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　　BF35導(dǎo)讀：在現(xiàn)代煉油工業(yè)中，焦化過程是提高渣油中輕質(zhì)油產(chǎn)出率的重要途徑。延遲焦化生產(chǎn)工藝是一個(gè)半連續(xù)化過程，即當(dāng)一個(gè)塔內(nèi)焦炭聚結(jié)到一定高度時(shí)進(jìn)行切換，通過四通閥將原料切換進(jìn)另一個(gè)焦炭塔，系統(tǒng)切換后進(jìn)行除焦。
　　
　　原來的塔用汽和水冷卻焦層至70℃以下開始除焦，除焦前先排放塔內(nèi)殘余水分，再人工拆除塔底盲蓋，利用從水力切焦器嘴噴出的高壓水（約30MPa）將焦炭切割下來，除焦結(jié)束后人工安裝塔底盲蓋。這一過程一般24～48h循環(huán)一次，操作繁瑣，輔助操作所需時(shí)間長(zhǎng)，不易保養(yǎng)，不利于安全及環(huán)保，運(yùn)行成本及維修費(fèi)用高。焦化塔底閥的應(yīng)用，取代了原有的焦炭塔底盲蓋或塔底蓋機(jī)，減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，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、組裝要求），增加了產(chǎn)量，減少了易損件消耗，改善了除焦的勞動(dòng)條件。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。
　　
　　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
　　
　　為了取代焦化裝置塔底盲蓋及塔底蓋機(jī)，提高裝置使用的可靠性、安全性及經(jīng)濟(jì)性，焦化塔底閥應(yīng)具有易操作和易控制的結(jié)構(gòu)型式，高實(shí)用和高可靠的性能，較少的維修量和使用成本，較低的泄漏量，承受熱沖擊的能力，*適應(yīng)進(jìn)料工況及合理的制造成本。
　　
　　設(shè)計(jì)參數(shù)
　　
　　設(shè)計(jì)溫度520℃
　　
　　使用溫度500℃
　　
　　公稱直徑<1500mm
　　
　　設(shè)計(jì)壓力0.8MPa
　　
　　zui大操作壓力0.35MPa
　　
　　有效行程1600mm
　　
　　行程速度533～400mm/min
　　
　　防爆等級(jí)ExdⅡBT4
　　
　　泄漏量介質(zhì)零泄漏
　　
　　與一般高溫平板閘閥相比，焦化塔底閥的通徑較大（<1500mm以上），泄漏量等級(jí)要求高。熱油在沒有形成焦炭前如果發(fā)生泄漏會(huì)發(fā)生火災(zāi)，因此焦化塔底閥要求達(dá)到介質(zhì)的零泄漏，而普通大口徑高溫平板閘閥一般允許微量泄漏。為了適應(yīng)工況需求，閥門密封副必須能夠隨著溫度的升降自動(dòng)吸收膨脹與補(bǔ)償收縮，密封副必須為硬面密封，以便在開閥過程中刮除焦炭。閥門需要與焦炭塔相關(guān)控制參數(shù)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖，以確保安全可靠。閥蓋內(nèi)部必須能夠屏蔽焦炭，即防止焦炭進(jìn)入閥蓋內(nèi)部影響閥門正常開關(guān)。
　　
　　整體結(jié)構(gòu)
　　
　　焦化塔底閥由上部進(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。
　　
　　焦化塔底閥采用平板閘閥形式，結(jié)構(gòu)緊湊，易于實(shí)現(xiàn)閥門全開狀態(tài)時(shí)閥體與閥蓋中腔的密封。國(guó)外的焦化塔底閥一般沒有中間支架，油缸桿起到閥桿的作用，結(jié)構(gòu)較短，增設(shè)中間支架后總長(zhǎng)雖然增加約1m，但易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械鎖位，并使油缸桿不進(jìn)入閥體內(nèi)，便于更換填料、檢修油缸。
　　
　　中間閥體的上下閥口均可做為檢修口，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)的法蘭。上下均可拆卸的法蘭結(jié)構(gòu)便于加工和安裝，檢修及更換密封元件靈活性較強(qiáng)。
　　
　　密封副
　　
　　焦化塔底閥密封副由閥板和上下閥座組成，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，保持閥板與閥座間的一定比壓。閥座總壓力由彈性組件提供，彈性組件數(shù)量為60～65組，每組由螺柱、螺母、彈簧座、耐高溫碟形彈簧等組成。彈性元件裝入閥座前先預(yù)壓，預(yù)壓后將螺栓與螺母點(diǎn)焊防松，裝入動(dòng)密封圈后繼續(xù)壓縮至所需壓力。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。因此閥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，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。蒸汽通過閥板與座圈間隙泄漏到焦化塔內(nèi)，起輔助密封作用，即蒸汽密封。下閥座上表面安裝的柔性密封圈是防止蒸汽泄漏到大氣中。填料則是防止介質(zhì)熱油（未結(jié)焦前）進(jìn)入彈性組件而結(jié)焦，影響彈簧正常工作
　　
　　焦化塔可以有3種進(jìn)料方式，即垂直進(jìn)料、水平進(jìn)料及斜向上30°進(jìn)料。在沒有使用焦化塔底閥之前，進(jìn)料方式一般為垂直進(jìn)料，進(jìn)料效果較好。針對(duì)焦化塔底閥的實(shí)際結(jié)構(gòu)，通過采用CFD技術(shù)模擬計(jì)算了3種結(jié)構(gòu)的進(jìn)料情況。水平進(jìn)料結(jié)構(gòu)對(duì)進(jìn)料管對(duì)面的塔壁存在一定程度的沖擊，并且進(jìn)料分布均勻性低。30°向上進(jìn)料除焦時(shí)易發(fā)生堵塞的問題。周向進(jìn)料容易實(shí)現(xiàn)良好的進(jìn)料分布，但模擬顯示，周向進(jìn)料時(shí)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的4個(gè)支管流速不均勻，特別是zui遠(yuǎn)端的支管與進(jìn)料總管存在短路現(xiàn)象。基于對(duì)各種進(jìn)料方式的分析并參照國(guó)外成熟經(jīng)驗(yàn)，選擇了斜向上30°進(jìn)料方式
　　
　　焦化塔底閥在開閥的過程中大量吹掃蒸氣通過閥板開口溢出，壓力減小，不足以阻止塔內(nèi)焦炭粉末或顆粒進(jìn)入閥中腔。當(dāng)閥蓋內(nèi)存積大量焦炭粉末或顆粒后，就會(huì)影響閥門正常開關(guān)動(dòng)作，因此，設(shè)計(jì)焦炭屏蔽罩，防止焦炭粉末進(jìn)入閥蓋中腔。
　　
　　屏蔽罩固定在閥體上。在開閥瞬間，允許蒸汽通過的間隙很小，蒸汽耗量沒有明顯增大，保證了蒸汽的壓力，阻止了焦炭粉末或顆粒向閥蓋中腔的泄漏。
　　
　　控制裝置
　　
　　焦化塔底閥采用電液執(zhí)行機(jī)構(gòu)相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)。控制油站為單泵、一站兩閥及泵控方案。電氣邏輯控制箱采用繼電器邏輯控制，主要是把焦化塔底閥與塔頂溫度、塔頂壓力等工藝參數(shù)進(jìn)行邏輯聯(lián)鎖，實(shí)施控制室和現(xiàn)場(chǎng)操作站兩級(jí)*操作，確保焦化塔底閥操作安全可靠。