給水泵最小流量閥漏泄問(wèn)題的分析與處理

姚金成

內(nèi)蒙古錦聯(lián)鋁材有限公司 內(nèi)蒙古 通遼029200

引言

發(fā)電廠中的主要熱力系統(tǒng)有:主蒸汽系統(tǒng)、抽汽系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、凝結(jié)水系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)等。其中的給水系統(tǒng)是將除氧器中的凝結(jié)水加壓后輸送至鍋爐,而給水系統(tǒng)中的給水泵是發(fā)電廠中電耗最大的轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備。因鍋爐的需水量隨機(jī)組的負(fù)荷及主蒸汽參數(shù)改變而隨之變化,給水流量的調(diào)節(jié)則是通過(guò)改變給水泵電機(jī)的頻率或調(diào)節(jié)偶合器的轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)給水泵運(yùn)行中進(jìn)入泵體內(nèi)部的水量不足時(shí),給水在泵體中將產(chǎn)生局部汽化,導(dǎo)致給水泵內(nèi)部部件汽蝕損壞,給水泵將無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行。

一、最小流量閥概述

給水再循環(huán)系統(tǒng)就是一套為保護(hù)給水泵在鍋爐需水量小于給水泵的最小流量時(shí)而開啟的一套保護(hù)系統(tǒng),這套保護(hù)系統(tǒng)所做的功是一種無(wú)用功,所以在正常情況下,如果該系統(tǒng)中的最小流量閥出現(xiàn)內(nèi)漏,將直接導(dǎo)致給水泵的電耗增加。最小流量閥即是給水再循環(huán)系統(tǒng)中的隔離閥門,也是調(diào)節(jié)閥門。并且是發(fā)電廠熱力系統(tǒng)中工況最惡劣的設(shè)備之一:最小流量閥入口側(cè)的介質(zhì)壓力是給水泵出口壓力,出口側(cè)則降為略大于除氧器內(nèi)部的壓力,壓力差近15倍以上。閥門即承受高壓介質(zhì)的沖刷,又承受壓力降低后汽蝕的沖擊,所以對(duì)最小流量閥內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)提出了更高的要求。

二、電廠中廣泛使用的幾種最小流量閥

1)工作原理。最小流量閥雖然種類繁雜,外形結(jié)構(gòu)各有不同,但其工作原理與作用大同小異,一是通過(guò)閥體中的閥芯隔離系統(tǒng)中的工作介質(zhì),二是通過(guò)閥體中的減壓裝置降低閥門出口側(cè)的介質(zhì)壓力。

2)傳動(dòng)方式。最小流量閥在傳動(dòng)方式上主要分為電動(dòng)、氣動(dòng)兩種。在一些小功率機(jī)組中也有手動(dòng)操作的。電動(dòng)和氣動(dòng)只是傳動(dòng)形式不同,都是通過(guò)接受給水流量信號(hào)并及時(shí)、準(zhǔn)確地自動(dòng)調(diào)整最小流量閥的開度,滿足給水泵所需的最小給水流量,確保給水泵不受汽蝕損壞。

3)結(jié)構(gòu)形式。常見的最小流量閥按閥門結(jié)構(gòu)形式可分為兩種:一種為截止閥,如美國(guó)C&V最小流量閥;一種為閘板閥,如日本日立最小流量閥。按減壓方式也可分為兩種:一種是減壓裝置安裝在密封面以前,既:介質(zhì)由閥門入口處進(jìn)入后,先經(jīng)減壓裝置減壓后,再流經(jīng)閥門密封面,最后由出口流出。另一種是減壓裝置安裝在密封面以后,即:介質(zhì)由閥門入口進(jìn)入后,先經(jīng)過(guò)閥門密封面,再通過(guò)減壓裝置進(jìn)行減壓,最后由出口流出。

三、常用的幾種最小流量閥存在的問(wèn)題

最小流量閥是大容量發(fā)電機(jī)組中必不可少的一種設(shè)備,它的漏泄量大小直接對(duì)給水泵單耗產(chǎn)生影響,所以各電廠對(duì)此都十分重視。但最小流量閥內(nèi)漏現(xiàn)象在電廠中較為普遍,主要原因?yàn)樽钚×髁块y使用工況惡劣,介質(zhì)壓力高,閥門前后壓差大,而且閥門開度又隨給水泵的流量變化而變化,尤其在小流量范圍內(nèi)調(diào)節(jié)時(shí),介質(zhì)對(duì)閥門密封面的沖刷非常嚴(yán)重,所以最小流量閥是電廠各熱力系統(tǒng)中最容易發(fā)生漏泄的閥門。

給水再循環(huán)系統(tǒng)是將給水返回到除氧器的系統(tǒng),期間必須將給水壓力降至略大于除氧器的壓力,否則高壓水流將對(duì)除氧器液位產(chǎn)生大幅擾動(dòng),使除氧器液位失真。而完成這個(gè)減壓任務(wù)的是由安裝在最小流量閥體內(nèi)部的一套減壓裝置來(lái)進(jìn)行的,也正是由于最小流量閥要同時(shí)完成減壓、調(diào)整介質(zhì)流量及切斷介質(zhì)的任務(wù),所以最小流量閥需要具備非常好的材料性能、調(diào)節(jié)性能。

經(jīng)過(guò)對(duì)最小流量閥的多次拆裝、檢修,以及對(duì)閥門經(jīng)常出現(xiàn)漏泄的部位的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析、比較,發(fā)現(xiàn)最小流量閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)與其他閥門相比相對(duì)復(fù)雜。汽蝕、沖涮、內(nèi)部密封墊片的緊力不足是最小流量閥最容易出現(xiàn)內(nèi)漏的三個(gè)主要形式,如果將最小流量閥的作用、功能進(jìn)行拆分,上述最小流量閥的缺點(diǎn)將會(huì)得到大幅度改進(jìn),那么這種新形式再循環(huán)系統(tǒng)將會(huì)滿足電廠的生產(chǎn)需要,對(duì)各電廠的經(jīng)濟(jì)性都會(huì)有一定的提高。

四、再循環(huán)系統(tǒng)改造的新構(gòu)想

新型最小流量閥推翻了原有最小流量閥的結(jié)構(gòu)形式,對(duì)最小流量閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了拆分,將最小流量閥中的減壓裝置從閥門中分離出來(lái),使其成為一個(gè)獨(dú)立部套,并安裝于新型最小流量閥入口之前,使其只承擔(dān)介質(zhì)降壓作用。最小流量閥的作用簡(jiǎn)化為閥座密封面與閥座為一體設(shè)計(jì)的高壓截止閥,二者共同作用完成最小流量閥的功能。由于新型最小流量閥中的閥座密封面與閥座為一體設(shè)計(jì),所以閥門內(nèi)部不存在除密封面以外其他部位的漏泄。對(duì)于閥門密封面來(lái)說(shuō),因減壓裝置安裝在最小流量閥入口前的管道上,流經(jīng)最小流量閥的介質(zhì)變?yōu)榈蛪航橘|(zhì),對(duì)閥門的沖刷及汽蝕都已經(jīng)大幅度減輕,閥門成為一臺(tái)低壓截止閥,安全性能、密封性能都將得到了大幅度提高。

新型最小流量閥僅對(duì)原有最小流量閥的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)與拆分,原理與功能與原最小流量閥相同。它們的主要區(qū)別在于:新型最小流量閥對(duì)原有最小流量閥中的幾個(gè)漏泄點(diǎn)做了預(yù)防性處理,并對(duì)結(jié)構(gòu)做了改進(jìn)與拆分,提高了閥門的安全性與可靠性。

五、新型最小流量閥的優(yōu)點(diǎn)

(一)保證最小流量閥的嚴(yán)密性,解決了漏泄問(wèn)題。

(二)減少設(shè)備的維修量和勞動(dòng)強(qiáng)度。

(三)提高設(shè)備的安全運(yùn)行時(shí)間和設(shè)備的完好率水平。

(四)降低給水泵單耗。

結(jié)語(yǔ)

發(fā)電廠給水再循環(huán)系統(tǒng)是將給水泵出口多于鍋爐需要水量的部分給水再返回除氧器的系統(tǒng),作用是在鍋爐需水量減少時(shí)為保證進(jìn)入給水泵的水量大于給水泵內(nèi)部發(fā)生汽化的最小流量,從而保護(hù)給水泵不被汽蝕損壞。本文重點(diǎn)探究了發(fā)電廠給水再循環(huán)系統(tǒng)中給水泵最小流量閥泄露問(wèn)題及處理措施,通過(guò)對(duì)多種最小流量閥的解體檢修及對(duì)漏泄點(diǎn)的分析,提出一種全新的、具有嚴(yán)密密封性能的、安全可靠的最小流量閥。