合成氨装置余热锅炉调节阀选型及应用

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1、合成氨装置余热锅炉调节阀选型及应用马金伟陈满张富张向南杨春天高杰甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司上海蓝滨石化设备有限责任公司A前，合成氨装置转化炉余热锅炉旁路调节阀多采用柱塞式调节阀，仅对旁路出口高温工艺气进行调节，存在调节精度差，可调范围小、易失效等问题。针对上述问题提出一种可对高低温工艺气同时进行调节的多通道调节阀，本文对该调节阀从工艺选型、材料选择及执行器选型方面进行叙述，并将其应用于实际生产中。实际应用表明，该调节阀能够满足余热锅炉对工艺气的调节需求，保证了装置长周期安全稳定运行。关键词：余热锅炉

2、;合成氨装置;调节阀;执行器;TypeSelectionandApplicationofControlValvesforWasteHeatBoilerinAmmoniaPlantMAJinieiCHENManZHANGFuZHANGXiang-nanYANGChun-tianGAOJieLanpecTechnologiesLimited;Atpresent,thereareseveralproblemsabouttheplungervalveofammoniaplantwasteheatboiler,su

3、chasonlyadjustingthehightemperaturegas,lowregulatingprecision,andnarrowadjustmentrange,andsoon.Accordingtoaboveproblems,anewcontrolvalve，whichcanadjusthotandcoolgassimultaneously,hasbeenused.Inthispaper,thecontrolvalvewasintroducedfromtheaspectsofprocesss

4、election,materialselectionandactuatorselection,anditsactualapplicationwasdiscussed.Thepracticalapplicationshowsthatthecontrolvalvecansatisfytheprocessrequirementofwasteheatboiler，thesafeandstableoperationoftheplantisensuredbyusingthisvalve.Keyword：wastehe

5、atboiler;ammoniaplant;controlvalve;actuator;余热锅炉系指那些利用工业过程中的余热以产生蒸汽的锅炉，其主要设备为锅炉本体和气包，辅助设备有给水预热器和过热器等£11。余热锅炉工艺气体的进出口温度是余热锅炉控制系统的主要参数。流经余热锅炉的工艺气体，其进出口温度有严格的耍求，特别是出口温度超高或超低，不仅对工艺生产有影响，同时对设备管道都是不允许的。出口温度超高，会使设备、管道及密封材料的强度下降，在压力作用下可能发生事故。出U温度偏低，不仅影响后面的工艺生产，同时

6、如果气体屮含有腐蚀性成分，气温低于露点，则对材料有腐蚀作用m。合成氨装置其一段、二段转化炉后均设有余热锅炉，且甲烷化器后端也设置有余热锅炉，此类余热锅炉具有以下特点:烟气侧具有中压、高温的特点，而蒸汽侧为高压、中温的特点m。因此，该工位余热锅炉通常选用管壳式余热锅炉，管程内为高温反应气，壳程为低温水汽，用于实现高温反应气与其冷却介质进行间接换热，使得水在设备n沸腾气化，回收高温介质屮的热能。但是，为保证后续反应的顺利进行，耍求流出余热锅炉的反应气温度保持稳定，不能因装置负荷的变化而变化hi。目前工艺装置中

7、釆用设置设备外部或内部可调节旁路的方法实现高温气体的流量调整，保证余热锅炉工艺气体出门温度的稳定。采用设备外部旁路管线的方法，管线流通面积较大，使得高温气体流量的调节幅度及精度均能得到有效保证。但旁路管线的规格大，温度高，其整体布置时热膨胀补偿问题难以解决，且处于高温气体环境的大规格调节装置的设计、制造难度大，其运行可靠性也不易保证［5］。目前较常用的是设备内部设置旁路管线的方法，换热器管束设置轴向中心旁路管，旁路管末端安装调节阀，阀杆及传动机构轴向设置，高温气体的流量通过阀门开度控制，装置结构紧凑。通常

8、在中心旁路管出口设罝1台柱塞式调节阀，通过调节高温气体的流量来实现整个工艺气出U的温度。但由于该类型调节阀仅对热工艺气进行单一调节，调节精度差，调节阀范围小，一般当工艺气流量低于70%设计负荷时，调节性能大幅度下降，对整体工艺气出门温度很难实现精确控制。同时，调节阀杆温度受混合气体控制，其轴向膨胀量与换热器外壁差异较大，调节阀杆对传动结构产生附加的温差应力，和邻连接结构的设计难度大：阀杆长度与出口管箱长度和当，轴向跨度长，其安