火力發電廠的高壓旁路旁調節閥是汽機旁路系統中非常重要的設備,對改善機組的啟動性能、保護機組的正常運行有非常重要的作用。高壓旁路系統裝置由高壓旁路閥、噴水調節閥、噴水隔離閥等組成。經市場調研,很多電廠的高壓旁路閥都出現了內漏,已嚴重影響了機組的運行安全和熱效率。
2021年初,我公司拜訪天津國電某公司時,用戶提出高旁閥(某進口品牌)內漏嚴重,每年定期維修,但是每次運行不到1個月便出現內漏,閥后溫度長期在480℃-500℃,熱量損失極大。我公司經現場考察并對原閥的結構進行分析后,提出了相應的改造方案,得到了用戶上下的認可及肯定。同年9月,經我公司設計改造后的高旁閥內件安裝并投入運行,滿負荷狀態無內漏,閥后一直保持在280℃左右,低于再熱冷段溫度(冷段約300℃),現場運行非常好。
現場原閥狀況:
1. 閥芯閥座密封面沖蝕;
2. 閥芯密封環損壞。
原閥芯及閥蓋
原閥座(帶閥籠)
原閥芯
原閥結構示意圖
結構分析:
1)原閥內件采用平衡套筒式軟密封結構,調節精度高,但閥芯配合面上的軟密封環長期使用后會磨損嚴重并分裂,密封失效。從而導致間隙流過大,漏流量增加,閥后嚴重超溫,影響機組的經濟效益。
2)閥芯密封環壓蓋沒有導向設計,致使閥芯密封環受力不均勻,密封性差,引起泄漏量增加,閥后超溫。
3)閥座與閥體采用螺栓連接,閥座下端壓纏繞墊結構。結構緊湊,布局合理,但同時檢修難度大,操作空間小。
現場施工:
拆除現場氣源、電源
閥座未取出前,可以看到結構非常緊湊,操作空間極小
解體閥體,取出閥芯及閥蓋
拆除閥座螺栓過程中
由于螺栓長期在高溫環境中使用,已無法按常規方法拆除,現場拆除過程中,幾次將內六方扳手掰斷
改造后:
1. 將閥芯組件改造設計為預啟式結構,對執行器執行力要求小,且可實現長期關斷嚴密,當閥門開啟時,預啟閥芯執行力小,很容易就可以打開;此時閥芯工作機理與原閥芯平衡結構相同,閥腔上部作用于閥芯組件上的介質壓力,可從預啟閥處自然泄流,閥門可輕松打開,平穩調節;
2. 閥內件表面進行硬化處理,材質采用同種高性能合金鋼,且密封面堆焊硬質合金材質,避免熱態狀態出現卡澀現象;
改造后的閥內件
改造后示意圖
改造后的閥內件投入運行,關閉嚴密無泄漏。