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紧急切断阀在电厂抽汽系统中的应用
来源:www.handanlvmei.com作者:正信在线日期:2017-12-16 20:55

      2 工作原理

      2.1  弹簧紧急切断阀

      弹簧紧急切断阀工作原理如图5所示。

 

      弹簧紧急切断阀门有3种开关方式,分别为慢开、慢关和快关。

      慢开:保安油给压,慢开信号使电磁阀6、3带电,电磁阀6、3开启,保安油经电磁阀6推动阀5活塞向左移动.压力油P经阀5进入阀4底部,将阀4关闭;同时,压力油将液控单向阀2打开,压力油经电磁阀3和液控单向阀2进入油缸底部。压力油推动活塞向左(开阀方向)运动,由传动机构带动阀板旋转慢速开启,同时在活塞推动下弹簧被压缩蓄能。

      慢关;慢关信号使电磁阀3失电,电磁阀6仍然带电,电磁阀3的压力油口被关闭,回油口与液控单向阀2接通,此时液控单向阀2与油缸是接通的,被压缩的弹簧推动活塞向右(关阀方向)移动,活塞推动油缸中的油缓慢地流出油缸,经液控单向阀2和电磁阀3流回油箱;同时,由传动机构带动阀板放置慢速关闭。

      快关:快关信号使电磁阀6失电或保安油P1失压,阀5活塞在弹簧作用下向右移动,阀5与油箱接通;此时.液控单向阀2关闭,弹簧推动活塞向右(关阀方向)移动,被活塞快速挤出油缸的油推开阀4快速流回油箱;同时,由传动机构带动阀板旋转快速关闭,关闭时间为0.3~0.9s。

      正常使用时采用慢关,而当汽轮机抽汽系统出现紧急情况时,阀门快关。

      2.2 蓄能器紧急切断阀

      蓄能器紧急切断阀门也有3种开关方式,分别为慢开、慢关和快关。蓄能器紧急切断阀工作原理如图6所示。液压站投入,当液压系统的压力低于规定的压力下限时,油泵启动,蓄能器蓄能,系统补压;当液压系统的压力达到规定的压力上限时,油泵停止工作,处于待运状态。

 

      阀门慢速开关:阀门慢速开关信号使电磁阀8带电,压力油经过a至b到电磁阀8,从电磁阀8出来后在k点分两路进入阀12、11的活塞上部,使阀12、11关闭;快关油路被切断,阀门进入慢速开关状态。慢开:慢开信号使电磁阀7带电,压力油经a-b-7-d-9-f-13进入下油缸,推动活塞向上(开阀方向)运动,上油缸内的油流出,经C-10-7-g排入油箱,传动机构带动阀板旋转慢速开启。慢关:慢关信号使电磁阀7失电,压力油经a-b-7-10-c-14进入上油缸,推动活塞向下(关阀方向)移动,下抽缸内的油流出,经f-9-d-7-g排入油箱,传动机构带动阀板旋转慢速关闭。

      阀门快速关闭:阀门快速关闭信号使电磁阀8失电,阀12、11活塞上部的油经 k-8-d-7-g排入油箱,使阀12、11打开;阀门进入快关状态,压力油经a-b-12-c-14进入上油缸,推动活塞向下(关阀方向)快速移动,下油缸内的油流出,经f-11-g快速排入油箱,传动机构带动阀板旋转快速关闭,关闭时间为0.3-0.9s。当阀门慢开或慢关运行时,中停信号通过电磁阀的作用使油缸的供/回油路都被切断,阀门可以停止在行程中间的某个位置。

      3 紧急切断阀性能试验

      对在大武口发电厂供热抽汽管道上安装的DN900弹簧紧急切断阀进行了现场性能试验。试验时汽轮机正常运行,为检验阀门的性能,人为发出关闭阀门信号。

      3.1 热态静压启、闭试验

      在汽轮机正常运行、蒸汽压力和温度为设计允许值范围内、切断阀门出口汽流的情况下,测得阀门的全开时间为12min28s,快关时间为0.497s。

      3.2 热态带压有正向流量的启、闭试验

      在汽轮机正常运行时,蒸汽压力和温度为设计允许值范围内,阀门处有汽流通过(蒸汽从汽轮机流向热网加热器),测得阀门的正常开启时间为13min20s,正常关闭(慢关)时间为3min3s。

      3.3 热态带压有正向流量的快关试验

      在汽轮机正常运行时,蒸汽压力和温度为设计允许值范围内,阀门处有汽流通过,测得阀门的快关时间为0.638s。

      以上试验测试,时间计量使用成都钟表厂生产的411型毫秒表和精密型毫秒表,其它压力、温度和流量的测量使用现场指标仪表。对阀门的启闭时间,是指从控制系统发出指令到阀门动作完成所用的时间。

      3.4 严密性检查

      由于现场条件的限制,不能精确地测量阀门关闭时的泄漏量。根据电厂的实际使用情况,在抽汽供热管道上此阀门后有1个电动关闭阀,关闭此阀门后,能够安全地进行检修工作,表明此阀门关闭时可以达到零泄漏。

      此阀门投入运行后,未出现系统振动和异常噪声的问题。

      4 应用实例

      目前,有些电厂采用的是进口紧急切断阀,有些电厂采用的是国产紧急切断阀。国产紧急切断阀的价格比进口紧急切断阀低1/3,可为电厂节约资金。

      4.1 国产弹簧紧急切断阀

      宁夏石嘴山市大武口发电厂装有4台N100-90/535型凝汽式汽轮发电机组。2000年为实施热电联产,进行机组供热技术改造。供热抽汽设计参数:压力0.245MPa;温度126℃;流量16t/h。供热汽源取自汽轮机连通管,采取在连通管上打孔抽汽的方式。在抽汽管道上靠近抽汽口的位置安装一个由江南阀门有限公司生产的弹簧紧急切断阀。快关动力由压力油压缩弹簧提供,压力油引自汽轮机调速油。控制信号有电、液两路信号,分别是主汽门关闭信号和保安油压跌落信号。阀门型式:PN1.6DN900、法兰联接、合金密封。供热系统运行时,阀门处于常开状态;供热系统正常启/停机过程中,阀门慢速开启/关闭;当供热机组甩负荷或事故工况时,阀门快速关闭。

      4.2 国产蓄能器紧急切断阀

      2002年,吉林热电厂进行了机组供热系统技术改造,在抽汽管道上靠近抽汽口的位置安装一个由东北电力调节技术研究所生产的蓄能器压力油紧急切断阀。快关阀带有液压油站,压力油需10L;控制信号为电信号,阀门采用合金密封,快关时间能达到<0.5s。

      4.3 进口紧急切断阀

      鸡西发电厂装有2台C100-N125-13.2/535/535/0.245型抽汽式汽轮发电机组。1998年安装,2002年实施热电联产。供热抽汽设计参数:压力0.245MPa;温度244℃;流量260t/h。供热汽源取自汽轮机可调整抽汽口。在抽汽管道上靠近抽汽口的位置安装1个由德国阿达姆斯阀门公司生产的蓄能器压力油紧急切断阀。快关阀带有独立的液压油站。阀门型式:PN1.0DN1200、焊接联接、合金密封。

      5 结束语

      根据鸡西发电厂、大武口发电厂与吉林热电厂的实际运行值况,紧急切断阀的快速关闭时间在0.9s以内,可满足机组在甩负荷或事故工况下的快速关闭、阻止汽水倒流的要求,并且阀门密封严密能够达到零泄漏,运行情况良好,可有效地保护汽轮机。

      参考文献:
      [1] 郑体宽.热力发电厂[M].北京:电力工业出版社,1991
      [2] 哈尔滨汽轮机厂,朝阳发电厂.200万千瓦汽轮机的结构与运行[M].北京:电力工业出版杜,1980
      [3] 孙桓,傅则绍.机械原理[M].北京:高等教育出版社,1989

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