陶新兆，邵正军

(中盐安徽红四方股份有限公司，合肥 231607)

1 工艺流程及原理

中盐安徽红四方股份有限公司多喷嘴气化炉锁斗系统由1套逻辑联锁系统自动控制，每个循环周期约为30 min，其中，集渣时间为28 min。在渣收集阶段，气化炉激冷室底部的渣水通过锁斗入口阀进入到锁斗中。为了有利于渣的收集，锁斗循环泵抽出锁斗上部相对洁净的黑水送往气化炉激冷室，作为锁斗循环水，将激冷室底部沉积的渣带入到锁斗中。当渣收集结束时锁斗循环泵进行自循环；在泄压阶段，打开泄压阀对锁斗进行泄压；在排渣过程中，打开冲洗阀、出口阀冲洗锁斗内沉积的渣；在充压阶段，打开充压阀对锁斗充压。充压完毕后，锁斗继续下一个循环的渣收集流程。

2 存在问题及原因分析

中盐安徽红四方股份有限公司多喷嘴气化炉自2018年8月原始开车运行以来，在气化炉运行过程中，每次锁斗排渣时，锁斗系统附属的部分设备、管线均存在较大的振动，并伴有较大响声，严重制约着锁斗系统的安全、稳定、长周期运行。针对上述存在的问题进行原因分析。

(1) 在锁斗泄压完毕后，打开锁斗冲洗阀时，产生的振动、响声原因分析。

锁斗泄压管线最高处低于锁斗最高处，锁斗泄压完毕后，锁斗上方存在空间。由于锁斗冲洗水罐所处位置高于锁斗所处位置约20 m，根据动量定理及能量守恒原理得知,在锁斗冲洗阀打开的瞬间，锁斗冲洗水罐流入锁斗内的冲洗水理论流速最高达19.8 m/s；另外，由于冲洗水管线为DN400,管径较大，根据质量流量公式(qm=vAρ,qm为质量流量，v为流速,A为截面积,ρ为密度)得知，理论质量流量最高达2 486.88 kg/s，产生的较大冲击力导致在锁斗上产生振动及响声，即水锤效应[1-2]。

(2) 在关闭锁斗出口阀时，产生的振动、响声原因分析。

锁斗所处位置高于锁斗出渣管线底端约10 m，根据动量定理及能量守恒原理得知,当锁斗出口阀打开时，由于锁斗出渣管底端深入到敞口的渣池内(锁斗冲洗水罐与渣池的位差约30 m)，锁斗流入渣池内的渣水理论流速最高达24.24 m/s;另外，由于锁斗出渣管线为DN350，管径较大，根据质量流量公式得知，理论质量流量最高达2 330.98 kg/s。虽然产生了较大的冲击力，但是由于渣池属于敞口设备，故产生的冲击力能够充分释放，进而产生的振动、响声较小。在关闭锁斗出口阀的瞬间，高流速、高质量流量的冲洗水被锁斗出口阀瞬间截流，进而又产生了水锤效应，导致在锁斗出口阀处产生振动及响声[3-4]。

3 技改优化措施

3.1 锁斗泄压管线技改

对锁斗泄压管线进行局部改造抬高，确保锁斗泄压管线的最高处高于锁斗最高处，即泄压管线最高处高于锁斗入口阀上端。当锁斗泄压阀打开时，保持锁斗内部充满渣水、无空间，在锁斗冲洗阀打开后，冲洗水的质量流量取决于锁斗泄压管线的管径。改造后，进入锁斗内的冲洗水理论最高流速仍为19.8 m/s，但理论最高质量流量降至99.48 kg/s(约为原质量流量的1/25),所产生的冲击力大大降低。

3.2 锁斗出口阀气路技改

根据动量定理得知，通过延长时间可以降低冲击力。为此，在锁斗出口阀的气缸排气管线上安装了阀门，并通过调节阀门开度控制锁斗出口阀关闭时间由原来的3 s左右延长至10 s左右，可以降低水锤效应所产生的冲击力。

锁斗系统改造前、后示意图分别见图1、图2，其中改造部分见图2中圈出的部分。

图1 锁斗系统改造前示意图

图2 锁斗系统改造后示意图

4 结语

自2020年2月完成2台锁斗系统技改运行以来，在锁斗排渣时，锁斗系统部分设备、管线未出现较大的振动、响声，保障了锁斗系统的安全、稳定、长周期运行。