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公司地址:浙江省永嘉縣甌北鎮(zhèn)安豐工業(yè)區(qū)高溫高壓疏水球閥在電廠的應用
汽輪機疏水系統(tǒng)按壓力分高壓疏水、中壓疏水和低壓疏水。主要有:汽輪機本體疏水;主、再熱蒸汽進汽管道疏水;高中壓主汽門、調門疏水;抽汽管道疏水;門桿漏汽及軸封系統(tǒng)疏水;小機供汽管道疏水;其他輔助系統(tǒng)的疏放水。其中高壓疏水系統(tǒng)中常用的疏水閥有Y型截止閥和金屬密封球閥,其工況參數(shù)根據(jù)汽輪機參數(shù)不同有較大區(qū)別,溫度最高可達650℃,壓力最高在30MPa以上。
高溫高壓疏水球閥結構特點
閥體:疏水球閥公稱通徑一般≤DN100,所引用的場合為高溫、高壓差。小口徑鑄造閥體質量很難保證,因此閥體采用一體化鍛造結構(無閥蓋),這種結構避免了閥體與閥蓋因栓接材料的高溫蠕變產生的外漏。
球體與閥座:疏水球閥要求嚴密關斷,一般泄露等級要求在ANSI B16.104 V級以上,現(xiàn)也有用戶將“閥門運行8小時后,閥后管道1米處溫度不超過60℃”作為驗收指標。為保證閥門在長期運行后仍能保持嚴密關斷,在球體與閥座的設計及選材上應加以注意。目前采用較多的是球體和閥座運用HVOF超音速火焰噴涂技術,噴涂碳化鎢或碳化鉻,表面硬度可達HRC65以上,是堆焊司太立6硬質合金硬度的1.6倍。除了保證密封面的硬度以外,還應注意閥座與球體的密封面應盡量遠離球體通道開口處,以避免因球口處受力變形而造成的噴涂層剝落。
閥座碟簧:可調整預緊力的閥座結構設計,通過閥座碟簧,輔助管線壓力密封,提供球體和閥座之間的持續(xù)密封力,從而維持密封。閥座碟簧應有足夠的預緊力,碟簧預緊力不足是造成閥門內漏的主要原因。
多級降壓的節(jié)流孔板結構:閥門上游帶有多級節(jié)流孔板的壓套組件,節(jié)流孔板上鉆有很多小孔,這些孔沿著不同的中心線分布,通過這些孔的介質彼此沖撞,從而消減了能量,減小了介質對球體和密封閥座的沖蝕;密封閥座上布置合理的節(jié)流小孔,這樣可以避免在閥出口側管道死角中的汽蝕和沖刷。應注意的是,對疏水時間有要求的場合,往往不配置這種結構。比如聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠,其主要目的是調峰,電廠的特點是“朝啟晚停”,每天都需要疏水,疏水時間就顯得尤為重要,節(jié)流孔板的設置會大大加長疏水時間,這個是需要加以注意的。
高溫高壓疏水球閥問題及改進措施
現(xiàn)場最常見的問題是閥門卡澀、不動作,其中一個主要原因是球體、閥座密封面噴涂層剝落(如下圖所示)??赡茉斐蓢娡繉觿兟涞脑蛴泻芏?,設計、制造過程中需注意以下幾點:
1、密封面噴涂層應注意避開應力集中區(qū)域。
2、基體材料要有好的強度、硬度,避免在高溫高壓下產生大的變形量。
3、噴涂前,基體表面要清潔、要有好的粗糙度,不能有油污等污漬。
造成閥門卡澀、不動作的另一原因是設計選取的驅動裝置安全系數(shù)不足。根據(jù)NB/T 47044-2014《電站閥門》密封試驗的規(guī)定,當介質溫度超過425℃時,可按工作壓力的1.25倍進行閥門密封試驗,驅動裝置一般也是按照工作壓力進行選型的,但是這里必須考慮到高溫下閥門長期不動作而造成的密封面、填料處摩擦力矩增大問題,故驅動裝置的選型應注意有足夠的安全系數(shù)。
結語
秦工閥門生產的疏水球閥在電力行業(yè)中使用廣泛,特別是在高溫高壓工況下,對閥門的安全性、密封性、可靠性要求嚴格。所以在設計、制造過程中充分考慮閥門的強度、材料、工藝、裝配等因素。