火力發(fā)電廠(chǎng)減溫水調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案 火力發(fā)電廠(chǎng)為防止過(guò)熱器系統(tǒng)管道超溫，均在過(guò)熱器系統(tǒng)上設(shè)置有減溫水調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過(guò)調(diào)節(jié)減溫水流量的大小來(lái)控制過(guò)熱器管內(nèi)工質(zhì)的溫度。過(guò)熱器減溫水系統(tǒng)作為防止超溫主要調(diào)節(jié)手段一直被火力發(fā)電廠(chǎng)所采用，機(jī)組容量的增大，介質(zhì)參數(shù)的提高，相應(yīng)的對(duì)于過(guò)熱器減溫水系統(tǒng)的調(diào)節(jié)閥的要求也越來(lái)越高。皖能銅陵發(fā)電有限公司5號(hào)機(jī)組鍋爐采用一次中間再熱，單爐膛單切圓燃燒，平衡通風(fēng)，露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架，全懸吊結(jié)構(gòu)塔式布置。主蒸汽參數(shù)壓力為27．9MPa，主蒸汽和再熱蒸汽溫度分別為605℃/605℃。5號(hào)鍋爐（1000MW）于2011年5月6日通過(guò)168h滿(mǎn)負(fù)荷試運(yùn)行，轉(zhuǎn)入正常生產(chǎn)，是安徽省*超超臨界1000MW機(jī)組。
本實(shí)用新型采用了多級(jí)減溫減壓結(jié)構(gòu)，選用優(yōu)質(zhì)材料并進(jìn)行固化處理，有效防止了因高溫、高壓差工況下出現(xiàn)氣蝕，并設(shè)計(jì)成裝配式結(jié)構(gòu)，拆卸十分方便，改進(jìn)了通流面積的設(shè)計(jì)，使驅(qū)動(dòng)力矩大為降底，減少了驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的成本，該閥門(mén)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，采用多片帶孔圓盤(pán)疊合而成的節(jié)流環(huán)和上部均流罩構(gòu)成節(jié)流件，通過(guò)閥芯的升降來(lái)改變節(jié)流環(huán)的通流截面，從而達(dá)到調(diào)節(jié)減溫水流量的目的。由于采用節(jié)流環(huán)使減溫水節(jié)流由一級(jí)降壓到多級(jí)降壓，從而降低了壓差，從根本上解決了噪聲大，氣化沖蝕的缺點(diǎn)。提高了調(diào)節(jié)精度，抗氣蝕，低噪聲，使用壽命長(zhǎng)，并且能夠有效地調(diào)節(jié)和控制溫度。
鍋爐的過(guò)熱器受熱面布置在爐膛上方，采用臥式布置方式，過(guò)熱器系統(tǒng)按蒸汽流向主受熱面分為三級(jí)：吊掛管和屏式過(guò)熱器、第二級(jí)過(guò)熱器、第三級(jí)過(guò)熱器。來(lái)自分離器出口的四根蒸汽管道引入二根級(jí)過(guò)熱器進(jìn)口集箱，經(jīng)由爐內(nèi)懸吊管從上到下引到爐膛出口處的第一級(jí)屏式過(guò)熱器，進(jìn)入級(jí)過(guò)熱器出口集箱。過(guò)熱蒸汽系統(tǒng)的汽溫調(diào)節(jié)采用燃料/給水比和兩級(jí)八點(diǎn)噴水減溫，在第一級(jí)過(guò)熱器和第二級(jí)過(guò)熱器、第二級(jí)過(guò)熱器和第三級(jí)過(guò)熱器之間設(shè)置二級(jí)噴水減溫并通過(guò)兩級(jí)受熱面之間的連接管道的交叉，一級(jí)受熱面外側(cè)管道的蒸汽進(jìn)入下一級(jí)受熱面的內(nèi)側(cè)管道，來(lái)補(bǔ)償煙氣側(cè)導(dǎo)致的熱偏差。 
1 火力發(fā)電廠(chǎng)減溫水調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu) 5號(hào)機(jī)組過(guò)熱器系統(tǒng)在鍋爐左右兩側(cè)分別布置有Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)噴水減溫裝置，每級(jí)左右布置各兩只，共計(jì)8只減溫水調(diào)節(jié)閥，每只調(diào)節(jié)閥前后各裝有一只隔離閥，過(guò)熱器噴水的總流量為6%過(guò)熱蒸汽流量。減溫水調(diào)節(jié)閥具有良好的調(diào)節(jié)性能，過(guò)熱器減溫水水源由給水泵提供，減溫水進(jìn)水壓力設(shè)計(jì)32MPa，給水溫度297℃；過(guò)熱器減溫水調(diào)節(jié)閥由美國(guó)Copes-Vulcan公司生產(chǎn)，為平衡式單閥座調(diào)節(jié)閥，規(guī)格：3"（80mm），接口采用焊接式。 
2 火力發(fā)電廠(chǎng)減溫水調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案在運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題
5號(hào)機(jī)組過(guò)熱器減溫水調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)故障是2012年3月1日，右側(cè)過(guò)熱器Ⅱ級(jí)減溫水#1調(diào)門(mén)，運(yùn)行中填料函發(fā)生嚴(yán)重泄漏，調(diào)節(jié)閥進(jìn)出口隔離閥電動(dòng)裝置進(jìn)水無(wú)法進(jìn)行遠(yuǎn)操，人工現(xiàn)場(chǎng)將進(jìn)出口閥隔絕，對(duì)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行解體，更換填料函填料、金屬纏繞墊，碳環(huán)。隨后在2012年的3～5月的檢修期間對(duì)8只調(diào)節(jié)閥全部進(jìn)行解體檢查，更換填料函填料、金屬纏繞墊，碳環(huán)。 2012年7月25日，右側(cè)過(guò)熱器Ⅰ級(jí)減溫水#1調(diào)門(mén)在運(yùn)行中發(fā)生填料函泄漏，隔絕前后隔離閥后更換填料函填料、金屬纏繞墊，碳環(huán)；2012年8月2日，右側(cè)過(guò)熱器Ⅰ級(jí)減溫水#2調(diào)門(mén)和左側(cè)過(guò)熱器Ⅰ級(jí)減溫水#1調(diào)門(mén)在運(yùn)行中發(fā)生填料函泄漏，隔絕前后隔離閥后更換填料函填料、金屬纏繞墊，碳環(huán)。
據(jù)統(tǒng)計(jì)在2012年7月～2013年5月的運(yùn)行及計(jì)劃?rùn)z修期間，檢修人員分別對(duì)8只過(guò)熱器減溫水調(diào)節(jié)閥填料函缺陷進(jìn)行處理共計(jì)47次，其中運(yùn)行中隔離處理31次；尤其是過(guò)熱器右側(cè)一、二級(jí)減溫水調(diào)門(mén)泄漏頻繁，過(guò)熱器減溫水填料函泄漏缺陷，已經(jīng)嚴(yán)重的影響了百萬(wàn)機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。 
3 火力發(fā)電廠(chǎng)減溫水調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案原因分析
為避免出現(xiàn)第一次發(fā)生減溫水大量泄漏故障，檢修與運(yùn)行人員加強(qiáng)了對(duì)該設(shè)備的巡檢力度，發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)閥填料函部位出現(xiàn)飄汽現(xiàn)象就及時(shí)通知檢修，利用機(jī)組夜間負(fù)荷較低時(shí)對(duì)泄漏的調(diào)節(jié)閥填料函進(jìn)行處理。同時(shí)對(duì)發(fā)生故障的原因進(jìn)行分析：
原因分析1：填料的安裝、使用不當(dāng)，同一臺(tái)調(diào)節(jié)閥連續(xù)出現(xiàn)兩次泄漏時(shí)，懷疑是檢修人員在安裝填料時(shí)對(duì)填料環(huán)進(jìn)行切割時(shí)導(dǎo)致填料受損失效，但對(duì)填料函同樣按不切割填料環(huán)也同樣出現(xiàn)泄漏，排除因切割原因?qū)е碌男孤弧?br /> 原因分析2：填料函下部的碳環(huán)損壞造成，對(duì)損壞的碳環(huán)和填料更換后還會(huì)出現(xiàn)泄漏；見(jiàn)圖4、圖5；原因分析3：閥桿彎曲，經(jīng)對(duì)泄漏次數(shù)較多的閥門(mén)閥桿解體檢查未發(fā)現(xiàn)閥桿有彎曲變形和表面損傷現(xiàn)象；
原因分析4：填料函填料的壓緊力不夠，按照Copes-Vulcan公司提供的維護(hù)說(shuō)明，采用扭力扳手對(duì)壓緊螺栓使用規(guī)定的力矩，也同樣會(huì)出現(xiàn)泄漏；
原因分析5：閥內(nèi)組件在加工過(guò)程中未使用專(zhuān)用工裝、工位器具，形成整體同軸度偏差過(guò)大或因?yàn)殚y門(mén)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接時(shí)不同心而造成卡澀，磨損填料現(xiàn)象，經(jīng)檢查排除因此原因?qū)е碌男孤?br /> 原因分析6：調(diào)節(jié)閥內(nèi)套筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，直接影響閥門(mén)的使用壽命，經(jīng)對(duì)閥門(mén)解體檢查發(fā)現(xiàn)內(nèi)套筒上設(shè)計(jì)有兩道活塞環(huán)，過(guò)熱器減溫水調(diào)節(jié)閥為套筒平衡式結(jié)構(gòu)，其起平衡密封作用的密封圈為碳材質(zhì)密封圈（碳質(zhì)）。活塞環(huán)作為閥門(mén)內(nèi)部工質(zhì)的密封，對(duì)填料的使用壽命影響較大，活塞環(huán)的材質(zhì)為碳質(zhì)，厚度只有1mm極易碎裂，新活塞環(huán)的安裝難度大，在安裝時(shí)極易因操作不當(dāng)導(dǎo)致活塞環(huán)碎裂，活塞環(huán)的價(jià)格昂貴，且采購(gòu)周期長(zhǎng)。
4 火力發(fā)電廠(chǎng)減溫水調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案解決方案
（1）內(nèi)套筒密封設(shè)計(jì)改造。改造密封尺寸、密封材質(zhì)、增加密封圈擋圈、彈簧擋圈（由于原閥門(mén)設(shè)計(jì)使用的閥門(mén)籠套密封圈設(shè)計(jì)尺寸較窄、密封材料不理想、不易于裝卸，且易于斷裂而造成套筒內(nèi)壁卡澀，易造成閥門(mén)內(nèi)漏以及運(yùn)行卡澀、不順暢等故障）；見(jiàn)圖7；
（2）將原密封圈部位進(jìn)行改造，使用特殊石墨材料密封圈。（由于原內(nèi)套筒結(jié)構(gòu)限制，只能將原內(nèi)套筒上安裝密封圈的部位進(jìn)行機(jī)械加工改造，考慮到石墨密封圈的動(dòng)態(tài)密封性能不是很好，采用密封擋圈加工螺紋與內(nèi)套筒進(jìn)行連接，能使得密封圈有效地壓緊，并在密封圈擋圈后面切槽用來(lái)安裝彈簧擋圈）；
（3）復(fù)合套（導(dǎo)向套）改造。CV調(diào)節(jié)閥裝填料函底部有一個(gè)復(fù)合套（導(dǎo)向套），此套在該閥門(mén)中本應(yīng)起保護(hù)填料、抗壓等作用，由于在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行中，它和閥桿之間的長(zhǎng)期摩擦以及長(zhǎng)期承壓，造成磨損、變薄，以致出現(xiàn)裂紋等，容易造成填料外漏，將此處材料改為金屬套。
5 火力發(fā)電廠(chǎng)減溫水調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案改造后效果
利用機(jī)組檢修時(shí)間將8只減溫水調(diào)節(jié)閥內(nèi)套筒做了技術(shù)改造，碳環(huán)更換為耐蝕高鎳鑄鐵材料，盤(pán)根，裝復(fù)后投入運(yùn)行，改造投運(yùn)后使用至今，未出現(xiàn)過(guò)熱器減溫水調(diào)節(jié)閥泄漏，運(yùn)行情況良好。本實(shí)用新型安裝在給水泵至鍋爐的管道上，當(dāng)鍋爐溫度高于上限值時(shí)，由傳感器發(fā)出信號(hào)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)接到指令開(kāi)始工作，將閥門(mén)迅速打開(kāi)，液流進(jìn)入本閥門(mén)，通過(guò)本裝置調(diào)節(jié)降壓，將液流供給鍋爐，當(dāng)接到正常設(shè)置溫度的信號(hào)后，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)反轉(zhuǎn)，使閥門(mén)減少流量或者關(guān)閉。本實(shí)用新型內(nèi)部零件均選用優(yōu)質(zhì)不銹鋼和合金材料制成，適應(yīng)溫度250～300℃，承受壓力25～32Mpa。
|
