以支撑、平衡、保护露出的阀座硬质合金环3斜向密封面，阀芯硬质合金环5固定在阀芯6的外缘，与阀座硬质合金环3的斜向密封面接触。

阀座硬质合金环3与阀芯硬质合金环5之间采用硬碰硬的密封配合方式，阀芯硬质合金环5为球面密封结构，阀座硬质合金环3为线性密封结构。阀座硬质合金环3采用高硬度碳化钨合金，平均硬度HRC63.8，以增强密封面的抗冲刷能力。阀芯硬质合金环5同样采用碳化钨合金，通过改变碳化钨的晶粒大小和钴含量，使其相对于阀座硬质合金环3硬度较软。

在鲁奇碎煤加压气化炉MARK-

型灰锁阀上应用本实施例后，减少了灰锁上阀的更换频率，不但减少了由于灰锁上阀密封面损伤、断裂导致的停车次数，而且增加的灰锁上阀保护装置改善了因阀座硬质合金环断裂、灰锁上阀泄漏，必须马上停车的被动局面，给开启备用炉赢得了时间，避免了气化炉连续运行的中断。本实施例的使用，在取得了可观的经济效益的同时，因灰锁阀可以重复修理使用，降低了备品备件材料消耗和修理人员的劳动强度，收到了良好的效果。

Claims (5)

1.一种碎煤加压气化炉灰锁阀的密封装置，包括阀座(1)、压环(2)、阀座硬质合金环(3)、保护装置(4)、阀芯硬质合金环(5)和阀芯(6)，其特征在于所述压环(2)固定在阀座(1)的上方，保护装置(4)固定在阀座(1)的内壁，所述阀座硬质合金环(3)卡至压环(2)、阀座(1)与保护装置(4)之间，保护装置(4)顶置在阀座硬质合金环(3)的底部，露出阀座硬质合金环(3)的斜向密封面，所述阀芯(6)活动安装在阀座(1)上，与阀座(1)同轴设置，阀芯硬质合金环(5)固定在阀芯(6)的外缘，与阀座硬质合金环(3)的斜向密封面接触。

2.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于所述阀座硬质合金环(3)和阀芯硬质合金环(5)为碳化钨合金环。

3.根据权利要求2所述的密封装置，其特征在于所述阀芯硬质合金环(5)的硬度小于阀座硬质合金环(3)的硬度。

4.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于所述阀芯硬质合金环(5)为球面密封结构。

5.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于所述阀座硬质合金环(3)为线性密封结构。