電站閥門在電站的應(yīng)用

                             電站閥門在電站的應(yīng)用

                         上海申弘閥門有限公司


1、高溫高壓電站閘閥主要設(shè)計(jì)規(guī)范  


 設(shè)計(jì)與制造 GB/T12234 ASMEB16.34  


  結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度 JB/T3595 
  接口連接尺寸 JB/T3595 GB/T12224   
  檢驗(yàn)與試驗(yàn) JB/T3595 MSS SP61 
  壓力與溫度基準(zhǔn) JB/T3595 ANSI B16.34


  2、高溫高壓電站閘閥主要壓力等級(jí) 
  公稱壓力 200、250、320 
  工作壓力P 55 100V、P 55 140V、P 55 170V  


3、高溫高壓電站閘閥結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì) 
  1.采用壓力自緊式密封，閥體支管兩端為焊接連接。 
  2.閥坐、閥瓣密封面采用鈷基硬質(zhì)合金等離子噴焊而成，耐磨、抗擦傷性能好。  


 3.閥桿經(jīng)抗腐蝕性氮化處理，有良好的抗腐蝕性和抗擦傷性。  


 4. 高溫高壓電站閘閥相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 
  JBT 3595-2002電站閥門 一般要求 
  JB/T 5263-2005 電站閥門鑄鋼件技術(shù)條件  


 JB/T 4018 電站閥門 型號(hào)編制方法  


 DL 959-2005 電站鍋爐安全閥應(yīng)用導(dǎo)則 
 DLT 531-1994電站高溫高壓截止閥閘閥技術(shù)條件  


DLT 641-2005 電站閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)  


DLT 850-2004 電站配管 
GB 10869 電站調(diào)節(jié)閥技術(shù)條件  


GBT 10868-2005 電站減溫減壓閥 
5. 高溫高壓電站閘閥與其他閥門區(qū)別


衡量閥門質(zhì)量有以下幾個(gè)指標(biāo)：密封可靠性、動(dòng)作響應(yīng)能力、強(qiáng)度、剛度及壽命等，將閥門作為整個(gè)熱力設(shè)備系統(tǒng)中的基本單元考慮，又存在流固耦合振動(dòng)和振動(dòng)控制的要求。要保證這些指標(biāo)，首先需要解決如下幾個(gè)主要問(wèn)題。上海申弘閥門有限公司主營(yíng)閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導(dǎo)式減壓閥,空氣減壓閥,氮?dú)鉁p壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過(guò)濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調(diào)節(jié)閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動(dòng)閥門、電動(dòng)閥門、高壓閥門、中壓閥門、低壓閥門、水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。
    1 控制（決定閥門動(dòng)作的可靠性）
    主汽閥和再熱汽閥的控制系統(tǒng)故障是汽輪機(jī)五大事故之一，主要表現(xiàn)在閥門開(kāi)度與設(shè)計(jì)不符，包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)失靈、行程超前、滯后，這些影響到閥門的強(qiáng)度和振動(dòng)。閥門的開(kāi)度控制直接影響到汽機(jī)的工作狀況，因此受到高度重視，已成為研究的核心問(wèn)題之一。
    近年來(lái)，在研究閥門的可靠性方面，智能型閥門是研究的主攻方向，智能型閥門具有自行判斷工況，并實(shí)時(shí)地進(jìn)行自我調(diào)節(jié)的功能。智能型閥門中的關(guān)鍵部件是數(shù)字定位器，數(shù)字定位器用微處理器使閥門的執(zhí)行器準(zhǔn)確定位，監(jiān)視和記錄閥門的有關(guān)數(shù)據(jù)。
    2 強(qiáng)度（應(yīng)滿足壽命、剛性要求）
    機(jī)組的頻繁啟動(dòng)對(duì)閥門強(qiáng)度及閥門使用壽命的影響尤為突出，特別是用調(diào)節(jié)閥調(diào)速的汽輪機(jī)，以往研究的重點(diǎn)放在閥門的控制問(wèn)題上，現(xiàn)在看來(lái)強(qiáng)度問(wèn)題也不容忽視?！秔owerengineering》雜志副主編carolanngiovando撰寫文章強(qiáng)調(diào)科研工作者不應(yīng)把全部的注意力都集中在控制問(wèn)題上，應(yīng)注意加強(qiáng)對(duì)閥門強(qiáng)度、壽命、密封性的研究，因?yàn)樗鼈兪情y門工作基本的條件。
    （1）由于機(jī)組的頻繁啟動(dòng)，原來(lái)的主汽閥有可能不能滿足新的運(yùn)行要求。因?yàn)橐话愕闹髡羝y門是按基本負(fù)荷設(shè)計(jì)的，設(shè)計(jì)過(guò)程中只按靜壓、溫度、蠕變考核其強(qiáng)度，不存在低周疲勞壽命問(wèn)題?，F(xiàn)在工況變化了，原設(shè)計(jì)就不一定滿足要求。為此，設(shè)計(jì)過(guò)程中有必要考慮低周疲勞壽命設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)工況與運(yùn)行工況相一致，以達(dá)到延長(zhǎng)壽命的目的。
    （2）由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)行程控制的不準(zhǔn)確性，閥芯對(duì)閥座產(chǎn)生沖擊載荷。有電廠曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)閥座碎裂，裂塊被沖進(jìn)汽機(jī)，造成汽輪機(jī)出力急劇下降，轉(zhuǎn)子嚴(yán)重受損的故障。
    另外，對(duì)于高壓閥門等，還有氣蝕現(xiàn)象、閥體的原始鑄造缺陷、閥體出現(xiàn)裂紋后的壽命分析與預(yù)測(cè)等課題都值得進(jìn)一步研究。

閥門通徑	工作壓力	工作溫度	動(dòng)作方式	介質(zhì)種類	閥門種類	數(shù)量	接管尺寸	接管材質(zhì)
DN50	18MPa	450℃	手動(dòng)	熱水	截止閥	16	Φ76*6	20G
DN20	18MPa	450℃	手動(dòng)	熱水	截止閥	24	Φ32*5	20G
DN50	15MPa	550℃	手動(dòng)	過(guò)熱蒸汽	截止閥	8	Φ76*6	12Cr1Mov
DN20	15MPa	550℃	手動(dòng)	過(guò)熱蒸汽	截止閥	16	Φ28*4	12Cr1Mov
DN20	18MPa	550℃	手動(dòng)	過(guò)熱蒸汽	截止閥	56	Φ32*5	12Cr1Mov

泄漏（內(nèi)漏和外漏）

       （1）泄漏不僅是產(chǎn)生振動(dòng)的原因，而且外漏還會(huì)造成污染，內(nèi)漏還會(huì)造成能量損失。解決泄漏問(wèn)題，在一定程度上可以避免系統(tǒng)發(fā)生振動(dòng)，同時(shí)也可延長(zhǎng)設(shè)備的壽命，提率。

       （2）超臨界機(jī)組的高壓閥門壽命有時(shí)很短，啟動(dòng)幾次就要更換填料。研究新的密封填料或設(shè)計(jì)新的有效密封形式，對(duì)于延長(zhǎng)這類高壓閥門的壽命，提高運(yùn)行可靠性是必須的。-

      目前，閥門的成套水平不斷提高，只有很好地解決以上幾個(gè)問(wèn)題，才能保證閥門的綜合性能和較好的整體質(zhì)量。
采購(gòu)閥門對(duì)閥門進(jìn)行研究的必要性
        關(guān)于閥門的研究并未引起人們足夠的重視，直到美國(guó)發(fā)生了三里島核電站事故后，閥門才漸漸被政府及研究人員所重視。目前，隨著電網(wǎng)和發(fā)電廠的不斷改造，閥門方面面臨的問(wèn)題也被提上了議事日程。



        分析其原因有三個(gè)方面：
        (1)工況的變化：近幾年，在國(guó)內(nèi)外新建的電廠中，采用了超臨界機(jī)組等新技術(shù)，隨著大機(jī)組參與調(diào)峰和超超臨界機(jī)組投產(chǎn)運(yùn)行，使得閥門的運(yùn)行工況更加惡劣。在日本，原超臨界汽輪機(jī)的蒸汽參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)為24.2 mpa、538/566℃，現(xiàn)在已經(jīng)提高到超超臨界的31.1 mpa、593℃，溫度還將進(jìn)一步提高到600/610℃[3]。由此可見(jiàn)，高參數(shù)的工況對(duì)閥門的各方面性能提出了更高的要求。

        (2)經(jīng)濟(jì)性方面：作為電站輔機(jī)的一個(gè)重要組成部分，一般情況下，一臺(tái)機(jī)組的配套閥門約幾千只，如果是超臨界機(jī)組大約有1/10的閥門是工作在超臨界狀態(tài)。數(shù)量眾多的閥門產(chǎn)生的能量損失是可觀的。能量損失主要有泄漏和由于閥門節(jié)流特性產(chǎn)生的損耗2種。當(dāng)前開(kāi)展的多項(xiàng)研究都是圍繞生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性以減小能量損耗為目標(biāo)進(jìn)行的。對(duì)于泄漏問(wèn)題可通過(guò)加強(qiáng)泄漏的監(jiān)測(cè)、提高閥芯控制精度或改變密封結(jié)構(gòu)、研制新型的密封材料等手段解決;至于節(jié)流特性造成的損失，要通過(guò)改進(jìn)結(jié)構(gòu)解決。

        (3)面臨的問(wèn)題多，對(duì)閥門失效機(jī)理開(kāi)展的研究較少：從閥門的應(yīng)用中可以看出閥門面臨的問(wèn)題具有多面性(閥門的強(qiáng)度、密封性、壽命、控制系統(tǒng)的可靠性不能滿足要求以及閥門工作時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)機(jī)組具有耦合效應(yīng)等)。多年來(lái)由于存在重主機(jī)，輕輔機(jī)的觀念，對(duì)閥門開(kāi)展的研究沒(méi)有放到重要的位置上來(lái)。國(guó)內(nèi)有多家研究機(jī)構(gòu)開(kāi)展這方面的研究，取得了不小的進(jìn)步，但與*技術(shù)相比仍存在較大的差距。本文相關(guān)的論文有：中國(guó)閥門產(chǎn)值遞增