一、概述
火電廠鍋爐給水泵最小流量再循環調節閥,簡稱再循環閥或最小流量閥,安裝在給水泵出口管道的支管上,接入除氧器。給水泵的作用是將除氧器中的水送往鍋爐,運行中為防止其產生過熱和汽蝕,要求在任何情況下都必須有一個最基本的流量,也就是給水泵的最小流量。當鍋爐給水需要量很小或不需要流量時,就會打開再循環閥,使一部分高壓給水再回流到除氧器,以保證給水泵的安全運行。
給水泵再循環閥前后的壓差,近似于給水泵的進出口壓差,該壓差為全廠最大,致使該閥閥內極易產生空化汽蝕,工作環境極為惡劣。大型機組例如超臨界機組,采用的是直流鍋爐,要求再循環閥做到大小可以調節,而不是開-關兩位式調節閥。所以,大型機組給水泵再循環閥是火電廠最高端的流體控制組元,對其設計、加工和選材等,都有著極高的要求。我們國家新近建設的大型火電機組,尤其是超臨界和超超臨界機組,給水泵的再循環閥幾乎全部采用進口產品。
國外產品中美國Copes-Vulcan公司的給水泵再循環閥,簡稱CV閥或C-V閥,以較高的質量和新穎的軟密封閥座等贏得了用戶的青睞,近些年來在國內不少電廠獲得了應用。但長時間運行后,CV閥的檢修和維護,也就成了電廠普遍關心的問題。
二、美國CV最小流量閥結構原理
CV閥結構特點分析:
1.結構:低進高出、平衡型閥芯結構。
2.節流:迷宮套筒節流。
3.密封:軟密封+硬密封結合
三、閥門修復難點
1.原閥結構較為復雜,精密度要求較高。
2.原閥閥座軟密封材料,是美國太空研究室提供的技術,國內不易模仿取代。
3.原閥套為迷宮型閥套,如沖刷損壞嚴重,幾乎無法復原,只能更換閥套,更換閥套不僅要求節流效果好,而且對流量控制要求非常嚴格。
4.原閥閥座軟密封面朝上,對水處理要求高,各部件整體間隙配合精度要求高。
四、國內常規修復處理方案
1、完全參考原閥結構方案
閥芯閥座損壞處堆焊車削研磨(或按原尺寸重新加工),迷宮閥籠紊流罩堆焊加工(或用其他迷宮代替),閥塞螺栓彈簧等照原樣修復處理,軟密封用橡膠制品代替,如圖:
優點:周期短,成本低。
缺點:各部件配合精度控制難度大,軟密封材料一般不及原材料,而且容易粘連硬性雜質的本質沒有改善。
2.整體結構改變方案
將原閥體切割下來改造好以后反向焊接,改變介質流向(將低進高出改成高進低出),用串級結構代替原迷宮結構,閥蓋與閥體之間加一段閥體。
優點:流閉型密封,所需關閉力減小。
缺點:將填料及密封環從低壓區轉到高壓區,增加了外漏的風險,閥體上多了一道外漏泄漏點,閥體改造后需重新焊接。
如圖:
五、我公司采用的方案
1.閥體流向不變,閥體結構不做改動,無需切割閥體。
2.節流部分,迷宮套改造——采用秦申專利技術
改造前 | 改造后 |
秦申迷宮套采用多級迷宮節流原理:
迷宮閥套配鑲適量的節流小件。流體流過節流小件時,進入迷宮流道,流向不斷折繞對沖實現節流降壓,介質能量被極大耗損,控制了流速,減弱了密封面的沖刷,防止了閃蒸空化破壞。
節流小件示意圖:
節流小件
3.密封部分:軟密封+硬密封結合
結構特點:軟密封閥座采用耐高溫耐磨的復合材料,改變了原閥軟密封的方向,原軟密封面朝上,改造后軟密封面在水平方向,實現零泄漏的同時,又大幅度降低了粘連雜質的機率
4.閥內件硬化處理技術
閥內件硬度達到HRC70度,國際領先,耐沖刷能力強,壽命更長。
選材:440B(9Cr18MoV)
熱處理:閥內件整體滲氮,硬度達到HRC70,遠高于國內外同類產品司太立堆焊工藝硬度(HRC45)。
技術來源:西安航空工業飛機軸承硬度加工技術,國際領先。
工藝流程:
5.改造結構圖
六、部分業績
序號 | 電廠名稱 | 機組容量 | 原閥品牌 |
1 | 山東鄒縣發電有限公司 | 2*1000MW | CV |
2 | 皖能銅陵發電有限公司 | 2*1000MW | CV |
3 | 浙能蘭溪電廠 | 2*600MW | CV |
4 | 浙能樂清發電公司 | 2*660MW | CV |
5 | 山西兆光發電廠 | 2*600MW 2*300MW | CV、ABB |
6 | 大唐琿春電廠 | 2*300MW; | CV |
7 | 國電深能華鎣山電廠 | 2*300MW | CV |
8 | 青海華電大通發電廠 | 2*300MW | CV |
9 | 中電投四川福溪發電廠 | 2*600MW | CV |
10 | 華能井岡山發電廠 | 2*600MW | |
11 | 江西豐城發電廠 | 2*600MW | |
12 | 國電霍州發電廠 | 2*600MW | CCI |
13 | 江蘇揚州二電廠 | 4*600MW | CCI |
14 | 大唐韓城第二發電廠 | 4*600MW | 梅索尼蘭 |
15 | 安徽阜陽華潤發電公司 | 2*660MW | CCI |
16 | 浙江國華寧海發電廠 | 4*600MW | CV |
17 | 中電國際姚孟發電廠 | 4*600MW | |
18 | 大唐三門峽發電廠 | 2*600MW | CV |
19 | 大唐龍崗發電廠 | 2*600MW | |
20 | 湖南華潤鯉魚江電廠 | 2*600MW | |
21 | 安徽鳳臺電廠 | 2*600MW | CV |
22 | 上海外高橋電廠 | 2*300MW | CV |
23 | 國電昆明陽宗海發電廠 | 4*300MW | 梅索尼蘭 |
24 | 豫電投鴨河口發電廠 | 2*300MW | |
25 | 浙能臺州發電廠 | 2*300MW | CV |
26 | 湖南華潤鯉魚江A廠 | 2*300MW | |
27 | 國投曲靖發電廠 | 4*300MW | CCI |
28 | 內蒙京海發電廠 | 2*300MW | |
29 | 大唐戶縣第二發電廠 | 2*300MW | CV |
30 | 大唐洛陽首陽山發電廠 | 4*300MW | |
31 | 鶴壁同力發電有限公司 | 2*300MW | |
34 | 國電豐城發電有限公司 | 4*300MW | CV |
35 | 湖南省株洲華銀火力發電公司 | 2*300MW |
……
西安秦申 劉海濤(18049033445)