金屬密封球閥在火力發(fā)電廠疏水系統(tǒng)中的應(yīng)用
2016/7/22 23:12:11 點(diǎn)擊：
硬密封球閥應(yīng)用：
在火力發(fā)電廠各系統(tǒng)中，疏水系統(tǒng)是復(fù)雜、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(yùn)行與否關(guān)系到整個(gè)電廠的經(jīng)濟(jì)性，而且對(duì)整個(gè)電廠的安全性也會(huì)產(chǎn)生重大的影響。要使疏水系統(tǒng)正常運(yùn)行，除了確保疏水系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理外，選擇合適的疏水裝置也至關(guān)重要。
1 發(fā)電廠疏水系統(tǒng)特點(diǎn)和疏水閥使用現(xiàn)狀：
1.1 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(shí)就會(huì)析出凝結(jié)水即疏水，特別是在蒸汽完全停止流動(dòng)的區(qū)域，盡管蒸汽有過熱度，但仍然會(huì)產(chǎn)生疏水。蒸汽管道中形成的疏水對(duì)機(jī)組的安全性和經(jīng)濟(jì)性都會(huì)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本，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(huì)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(shí)將蒸汽系統(tǒng)中的疏水排走，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。
1.2 火力發(fā)電廠疏水系統(tǒng)特點(diǎn)
火力發(fā)電廠疏水可分為啟動(dòng)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，要確保疏水系統(tǒng)的正常運(yùn)行，除了需要根據(jù)各個(gè)疏水部分的特點(diǎn)合理設(shè)計(jì)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。
1.3 疏水閥的使用現(xiàn)狀
目前，火電廠疏水裝置較多采用自動(dòng)疏水器，該裝置能及時(shí)、自動(dòng)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(dòng)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(diǎn)及適用范圍，選型時(shí)需根據(jù)實(shí)際疏水部分的疏水溫度、壓力以及疏水量來綜合選定。
啟動(dòng)性疏水是在機(jī)組點(diǎn)火啟動(dòng)階段的疏水，因?yàn)榕苣枯^大，同時(shí)汽-水兩相流的沖刷也很嚴(yán)重，因此，目前國(guó)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，均屬于不錯(cuò)的閥門。目前，我國(guó)有773家產(chǎn)值500萬元以上的閥門制造廠，其產(chǎn)值約占全國(guó)閥門總產(chǎn)值的70%，由于受技術(shù)、設(shè)計(jì)制造、金屬材料等因素的制約，國(guó)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(guó)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(chǎng)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(dòng)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(shì)越來越明顯。
2 金屬密封球閥的特點(diǎn)及應(yīng)用：
2.1 球閥的特點(diǎn)
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(jiǎn)單、密封可靠、適用范圍廣以及操作靈活等優(yōu)點(diǎn)。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。
2.2 金屬密封球閥的特點(diǎn)及應(yīng)用
2.2.1 傳統(tǒng)金屬密封球閥的特點(diǎn)
對(duì)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(shì)，這是由金屬密封球閥相比于傳統(tǒng)截止閥的優(yōu)勢(shì)所決定的。進(jìn)口疏水球閥采用因科鎳爾作為球體材料，噴涂碳化鉻涂層（俗稱熱溶噴涂工藝），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(diǎn)，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。
在火力發(fā)電廠各系統(tǒng)中，疏水系統(tǒng)是復(fù)雜、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(yùn)行與否關(guān)系到整個(gè)電廠的經(jīng)濟(jì)性，而且對(duì)整個(gè)電廠的安全性也會(huì)產(chǎn)生重大的影響。要使疏水系統(tǒng)正常運(yùn)行，除了確保疏水系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理外，選擇合適的疏水裝置也至關(guān)重要。
1 發(fā)電廠疏水系統(tǒng)特點(diǎn)和疏水閥使用現(xiàn)狀：
1.1 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(shí)就會(huì)析出凝結(jié)水即疏水，特別是在蒸汽完全停止流動(dòng)的區(qū)域，盡管蒸汽有過熱度，但仍然會(huì)產(chǎn)生疏水。蒸汽管道中形成的疏水對(duì)機(jī)組的安全性和經(jīng)濟(jì)性都會(huì)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本，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(huì)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(shí)將蒸汽系統(tǒng)中的疏水排走，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。
1.2 火力發(fā)電廠疏水系統(tǒng)特點(diǎn)
火力發(fā)電廠疏水可分為啟動(dòng)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，要確保疏水系統(tǒng)的正常運(yùn)行，除了需要根據(jù)各個(gè)疏水部分的特點(diǎn)合理設(shè)計(jì)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。
1.3 疏水閥的使用現(xiàn)狀
目前，火電廠疏水裝置較多采用自動(dòng)疏水器，該裝置能及時(shí)、自動(dòng)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(dòng)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(diǎn)及適用范圍，選型時(shí)需根據(jù)實(shí)際疏水部分的疏水溫度、壓力以及疏水量來綜合選定。
啟動(dòng)性疏水是在機(jī)組點(diǎn)火啟動(dòng)階段的疏水，因?yàn)榕苣枯^大，同時(shí)汽-水兩相流的沖刷也很嚴(yán)重，因此，目前國(guó)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，均屬于不錯(cuò)的閥門。目前，我國(guó)有773家產(chǎn)值500萬元以上的閥門制造廠，其產(chǎn)值約占全國(guó)閥門總產(chǎn)值的70%，由于受技術(shù)、設(shè)計(jì)制造、金屬材料等因素的制約，國(guó)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(guó)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(chǎng)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(dòng)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(shì)越來越明顯。
2 金屬密封球閥的特點(diǎn)及應(yīng)用：
2.1 球閥的特點(diǎn)
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(jiǎn)單、密封可靠、適用范圍廣以及操作靈活等優(yōu)點(diǎn)。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。
2.2 金屬密封球閥的特點(diǎn)及應(yīng)用
2.2.1 傳統(tǒng)金屬密封球閥的特點(diǎn)
對(duì)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(shì)，這是由金屬密封球閥相比于傳統(tǒng)截止閥的優(yōu)勢(shì)所決定的。進(jìn)口疏水球閥采用因科鎳爾作為球體材料，噴涂碳化鉻涂層（俗稱熱溶噴涂工藝），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(diǎn)，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。
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