350MW机组高温高压疏水阀内漏原因分析

350MW机组高温高压疏水阀内漏原因分析

田晟,黄语秋,李海峰

华能国际电力江苏能源开发有限公司南通电厂 江苏省 南通市 226001

摘要：可调温度,高温和高压蒸汽排气阀主要用于石油化工,冶金和火力发电厂的高压过热蒸汽的自动排气。设计额定压力为42.0MPa,最大工作压力为20.0MPa,最高工作温度为550°C,目前的参数为进口产品,价格昂贵,交货周期长,维修不方便。为了减少对国外高参数产品的依赖,降低采购和维护成本,这些产品必须在国内开发和制造。

关键词：蒸汽；疏水阀；设计选型；内漏原因

引言

作为蒸汽加热系统等超临界热机组的关键部件产品,它是保证机组安全经济运行的主要设备之一,其主要功能是排除蒸汽加热和加热设备进入冷凝水中,以防止蒸汽、蒸汽等未冷凝气体开始工作,使加热系统均匀加热,充分利用蒸汽热量,防止水锤出现在管道中。总结其效果:蒸汽阻力,水流,空气排放。作为系统的关键设备,其工作条件呈现出高温、高压、大体积的发展趋势,在高压条件下,通过设置排气阀打开,对于实现精确的流量控制至关重要。因此,有必要在高压和高温下分析蒸汽喷射系统的流动特性。

1蒸汽加热系统疏水阀工作原理

所研究的蒸汽调节阀主要用于蒸汽喷射系统,如:B.超(或)热机,当蒸汽喷射系统正常工作时,管道充满饱和或过热蒸汽,蒸汽关闭,此时阀门前压力达到9494MPa,温度为330°C;当蒸汽冷凝水出现时,必须及时排出管道,排水阀开始工作,此时阀前压力为8.45MPa,阀后压力为0.09MPa,饱和水进入临界状态。由于液体介质处于饱和状态,在高压降时容易发生闪电和蒸发,导致流动堵塞,导致阀门和管道系统中的振动和高噪声。疏水调节阀的基本结构主要由阀体、下柱支架、阀芯、阀杆和辅助阀芯组成。当调节阀工作时,阀芯向上打开,液体从阀门的右侧流出,然后通过阀门上的套管孔和从阀门的左侧流出的孔,使阀门的流动方向和关闭方向保持不变,因为阀门在介质压力下关闭,密封性更好。但是,当阀门打开时,驱动器必须提供更大的驱动功率才能打开它。为了减少开启时的驱动力,在阀芯的中心设计了一个二次心脏瓣膜,以平衡开启电阻的一部分,这样在阀门打开时,二次心脏瓣膜首先离开密封面,然后通过阀芯与套管之间的间隙和阀芯下半部分上方的一个小孔,在阀芯上下压力平衡时,将二次心脏瓣膜向上移动到所需的开启平面。为了简化本数值模拟研究中的模型,并考虑辅助阀和流动路径对整个流场分布的影响较小,模拟中不考虑辅助阀和相应的流动路径。

2总体结构设计

许多热双金属板组装成组件,作为阀门的热敏元件,双金属热敏元件根据不同的蒸汽压力和系统温度在不同的温度下产生不同的变形,并产生热推力来控制SCCV断开元件的开启和关闭,以达到蒸汽阻尼的功能。在正常温度下,释放弹簧力使心脏阀门保持完全打开,使冷空气和管道中凝结水的初始低温迅速被清除。高温冷凝水和蒸汽进入阀门后,由双金属热敏元件的热弯曲引起的热拉力克服弹簧释放的弹性力,关闭的SCCV元件与双金属热敏元件一起向下移动,将阀芯压到座阀上以关闭水孔。当冷凝水温度降至阀门的设计开启温度时,双金属热敏元件的弯曲度降低,产生的热推力也减小,双金属热敏元件产生的热推力,以及由于入口和出口压力差导致的环境对阀芯的静压总和小于释放弹簧的弹性,带双金属热敏元件的SCCV封闭元件向上移动,开口打开,水阀处于放空状态。低温冷凝水排出后,高温冷凝水再次进入,水阀关闭,重复上述动作。因此,双金属热敏元件的特性决定了阀门的基本工作特性。

3疏水阀选型注意事项

3.1疏水阀的连接尺寸

确定节流阀的工艺条件后,根据节流阀的排出,工作压力差的前后,根据节流阀制造商的技术参数来选择节流阀的规格。不能根据设备的连接尺寸选择与节流阀的尺寸相同,节流阀的连接直径不能代表节流阀的尺寸,同一口径的节流阀,节流阀的容量可以有很大差异;因此,节流阀的选择必须根据设备的技术条件,就节流阀生产厂家提供的参数而言,是正确的选择。另外,当现场张力空间紧张或对水蒸气方向有特殊要求时,也应注明水蒸气的方向,如:水平输入和输出,垂直输入和输出。

3.2三级降噪装置设计

本装置由一级、二级和三级深水罐的主要部件组成。可与初始控制器快速连接,管道形状可根据初始输出方向进行调整,选择直连或膝接,此图为与膝接。三级降噪装置采用316L不锈钢材料。第一深孔由圆柱形孔和小孔组成,圆柱形孔φ100×80,上孔盖与蒸汽管和圆柱形孔焊接,下盖非开孔盖与圆柱形孔焊接,圆柱形腔壁开孔φ5×48,如果不对称布置会有较好的效果;两级深孔类似于初级深孔结构,圆柱形孔φ150×120和小孔φ5×84;三级消声器为储水罐,尺寸按实际情况制作。

3.3疏水阀的工作压差

选择液压过滤器时,不能用液压过滤器管路或设备的额定压力来选择液压过滤器阀门,因为额定压力只能显示液压过滤器外壳的压力或连接法兰的规格,所以液压过滤器的额定压力和工作压力有很大的不同。因此,有必要根据工作压力差来选择水蒸气的排出量。工作压力差是指节流阀前的工作压力减去节流阀的背压。节流阀回压的计算方法为:当节流阀后冷凝水排放到大气中时(地面、沟槽),节流阀的回压为零;当来自节流阀的冷凝水集中回收时(例如:二、带回水箱的压力),此时节流阀的回压是回水阻力、回水提升高度和二次蒸发器(回水箱)中的压力之和。此外,如果系统的工作压力在节流阀前方波动,则应根据工作压力差最小来选择节流阀。

3.4定位行程L3的确定

当冷凝水流入排水阀时,温度升高到阀门T2的设计关闭温度,双金属热敏元件弯曲到适当的程度,在SCCV自动集中机构的集中弹簧作用下,心脏阀首先与阀体接触并关闭排水口。当蒸汽进入双金属热敏元件时,它继续弯曲和变形,阀芯节点支座的运动与阀座上的定位面接触,在这种情况下,双金属热敏元件的热拉力与平衡弹簧平衡,该弹簧承受阀座上的定位面。当阀芯可以自由上下运动时,L2大于阀座支座与定位面之间的L3定位通道,即:L2>L3,阀芯的密封面和阀座孔始终受到进出口压差的影响,但不受双金属热敏组件PT和弹簧复位Pn的热推力影响,并且排水阀入口压力高于出口压力,阀门关闭严格无泄漏。

结束语

设计并建造了高压污水系统测控综合试验平台,运行和试验结果表明达到了设计目标。该平台结合了国际和国家标准要求的测试方法,以增加测试压力和测试自动化。介绍了MCC配置软件中数据采集系统的配置方法和数据处理软件的具体实现,解决了不连续数据的逐步采集和相对复杂的数据处理问题。测试参数、数据采集和数据处理的自动化。工业4.0和中国制造2025是趋势。

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