摘要:介(jiè)紹了西安秦申(shēn)公司超(chāo)超臨界機組主蒸汽(qì)疏水閥門,閥門整體結構(gòu)上采用了流開型。能自動找正的浮動閥芯采用非(fēi)平衡式結構,節(jiē)流罩進行限流耗(hào)能降壓,有效防止(zhǐ)密封面受到沖(chòng)蝕。閥門洩漏等級高(gāo),關閉嚴(yán)密,使用壽命長(zhǎng)。可更換式活閥座(zuò)的采用,使得(dé)現場維(wéi)護檢修時(shí)不需要切割焊接閥門管道,隻(zhī)需解(jiě)體更換閥内件即可,省時、方便(biàn)、低成本。
衆所周知,超臨界、超超臨界機組已經成為我國(guó)現(xiàn)今發電(diàn)廠的(de)主力機組。“十五”期間國家(jiā)“863”計劃《超超臨(lín)界火力發電技術》一文規定了蒸汽壓力≥25MPa,主蒸(zhēng)汽(qì)溫度≥593℃,可以界定為超超臨界火力發(fā)電(diàn)機組。因此,超超臨界機(jī)組上使用的主蒸汽疏水閥門(mén)參數一(yī)般為:閥前壓力31MPa,閥後連(lián)接疏水擴容器,溫度(dù)610℃,公稱壓力4500Lb,閥體(tǐ)材質為F92。
這類閥門的現場使用(yòng)工況惡劣,不僅溫度高(gāo),壓力高,而(ér)且閥門前後壓差大,容易造成空(kōng)化汽(qì)蝕。
近(jìn)年來,我們經常接到(dào)客戶對此類閥門的咨詢電話,客戶對閥(fá)門的品質要求也越(yuè)來越(yuè)高,在保證(zhèng)閥門關閉嚴密(mì)的前提下,用戶更加希望閥(fá)門(mén)能夠保證較長的使用壽命(mìng),而且盡可能(néng)做到閥座(zuò)現場可更換,縮短檢修時間,保護電廠主蒸氣金屬管道不被反複切割(gē)。
鑒于(yú)對以上種種因(yīn)素的(de)綜合考慮,結合(hé)國外諸多(duō)閥門的成功經驗,我們提出了套筒(tǒng)式主蒸汽疏水閥門(mén)的概念。
圖一 主蒸汽疏水閥門結構示意圖
(1)閥門的閥座(zuò)采用可拆卸式結(jié)構,整套閥内件拆裝(zhuāng)維(wéi)護非(fēi)常方便。
(2)閥門采用套筒(tǒng)式抗汽蝕節流結構(gòu)。
(3)組(zǔ)合密(mì)封:避免小開度沖刷,使閥(fá)門(mén)在小開度時幾乎沒有流體(tǐ)通過,有效保護密封面,使用壽命長。
(4)閥門采用流開(kāi)型,填料始(shǐ)終處(chù)于低壓區,避免(miǎn)産生(shēng)高壓外漏的可能性。
(5)閥座下方加有防卡澀節流罩,防止介質内部的雜質損傷密封(fēng)面。
(6)閥芯采用(yòng)浮動(dòng)閥芯(xīn)自動找正(zhèng),密封嚴密。
(7)閥芯(xīn)采用了非平衡式結構,洩漏等級高于ANSI B16.104-1998Ⅴ級。
(8)上閥(fá)蓋與閥體之間采用金屬自密(mì)封結構,密封可靠。
(9) 閥杆尺寸合适,填料摩擦力小,對(duì)執行機構推力要求小。
圖2 閥内組件和閥門實(shí)物圖
我們首次(cì)研發的産品共(gòng)5台,于2014年應用于江西某電廠660MW超超臨界主蒸汽管道,曆經4年、數(shù)十次啟停機,至今運行平(píng)穩,閥(fá)體溫度為常溫(wēn)(詳見(jiàn)附圖2-1、2-2、2-3)。該廠近日又續訂若幹台(tái)同(tóng)等參數産品,山東某電廠已陸續使用(yòng)此種閥門十幾台,還有湖南、河北(běi)、上海等地的訂(dìng)單......!
閥門參數為:
閥前壓力:26.25MPa
閥後壓力:0.0055MPa
溫度: 610℃
公(gōng)稱通徑:DN40
公稱壓力:4500Lb
閥(fá)體材質:F92
我們分别于2016年6月份、2017年5月份和2018年4月份,對江(jiāng)西某用戶進行三次(cì)回訪。三次回訪當天的環境溫度為41℃左右,閥體溫度為38℃左右。
2-1
2-2
2-3
幾種國外著名品牌的疏水閥
結構示意(yì)圖
(小圖1到小(xiǎo)圖(tú)6)
這些國外産品因其(qí)設計精良,制造工藝先(xiān)進,廣泛應用于超臨(lín)界以及超超臨界機組上。根據(jù)這些主汽疏水閥的結構(gòu),我們(men)可以大緻分為以下三種類型:
(1)套筒式結構,如圖1;
(2)截止閥結構,如圖2、圖3、圖4;
(3)球閥結構,如圖5和圖6。
圖1到圖(tú)4均為流開型,介質低進高出,避免了填料工作在高壓區域,有效防止了填(tián)料高壓外漏的可能(néng)性(xìng)。
圖1的主(zhǔ)汽疏(shū)水閥(fá)門,采用了自密封結構,加裝閥套,有(yǒu)效地保護了密封面。但是,閥座上有個壓(yā)塊與閥體焊在一起(qǐ)。由于閥本體都是合金鋼,壓塊與閥體焊(hàn)接時,還需做熱處理,工藝複雜,增加(jiā)了檢修難度。
圖2到圖6為截止閥和球閥結構,密(mì)封嚴密,結(jié)構簡單,體積小,安裝方便。有的截止閥采(cǎi)用了浮動式閥芯結構。
這些國外品牌的疏水閥,其結構各有優缺(quē)點,在國内大機組上廣泛應(yīng)用(yòng),使用(yòng)效果也還不錯(cuò)。我(wǒ)們可以看到,從圖(tú)2到圖(tú)4,其閥座都是不(bú)可更換的。
圖5到圖6的球閥,閥座雖可更換,但閥内件一旦沖刷,修複困難。而且,在超高溫超高壓和大(dà)壓差的苛刻工況下,沒有采取保護密(mì)封面的節流措施,這是(shì)其不夠完美的地方。
我(wǒ)們對以上幾種(zhǒng)結構,做了一個簡單的對比(bǐ)圖表,如(rú)下圖所示:
我公司自上世紀80年代以來,一直緻力于大型火力發電(diàn)機組苛刻工況閥門的研究(jiū)和設計制造,開發了系列的高溫高壓疏水閥和高溫高壓調節閥,産品服務于全國近500家火力發電廠。經曆數十年(nián)的卧薪嘗膽,在(zài)國外品牌壟斷的(de)細分領域,産品以(yǐ)其獨到的技術和優良的(de)品質,得到了客戶的好評。但是,我們要始終保持謙虛謹慎的(de)态度,在高端閥門領(lǐng)域技術的研發方面,從不敢有一日懈怠。我們今日向(xiàng)各位專家、同行、客戶彙報我們的産品,旨在聽到大家的批評意見以及(jí)改善的(de)建議,願與同行攜起手來,為國産高端閥門的(de)技術進步共同(tóng)努力。