電站閥門在電站的應用

                             電站閥門在電站的應用

                         上海申弘閥門有限公司


1、高溫高壓電站閘閥主要設計規范  


 設計與制造 GB/T12234 ASMEB16.34  


  結構長度 JB/T3595 
  接口連接尺寸 JB/T3595 GB/T12224   
  檢驗與試驗 JB/T3595 MSS SP61 
  壓力與溫度基準 JB/T3595 ANSI B16.34


  2、高溫高壓電站閘閥主要壓力等級 
  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構優勢 
  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合金等離子噴焊而成，耐磨、抗擦傷性能好。  


 3.閥桿經抗腐蝕性氮化處理，有良好的抗腐蝕性和抗擦傷性。  


 4. 高溫高壓電站閘閥相關標準 
  JBT 3595-2002電站閥門 一般要求 
  JB/T 5263-2005 電站閥門鑄鋼件技術條件  


 JB/T 4018 電站閥門 型號編制方法  


 DL 959-2005 電站鍋爐安全閥應用導則 
 DLT 531-1994電站高溫高壓截止閥閘閥技術條件  


DLT 641-2005 電站閥門電動執行機構  


DLT 850-2004 電站配管 
GB 10869 電站調節閥技術條件  


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別


衡量閥門質量有以下幾個指標：密封可靠性、動作響應能力、強度、剛度及壽命等，將閥門作為整個熱力設備系統中的基本單元考慮，又存在流固耦合振動和振動控制的要求。要保證這些指標，首先需要解決如下幾個主要問題。上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導式減壓閥,空氣減壓閥,氮氣減壓閥,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、過濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調節閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動閥門、電動閥門、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（決定閥門動作的可靠性）
    主汽閥和再熱汽閥的控制系統故障是汽輪機五大事故之一，主要表現在閥門開度與設計不符，包括傳動機構失靈、行程超前、滯后，這些影響到閥門的強度和振動。閥門的開度控制直接影響到汽機的工作狀況，因此受到高度重視，已成為研究的核心問題之一。
    近年來，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，并實時地進行自我調節的功能。智能型閥門中的關鍵部件是數字定位器，數字定位器用微處理器使閥門的執行器準確定位，監視和記錄閥門的有關數據。
    2 強度（應滿足壽命、剛性要求）
    機組的頻繁啟動對閥門強度及閥門使用壽命的影響尤為突出，特別是用調節閥調速的汽輪機，以往研究的重點放在閥門的控制問題上，現在看來強度問題也不容忽視。《powerengineering》雜志副主編carolanngiovando撰寫文章強調科研工作者不應把全部的注意力都集中在控制問題上，應注意加強對閥門強度、壽命、密封性的研究，因為它們是閥門工作基本的條件。
    （1）由于機組的頻繁啟動，原來的主汽閥有可能不能滿足新的運行要求。因為一般的主蒸汽閥門是按基本負荷設計的，設計過程中只按靜壓、溫度、蠕變考核其強度，不存在低周疲勞壽命問題。現在工況變化了，原設計就不一定滿足要求。為此，設計過程中有必要考慮低周疲勞壽命設計，使設計工況與運行工況相一致，以達到延長壽命的目的。
    （2）由于執行機構行程控制的不準確性，閥芯對閥座產生沖擊載荷。有電廠曾經出現過閥座碎裂，裂塊被沖進汽機，造成汽輪機出力急劇下降，轉子嚴重受損的故障。
    另外，對于高壓閥門等，還有氣蝕現象、閥體的原始鑄造缺陷、閥體出現裂紋后的壽命分析與預測等課題都值得進一步研究。

閥門通徑	工作壓力	工作溫度	動作方式	介質種類	閥門種類	數量	接管尺寸	接管材質
DN50	18MPa	450℃	手動	熱水	截止閥	16	Φ76*6	20G
DN20	18MPa	450℃	手動	熱水	截止閥	24	Φ32*5	20G
DN50	15MPa	550℃	手動	過熱蒸汽	截止閥	8	Φ76*6	12Cr1Mov
DN20	15MPa	550℃	手動	過熱蒸汽	截止閥	16	Φ28*4	12Cr1Mov
DN20	18MPa	550℃	手動	過熱蒸汽	截止閥	56	Φ32*5	12Cr1Mov

泄漏（內漏和外漏）

       （1）泄漏不僅是產生振動的原因，而且外漏還會造成污染，內漏還會造成能量損失。解決泄漏問題，在一定程度上可以避免系統發生振動，同時也可延長設備的壽命，提率。

       （2）超臨界機組的高壓閥門壽命有時很短，啟動幾次就要更換填料。研究新的密封填料或設計新的有效密封形式，對于延長這類高壓閥門的壽命，提高運行可靠性是必須的。-

      目前，閥門的成套水平不斷提高，只有很好地解決以上幾個問題，才能保證閥門的綜合性能和較好的整體質量。
采購閥門對閥門進行研究的必要性
        關于閥門的研究并未引起人們足夠的重視，直到美國發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，隨著電網和發電廠的不斷改造，閥門方面面臨的問題也被提上了議事日程。



        分析其原因有三個方面：
        (1)工況的變化：近幾年，在國內外新建的電廠中，采用了超臨界機組等新技術，隨著大機組參與調峰和超超臨界機組投產運行，使得閥門的運行工況更加惡劣。在日本，原超臨界汽輪機的蒸汽參數標準為24.2 mpa、538/566℃，現在已經提高到超超臨界的31.1 mpa、593℃，溫度還將進一步提高到600/610℃[3]。由此可見，高參數的工況對閥門的各方面性能提出了更高的要求。

        (2)經濟性方面：作為電站輔機的一個重要組成部分，一般情況下，一臺機組的配套閥門約幾千只，如果是超臨界機組大約有1/10的閥門是工作在超臨界狀態。數量眾多的閥門產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流特性產生的損耗2種。當前開展的多項研究都是圍繞生產的經濟性以減小能量損耗為目標進行的。對于泄漏問題可通過加強泄漏的監測、提高閥芯控制精度或改變密封結構、研制新型的密封材料等手段解決;至于節流特性造成的損失，要通過改進結構解決。

        (3)面臨的問題多，對閥門失效機理開展的研究較少：從閥門的應用中可以看出閥門面臨的問題具有多面性(閥門的強度、密封性、壽命、控制系統的可靠性不能滿足要求以及閥門工作時產生的振動對機組具有耦合效應等)。多年來由于存在重主機，輕輔機的觀念，對閥門開展的研究沒有放到重要的位置上來。國內有多家研究機構開展這方面的研究，取得了不小的進步，但與*技術相比仍存在較大的差距。本文相關的論文有：中國閥門產值遞增