超超臨界機組高、低旁減壓閥泄漏處理措施淺析

胡高斌，彭浩

（江蘇國信靖江發電有限公司，江蘇 泰州214500）

1 我公司高低旁相關參數

我公司兩臺機組為660MW超超臨界機組，高、低旁減壓閥原廠家為CCI，高旁減壓閥型號為HBSE280-200-1，低旁減壓閥型號為NBSE60-400-1。

汽機旁路為室內布置，其中，高壓旁路裝置為：每臺機組1個旁路閥，布置在汽機房6.9m中間層上，閥門形式為角式：從下至上進水平出，流關，執行機構水平布置；低壓旁路裝置為：每臺機組2個各半容量旁路閥，布置在汽機房14.5m運轉層上。閥門形式為角式：從下至上進水平出，流關，執行機構水平布置。

2 項目的必要性

2.1 內漏的原因

由于高、低旁減壓閥本身結構的原因（蒸汽會對閥芯和閥座密封面形成直接沖刷），加上如果預熱、疏水不充分，或者機組檢修后啟動介質中含有雜質等原因，當閥門開啟時，濕蒸汽產生的沖蝕或者雜質夾在密封面引起閥芯密封面的最初損傷；在閥門關閉前，由于水珠或異物的高速沖擊，已經導致了高低旁密封線的損壞，造成內漏，這是導致高低旁內漏雨最主要的原因，占高、低旁減壓閥內漏概率的90%以上。且由于已經在閥芯密封面上形成了損傷，當閥門關閉后在相應的損傷位置就會持續泄漏，而泄漏產生的高速流既會加劇閥芯的損傷，同時又會在閥座密封面上形成損傷。

2.2 我公司高、低旁減壓閥現狀

高、低旁減壓閥若泄漏導致的閥后管道長期超溫運行帶來較大的安全隱患；我公司高旁閥后管道材質為A691Cr1-1/4CL22，此管道設計溫度為407℃，最大工作溫度不超過430℃，而2#機組高旁減壓閥開減溫水前閥后溫度最高達到470℃，之前發生過某電廠因為高旁減壓閥后溫度長期超溫導致管道撕裂泄漏的情況，嚴重影響機組安全運行；現2#機組已經微開高旁減溫水，閥后溫度降至260℃左右。

自2015年兩臺機組正式投運以來，1#機組高、低旁已經累計外送修理達5次，2#機組高、低旁已經累計外送修理達6次，且每次返廠修復后約經歷2次機組啟停，高、低旁又會反復出現內漏情況，嚴重影響機組的安全運行。

2.3 改造后經濟性估算

高、低旁減壓閥內漏會導致大量高品質蒸汽泄漏未做功就被回收，造成較大經濟損失。針對660MW等級火電機組旁路泄漏引起的經濟損失做了粗略估算，假設每臺機組每年發電天數為300天，平均發電功率按額定功率的80%計算，若旁路存在較嚴重泄漏，每臺機組每年可漏掉新蒸汽約2.4萬噸，損耗熱量約為8.15×1010千焦，計算每年可損失發電量6960814千瓦時，按上網電價0.3元/千瓦時計算，可造成發電損失208.7萬元左右。

且每次返廠修復需要檢修工期較長，約25天（冷卻需要15天），反復檢修浪費人力和檢修費用（一臺高旁減壓閥和兩臺低旁減壓閥返廠修復加上原廠閥體密封件一次需要約30萬元）。

3 處理措施

3.1 避免密封面直接沖刷

在閥芯上堆焊一層硬質合金，緩解沖刷；在閥座上開一道外槽，形成嵌入式密封（如圖1所示），對蒸汽起到一個緩沖、導向作用，避免閥芯受到正面的沖刷。

圖1 改造后閥門密封面示意圖

改造后閥座密封面不受蒸汽噴射所產生的高速流的直接沖蝕，閥門行程保持不變，原密封件保持不變，表面硬化或堆焊工藝保持一致。

3.2 改變閥芯結構

由于閥門結構為水平布置，導致關閉時閥芯和閥座不能很準確地對中，通過改進閥芯，加裝先導式結構，閥門在開關過程中將先導閥打開，閥芯上裝有彈簧，從而使閥門通過平衡孔保證閥芯上下壓力平衡，閥門啟閉時，閥芯在執行機構推力作用下，克服彈簧壓力，預啟閥密封面與閥芯密封面貼合，關閉了平衡孔通道，從而使平衡孔不產生泄漏。

3.3 增加執行機構推力

原有閥門采用氣動執行機構，由于推力有限，在閥門密封面上的比壓無法達到所需關閉比壓，閥門容易泄漏，在氣動執行機構上加裝手輪裝置，在閥門輕微泄漏的情況下可以通過手動壓緊保證關閉力。

4 實施和總結

1#、2#機組高旁減壓閥之前長期泄漏，高旁閥后溫度超過400℃，不得不打開減溫水降溫，且經過多次檢修無法根治泄漏問題，即使修理后1～2個機組啟停后閥門又反復出現內漏現象。2019年下半年，利用2#機組C修對2#機組高、低旁減壓閥進行了改造處理，改造后效果十分顯著，閥后溫度大幅下降（高旁減壓閥后溫度約350℃、低旁減壓閥后溫度在80℃以下）；目前已正常運行15個月，中間經歷過兩次機組啟停，閥后溫度仍然無超溫現象，改造效果明顯。

高、低旁減壓閥內漏情況在超超臨界機組中比較普遍，采用有效的措施對閥門進行改造對機組的安全性和經濟性都有較大的提高，此類改造對于采用同類型或者類似型號減壓閥的發電機組具有一定的參考意義。