1、概述

　　焦化塔底閥是一種安全、環(huán)保、可靠、便捷的特殊閥門，可以取代原有的焦炭塔底盲蓋或塔底蓋機(jī)，縮短了除焦輔助時(shí)間(可適當(dāng)提高除焦溫度，在每個(gè)結(jié)焦循環(huán)中，沒有拆卸、清潔和組裝要求)，增加了產(chǎn)量，改善了作業(yè)條件和工作環(huán)境，使煉廠在焦化過程中獲得最大收益。使用焦化塔底閥后，焦化裝置改造成一個(gè)封閉的管線系統(tǒng)，使煉油設(shè)備在結(jié)焦循環(huán)中連續(xù)運(yùn)行。

2、性能

2.1、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

　　焦化塔底閥(圖1)采用平板閘閥結(jié)構(gòu)，由上部進(jìn)料段、下部排焦段、中間閥體(包括密封副等)、左右閥蓋、中間支架、動(dòng)力油缸、液壓油站和邏輯控制箱等組成。焦化塔底閥的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，易于實(shí)現(xiàn)閥門全開狀態(tài)下閥體與閥蓋中腔的密封。中間閥體采用上下閥口均可做為檢修口的方案，檢修時(shí)可不拆卸帶進(jìn)料段的上法蘭。上部進(jìn)料段的法蘭采用標(biāo)準(zhǔn)型凸凹面(更換墊片容易，不易損傷)或榫槽型結(jié)構(gòu)，下部法蘭采用非標(biāo)準(zhǔn)凸凹面結(jié)構(gòu)。上下均可拆卸的法蘭結(jié)構(gòu)便于加工和安裝，檢修及更換密封件。

圖1 焦化塔底閥閥體部分

2.2、密封副

　　焦化塔底閥的密封副(圖2)由閘板和上下閥座組成，下閥座為固定結(jié)構(gòu)，上閥座為浮動(dòng)結(jié)構(gòu)，可自動(dòng)吸收膨脹與補(bǔ)償收縮，保持閘板與閥座間的一定比壓。壓力由彈性組件提供。塔底閥彈性組件分為若干組，每組由螺柱、螺母、彈簧座和耐高溫碟形彈簧等組成。高溫時(shí)由于熱膨脹，碟形彈簧壓縮量增加，對(duì)動(dòng)密封圈壓力也增加，因此閘板與座圈之間的比壓增大。開閥時(shí)由于溫度降低，彈性元件恢復(fù)原有壓縮量，因此不影響閥門的開啟力。

　　工作時(shí)閥蓋內(nèi)通蒸汽，蒸汽壓力高于介質(zhì)壓力，蒸汽通過閘板與座圈間隙泄漏到焦炭塔內(nèi)，起輔助密封作用。下閥座上表面安裝的柔性密封圈可防止蒸汽泄漏到大氣中。填料可防止介質(zhì)熱油(未結(jié)焦前)進(jìn)入彈性組件結(jié)焦，影響彈簧正常工作。

1.下閥座 2.閥體 3.進(jìn)料段 4.上固定閥座 5.彈性組件 6.填料 7.上浮動(dòng)閥座 8.閘板 9.盤根

圖2 密封副

2.3、主要技術(shù)指標(biāo)

　　塔底閥主要技術(shù)指標(biāo)見表1。

表1 塔底閥主要技術(shù)指標(biāo)

2.4、結(jié)構(gòu)改進(jìn)

　　塔底閥采用浮動(dòng)密封加蒸汽輔助密封結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)裝置為大功率電液執(zhí)行機(jī)構(gòu)及邏輯聯(lián)鎖控制箱，增設(shè)了中間支架，使油缸桿不進(jìn)入閥體內(nèi)，便于更換填料，檢修油缸，提高了閥門使用壽命。

3、運(yùn)行

3.1、邏輯聯(lián)鎖

　　電氣邏輯控制箱采用繼電器邏輯控制，主要是把塔底閥與焦化塔頂溫度、塔頂壓力、塔壁溫度(中部)和塔進(jìn)料溫度等工藝參數(shù)進(jìn)行邏輯聯(lián)鎖(圖3)，實(shí)施控制室和現(xiàn)場(chǎng)操作站兩級(jí)授權(quán)操作，確保焦化塔底閥操作安全可靠。

3.2、蒸汽運(yùn)行方法

　　根據(jù)實(shí)際操作運(yùn)行確定焦化塔底閥吹掃方式及數(shù)據(jù)。

圖3 邏輯聯(lián)鎖與蒸汽密封

　　(1)采用0.1～0.35MPa過熱蒸汽進(jìn)行吹掃。蒸汽吹掃投用前，應(yīng)打開蒸汽吹掃系統(tǒng)的所有排凝閥，進(jìn)行徹底疏水。

　　(2)采用定壓控制，要求閥吹掃蒸汽壓力高于進(jìn)料壓力0.07～0.14MPa，由于閥門吹掃蒸汽壓力范圍比較大，實(shí)際操作中完全可行，現(xiàn)場(chǎng)操作過程容易掌握。在生焦階段由于溫度比較高，金屬材料變形較大，提高蒸汽壓力可以防止介質(zhì)泄漏，冷焦階段由于液體靜水壓容易泄漏，提高蒸汽壓力保證內(nèi)外壓差縮小，防止冷焦水泄漏。在各個(gè)階段，應(yīng)及時(shí)調(diào)節(jié)蒸汽壓力(表2)，以達(dá)到節(jié)約蒸汽防止泄漏的目的。

表2 各階段壓力控制

　　(3)在整個(gè)生產(chǎn)周期，焦炭塔內(nèi)的溫度、壓力不斷變化，蒸汽消耗量也會(huì)變化，應(yīng)連續(xù)監(jiān)控壓差值和蒸汽耗量。這些數(shù)據(jù)可作為閘板與閥蓋密封狀況的診斷依據(jù)和計(jì)劃停工檢修的參考。

　　(4)蒸汽消耗量

　　焦化塔底閥的典型蒸汽耗量見表3。

表3 蒸汽消耗量 kg/h

　　注：焦化塔底閥在全開與全關(guān)的過程中，壓差值會(huì)為0。瞬時(shí)的蒸汽消耗量會(huì)驟增，這是由于蒸汽通過閥腔體瞬時(shí)泄壓，屬正常現(xiàn)象，時(shí)間為2～3min。

4、故障處理

　　(1)由于生產(chǎn)中受交變溫度和焦炭形狀的影響，焦炭容易粘在閘板上。塔底閥的開閥壓力變化范圍很大(8～25MPa)，如遇到閥門粘滯的情況，應(yīng)先用手壓泵使閘板松動(dòng)后，再改用液壓動(dòng)力單元操作打開閥門，或者在除焦結(jié)束后提高密封汽壓力至0.4MPa連續(xù)開關(guān)閥門4次左右，充分清除閘板表面結(jié)焦為下次開閥做好準(zhǔn)備。在最后一次關(guān)閉閥門后再手動(dòng)回退約50mm(不可過多，過多容易造成泄漏)，等到下一周期開閥時(shí)可先進(jìn)行關(guān)閉閥門的動(dòng)作，使閘板松動(dòng)后再進(jìn)行開閥動(dòng)作(關(guān)閥力約為開閥力的2倍)。適當(dāng)增加油缸缸徑可以克服粘滯卡塞現(xiàn)象。

　　(2)投用密封蒸汽時(shí)切凈管線中的水分，當(dāng)投入密封時(shí)沒有必要投用兩邊疏水器，投用后蒸汽耗量明顯增加，造成現(xiàn)場(chǎng)水汽比較大。密封蒸汽進(jìn)入閥門后遇到高溫，閥門不產(chǎn)生水分，疏水設(shè)備漏汽主要是下部管線冷凝水分導(dǎo)致。

　　(3)若遇到檢修時(shí)要一定檢查閘板和密封副情況，如果平時(shí)生產(chǎn)中蒸汽耗量增加太大就有可能是閘板或者密封副出現(xiàn)磨損間隙增大，若有損壞一定要修復(fù)或更換。進(jìn)料段法蘭和左右蓋法蘭墊片有泄漏無法緊固時(shí)，在檢修中要更換墊片。更換墊片時(shí)，吊裝設(shè)備及工具負(fù)荷能力一定要大于閥門自重的2倍，前端要大于后端，否則容易出現(xiàn)閥體傾覆。

　　(4)現(xiàn)場(chǎng)安裝閥門時(shí)應(yīng)在油缸端增加一個(gè)彈簧吊掛，減小懸臂力矩的影響。

5、結(jié)語

　　在焦化塔裝置上使用塔底閥使勞動(dòng)強(qiáng)度降低，裝置安全性得到提高，同時(shí)可以縮短循環(huán)周期，提高處理量。節(jié)約配件減少維修費(fèi)用。