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火力發(fā)電廠疏水系統(tǒng)中金屬密封球閥的應(yīng)用
發(fā)布時間:2022-06-10 15:50:57閱讀:5816
要使疏水系統(tǒng)正常運行,除了保證疏水系統(tǒng)設(shè)計合理外,選擇合適的疏水裝置也至關(guān)重要。
在火力發(fā)電廠各系統(tǒng)中,疏水系統(tǒng)是最復(fù)雜、最凌亂的系統(tǒng)。該系統(tǒng)的重要性雖不及主蒸汽等大系統(tǒng),但該系統(tǒng)正常運行與否不僅關(guān)系到整個電廠的經(jīng)濟(jì)性,而且對整個電廠的安全性也會產(chǎn)生重大的影響。
1、發(fā)電廠疏水系統(tǒng)特點和疏水閥使用現(xiàn)狀
① 蒸汽疏水的產(chǎn)生機(jī)制及危害
蒸汽在傳輸中不可避免地要損失熱量,當(dāng)趨于飽和溫度時就會析出凝結(jié)水即疏水,特別是在蒸汽完全停止流動的區(qū)域,盡管蒸汽有過熱度,但仍然會產(chǎn)生疏水。蒸汽管道中形成的疏水對機(jī)組的安全性和經(jīng)濟(jì)性都會產(chǎn)生影響。
一方面管道中的疏水是形成水沖擊和水錘的根源,是設(shè)備的安全隱患,疏水在蒸汽管線中輸送雜質(zhì),易使換熱設(shè)備結(jié)垢;另一方面,根據(jù)道爾頓分壓定律,如果蒸汽中混有疏水,就會使蒸汽額定壓力降低,導(dǎo)致蒸汽做功能力下降,使系統(tǒng)的效率下降。因此,及時將蒸汽系統(tǒng)中的疏水排走,不僅是蒸汽管線及設(shè)備的安全要求,也是蒸汽系統(tǒng)節(jié)能增效的需要。
②火力發(fā)電廠疏水系統(tǒng)特點
火力發(fā)電廠疏水可分為啟動性疏水和經(jīng)常性疏水2部分,按疏水所在系統(tǒng)又可分為廠內(nèi)管道的疏水、熱力設(shè)備的疏水、鍋爐附屬設(shè)備的疏水、汽機(jī)本體范圍內(nèi)的疏水以及防止汽輪機(jī)進(jìn)水的疏水系統(tǒng)等。
眾所周知,火力發(fā)電廠的疏水系統(tǒng)是非常復(fù)雜 的,要保證疏水系統(tǒng)的正常運行,除了必須根據(jù)各個疏水部分的特點合理設(shè)計系統(tǒng)和布置管線外,選擇合適的疏水裝置也是至關(guān)重要的。
③疏水閥的使用現(xiàn)狀
目前,火電廠疏水裝置較多采用自動疏水器,該裝置能及時、自動排出蒸汽系統(tǒng)中的疏水及不凝結(jié)氣體。疏水器按作用原理的不同大致可分為熱動力型、熱靜力型、機(jī)械型以及混合型。這4種類型的疏水器都有其各自的優(yōu)、缺點及適用范圍,選型時需根據(jù)實際疏水部分的疏水溫度、壓力以及疏水量來綜合選定。
啟動性疏水是在機(jī)組點火啟動階段的疏水,因為暖管凝水量較大,同時汽-水兩相流的沖刷也很嚴(yán)重,因此,目前國內(nèi)機(jī)組的疏水裝置一般采用口徑大且耐沖刷的Y形截止閥。
亞臨界及以上參數(shù)機(jī)組的主蒸汽管道、再熱蒸汽管道、軸封蒸汽管道、抽汽管道上等防止汽輪機(jī)進(jìn)水疏水系統(tǒng)中使用的疏水閥門,均屬于高端閥門。
目前,中國有700多家產(chǎn)值500萬元以上的閥門制造廠,其產(chǎn)值約占全國閥門總產(chǎn)值的70%,由于受技術(shù)、設(shè)計制造、金屬材料等因素的制約,國內(nèi)閥門生產(chǎn)企業(yè)在節(jié)能、環(huán)保、安全、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略上與國際先進(jìn)企業(yè)相比尚有差距,不能生產(chǎn)滿足要求的疏水閥。所以,在較苛刻的工況下,進(jìn)口閥門仍占據(jù)閥門市場的主導(dǎo)地位。
隨著金屬密封球閥技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,金屬密封球閥在啟動疏水閥領(lǐng)域開始占有一席之地,尤其是在超臨界及超超臨界機(jī)組中,隨著蒸汽疏水閥工作參數(shù)的提高,金屬密封球閥的優(yōu)勢越來越明顯。
2 、金屬密封球閥的特點及應(yīng)用
①球閥的特點
球閥是工業(yè)領(lǐng)域廣泛采用的閥門,它具有流體阻力小、結(jié)構(gòu)簡單、密封可靠、適用范圍廣以及操作靈活等優(yōu)點。但由于早期的球閥普遍采用普通軟密封,其使用溫度受到限制(低于200),這就限制了球閥在火力發(fā)電廠(尤其是高溫、高壓疏水系統(tǒng))中的應(yīng)用。
近年來,隨著球閥技術(shù)的發(fā)展,開發(fā)出了適用于更高溫度的金屬密封球閥,大大拓展了球閥在火力發(fā)電廠的應(yīng)用范圍。
② 金屬密封球閥的特點及應(yīng)用
?、?1 傳統(tǒng)金屬密封球閥的特點
對于火力發(fā)電廠疏水閥,金屬密封球閥逐步取代傳統(tǒng)的截止閥已成為必然趨勢,這是由金屬密封球閥相比于傳統(tǒng)截止閥的優(yōu)勢所決定的。進(jìn)口疏水球閥采用司太立合金作為球體材料,噴涂碳化鉻或碳化鎢涂層(俗稱火箭噴涂工藝),具有抗高溫、抗腐蝕、抗沖刷、抗熱沖擊以及可頻繁操作的特點,適合在鍋爐疏水、鍋爐排汽、定排連排、汽包排氣、過熱器排氣和疏水、吹灰器隔離、減溫水隔離及汽機(jī)疏水、主蒸汽疏水、抽氣疏水、再熱疏水、一次汽隔離、二次汽隔離等工況中使用。
金屬密封球閥與截止閥的性能對比見表。

從表中可以看出,金屬密封球閥在密封性能、耐沖刷能力、噪聲和維護(hù)方式等諸多方面都比傳統(tǒng)的截止閥具有較大的優(yōu)勢。
以對介質(zhì)的要求為例,截止閥要求流過的是純凈的介質(zhì),不能含有雜質(zhì),這一點正是目前許多電廠投運時間不長就出現(xiàn)進(jìn)口疏水截止閥泄漏的主要原因。電廠在安裝維護(hù)過程中不可避免地會在蒸汽管道內(nèi)留存焊渣、氧化鐵、金屬顆粒等雜物,當(dāng)這些金屬雜物通過截止閥時,會對截止閥閥芯帶來較大的沖擊和磨損,進(jìn)而引起泄漏,嚴(yán)重時會把閥芯和閥座上的司太立合金沖刷掉,此時閥芯不能再研磨維護(hù),只能重新更換。而金屬密封球閥具有自清潔功能,允許閥門流過含雜質(zhì)顆粒的介質(zhì)。
德國維替品牌金屬硬密封球閥,百年歷史老品牌,及時更新產(chǎn)品。目前已經(jīng)覆蓋華能、大唐、華電、國電投、神華、華潤等近600家電廠。
火力發(fā)電廠疏水系統(tǒng)是非常復(fù)雜的系統(tǒng),對整個電廠的經(jīng)濟(jì)、安全運行有很大影響,因此,必須保證該系統(tǒng)的正常運行。要使疏水系統(tǒng)正常運行,除根據(jù)各個疏水部分的特點合理設(shè)計系統(tǒng)和布置管線外,還應(yīng)合理選擇疏水裝置。金屬密封球閥比傳統(tǒng)截止閥在密封性能、耐沖刷能力、噪聲和維護(hù)方式等方面都有優(yōu)勢,尤其是新型金屬密封方孔球閥的出現(xiàn),將使金屬密封球閥取代傳統(tǒng)截止閥成為一種趨勢。
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