1.項目簡介
該廠# 7、#8機組是我國早期國產(chǎn)百萬千瓦發(fā)電機組之一，其給水泵最小流量再循環(huán)閥門采用的是美國CV（Copes-Vulcan）品牌?；〞r期，CV閥門以較高的質量和新穎的軟密封閥座等優(yōu)勢贏得了用戶的大量青睞。
我們知道，給水泵最小流量再循環(huán)調(diào)節(jié)閥前后的壓差，近似于給水泵的進出口壓差。該壓差為全廠最大，致使該閥閥內(nèi)極易產(chǎn)生空化汽蝕，工作環(huán)境極為惡劣。大型機組例如超臨界機組，采用的是直流鍋爐，要求再循環(huán)閥做到大小可以調(diào)節(jié)，而不是開-關兩位式調(diào)節(jié)閥。
所以，大型機組給水泵再循環(huán)閥是火電廠最高端的流體控制組元，對其設計、加工和選材等，都有著極高的要求。我們國家新近建設的大型火電機組，尤其是超臨界和超超臨界機組，給水泵的再循環(huán)閥門幾乎全部采用進口產(chǎn)品。
2.問題的提出
由于現(xiàn)場工況極其惡劣，壓差全廠最大，空化汽蝕等現(xiàn)象嚴重，即使是Copes-Vulcan這種國際知名品牌的閥門，在經(jīng)過長時間運行之后，也會產(chǎn)生不同程度的沖刷，有的甚至被沖蝕得面目全非。
圖片為CV閥門在某廠的嚴重沖蝕情況 （并非客戶電廠）
該廠為解決再循環(huán)閥出現(xiàn)的內(nèi)漏問題，雖然進行過類似研磨堆焊等多次修復，但并沒有徹底解決。后來經(jīng)過成本核算、質量、安全、經(jīng)濟性等綜合方面考慮分析，電廠最終大膽決定將該閥門進行國產(chǎn)化改造。
設備主要參數(shù)：
汽動給水泵參數(shù)：
序 號 | 名稱 | 給水泵 |
1 | 型號 | BGM-CH |
2 | 型式 | 筒式多級離心泵 |
3 | 流量 | 1714.6t/h |
4 | 最小流量 | 647 t/h |
5 | 額定出口壓力 | 31.31MPa |
除氧器有關參數(shù)：
序號 | 名稱 | 單位 | 參數(shù) |
1 | 設計壓力 | MPa | 1.5 |
2 | 設計溫度 | ℃ | 395 |
3 | 最大出力 | t/h | 1000 |
8 | 滑壓運行范圍 | MPa | 0.147~1.17 |
原最小流量閥參數(shù)：
品牌：Copes-Vulcan
序號 | 名稱 | 單位 | 參數(shù) |
1 | 設計壓力 | MPa | 47.6 |
2 | 設計溫度 | ℃ | 200 |
3 | 流量 | t/h | 647 |
4 | 進口壓力 | MPa | 31.31 |
5 | 出口壓力 | MPa | 0.147 |
6 | 壓降 | MPa | 31.16 |
7 | 閥門型式 | AG | |
8 | SIZE | 150 | |
9 | Rating | LB | 2500 special |
10 | Material: Body | ASTMA127 WC6 | |
11 | Material: NOZZLE | EN 15NiCuMoNb5 |
改造要求：
（1）原閥體不變（下進側出型），改造閥內(nèi)組件。
（2）加工西安秦申公司的專利技術—新式迷宮型節(jié)流套。
（3）加工新多級迷宮式平衡閥芯。
（4）雙密封，軟硬結合，新制嚴密關斷軟密封閥座。
電廠通過考察及技術方案的反復論證，2013年1月，最終決定由西安秦申特種調(diào)節(jié)閥有限責任公司承擔此次改造任務。
3.CV閥門結構特點及修復難點
圖片來自網(wǎng)絡
圖片來自網(wǎng)絡
主要特點：
（1）低進高出、平衡型閥芯結構。
（2）迷宮套筒節(jié)流。
（3）軟密封+硬密封結合
該閥門的修復難點：
（1）原閥結構較為復雜，精密度要求較高。
（2）原閥閥座軟密封材料，是美國太空研究室提供的技術，國內(nèi)不易模仿取代。
（3）原閥套為迷宮型閥套，如沖刷損壞嚴重，幾乎無法復原。只能更換閥套，更換閥套不僅要求節(jié)流效果好，而且對流量控制要求非常嚴格。
（4）原閥閥座軟密封面朝上，對水處理要求高，各部件整體間隙配合精度要求高。
4.西安秦申改造方案
基本思路：原閥門本體、閥蓋均不更改尺寸，只需要對原來的閥內(nèi)件進行改造。增加閥門節(jié)流等級，采用進口密封環(huán)，提高材質硬度等。
（1）閥體流向不變，閥體結構不做改動，無需切割閥體。
（2）節(jié)流部分為迷宮套改造技術，屬秦申專利技術。
迷宮閥套配鑲適量的節(jié)流小件。流體流過節(jié)流小件時，進入迷宮流道，流向不斷折繞對沖實現(xiàn)節(jié)流降壓，介質能量被極大耗損，控制了流速，減弱了密封面的沖刷，防止了閃蒸空化破壞。
節(jié)流小件（對沖迷宮碰撞多級節(jié)流原理）
（3）采用軟密封+硬密封結合的密封技術
軟密封閥座采用耐高溫耐磨的復合材料，改變了原閥軟密封的方向，實現(xiàn)零泄漏的同時，大幅度降低了粘連雜質的機率。
（4）閥內(nèi)件硬化處理技術
閥內(nèi)件硬度達到HRC70度，國際領先，耐沖刷能力強，壽命更長。
選材：440B（9Cr18MoV）
熱處理：閥內(nèi)件整體滲氮，硬度達到HRC70，遠高于國內(nèi)外同類產(chǎn)品司太立堆焊工藝硬度（HRC45）。
工藝流程：
（5）采用低噪音防振動結構（專利號：200920033061.2），防止可能存在的振動而造成閥桿斷裂現(xiàn)象。
5.最小流量再循環(huán)調(diào)節(jié)閥改造效果
從2013年1月份改造至今，已經(jīng)經(jīng)過了四年多的穩(wěn)定運行。2017年機組檢修發(fā)現(xiàn)，僅密封面有少許吹損。現(xiàn)場進行密封面研磨后，接著投入運行。
6.西安秦申最小流量再循環(huán)調(diào)節(jié)閥的市場使用情況
閥門參數(shù)：
公稱通徑：DN50、80、100、150、200
閥體材料：20# 、12Cr1MoV、WB36、F91、F92
公稱壓力：PN25、PN32、PN42、PN76MPa
磅級壓力：1500、2000、2500、3500、4500LB
西安秦申特種調(diào)節(jié)閥有限責任公司經(jīng)過十幾年潛心研究，不僅為市場提供了大量優(yōu)質的給水泵最小流量再循環(huán)整體閥門，也改造過十多種各種規(guī)格的進口閥門，其中包括美國CV、CCI、MASONEILAN、FISHER，日本ABB、德國HORA、英國HOPKINSONS、WEIR、KENT等品牌。我們改造過的閥門，大量在300MW機組、600MW亞臨界機組、600MW超臨界機組、660MW和1000MW超超臨界機組等應用。
西安秦申最小流量再循環(huán)閥門出廠前照片，圖片中配套氣缸為西安秦申特種調(diào)節(jié)閥有限責任公司研發(fā)制造的大推力活塞式氣動執(zhí)行機構
西安秦申最小流量再循環(huán)閥門現(xiàn)場照片
西安秦申最小流量再循環(huán)閥門閥內(nèi)組件
西安秦申最小流量再循環(huán)閥門閥內(nèi)組件
西安秦申最小流量再循環(huán)閥門閥內(nèi)組件
7. 近年來部分最小流量再循環(huán)調(diào)節(jié)閥市場業(yè)績展示
(1) 山西兆光發(fā)電有限責任公司2*600MW超臨界機組，1臺日本ABB.kk小流量整閥更換，3臺日本ABB.kk小流量閥內(nèi)件整體改造。2*300ＭＷ機組一臺美國CV小流量閥內(nèi)件整體改造。
(2) 中國國電集團公司霍州發(fā)電廠2*600MW超臨界機組，1臺美國CCI小流量閥內(nèi)件整體改造。
(3) 大唐三門峽發(fā)電有限責任公司2*600MW超臨界機組，2臺美國CV小流量閥內(nèi)組件改造。
(4) 安徽阜陽華潤發(fā)電公司2*660MW超超臨界機組，2臺美國CCI小流量閥內(nèi)件整體改造。
(5) 上海外高橋發(fā)電有限責任公司4*300MW亞臨界機組，8臺美國CCI小流量整閥改造。
(6) 大唐琿春發(fā)電廠2*300MW機組，6臺美國CCI閥整閥更換。
(7) 國電深能四川華鎣山發(fā)電有限公司2*300MW機組，3臺美國CCI閥整閥更換。
(8) 浙江浙能樂清發(fā)電有限責任公司2*660MW超超臨界機組，7臺美國CV小流量整閥更換，10臺美國CV閥內(nèi)件改造。
(9) 華電國際物資有限公司鄒縣分公司2*1000MW超超臨界機組，4臺美國CV小流量整閥修復改造。
(10) 浙江國華浙能發(fā)電有限公司4*600MW超臨界機組，2臺美國CV小流量閥內(nèi)件改造。
(11) 江西贛能股份有限公司豐城發(fā)電廠2*600MW超臨界機組，4臺日本ABB.kk小流量閥內(nèi)件改造。
(12) 大唐韓城第二發(fā)電有限責任公司4*600MW機組，2臺美國MASONEILAN最小流量閥修復改造，2臺英國HOPKINSONS小流量閥改造。
(13） 中電投江西電力有限公司新昌發(fā)電廠2*660MW超超臨界機組，2臺德國HORA最小流量閥修復改造。
(14) 國電陽宗海發(fā)電有限公司4*300MW機組，1臺美國MASONEILAN最小流量調(diào)節(jié)閥改造。
(15) 貴州盤南發(fā)電廠4*600MW機組，2臺德國HORA小流量整閥更換。
(16) 大唐戶縣第二熱電廠2*300MW機組，2臺美國CV小流量閥內(nèi)件改造。
(17) 青海華電大通發(fā)電有限公司2*300MW機組，3臺美國CV小流量閥內(nèi)組件改造。
(18) 國投曲靖發(fā)電有限公司2*300MW機組，2臺美國CCI小流量閥內(nèi)件改造。
(19) 大唐陜西發(fā)電有限公司灞橋熱電廠2*300MW機組，3臺美國CV小流量閥內(nèi)件改造。
(20) 內(nèi)蒙古京海煤矸石發(fā)電有限責任公司2*330MW機組，2臺美國CV小流量閥內(nèi)件整體改造。
(21) 梅州市梅縣區(qū)荷樹園電廠8*300MW機組，4臺美國CV小流量閥內(nèi)件整體改造。
(22) 浙能蘭溪發(fā)電有限責任公司4*600MW超臨界機組，4臺美國CV小流量閥內(nèi)件整體改造。
(23) 浙能長興發(fā)電有限公司4*300MW機組，4臺美國CV小流量整閥更換。
(24) 浙能臺州發(fā)電廠4*300MW機組，4臺小流量整閥更換。
(25) 皖能銅陵發(fā)電有限責任公司2*1000MW超超臨界機組，2臺美國CCI小流量閥內(nèi)件修理。
(26) 浙江北侖第一發(fā)電有限責任公司4*600MW亞臨界機組，2臺美國CV小流量閥內(nèi)件修理，更換密封組件。
(27) 四川中電福溪電力開發(fā)有限公司 2*600MW機組，1臺美國CV小流量閥內(nèi)件改造。
(28) 國電民權發(fā)電有限公司2*600MW機組，2臺美國CV小流量閥內(nèi)件測繪加工。
(29) 淮浙煤電鳳臺發(fā)電分公司4*600MW機組，1臺美國CV小流量閥內(nèi)件改造。
(30) 湖北能源集團鄂州發(fā)電有限公司2*300MW機組，2臺小流量閥門整閥更換；2*600MW機組，4臺美國CCI小流量閥內(nèi)件改造。
(31) 國電菏澤發(fā)電有限公司2*300MW機組，4臺英國KENT小流量閥整閥更換。
(32) 山東中華發(fā)電有限公司菏澤發(fā)電廠2*300MW機組，2臺美國FISHER小流量閥整閥更換。
(33) 大唐洛陽首陽山發(fā)電有限責任公司2*300MW機組，2臺日本ABB氣泵最小流量閥整閥更換。
(34) 廣州華潤熱電有限公司2*300MW機組，2臺美國CV小流量閥內(nèi)件改造。
(35) 華能湖南岳陽發(fā)電有限責任公司4*300MW機組，2臺美國CV小流量閥內(nèi)件改造，2臺整閥更換。
(36) 湖南華潤電力鯉魚江有限公司2*300MW機組，4臺整閥更換。
(37） 鄭州電力機械廠給水泵大量配套，并遠銷馬來西亞等國家
.......
8. 結論
通過以上大量的成功案例和較長時間的現(xiàn)場考驗證明，在此類進口閥門國產(chǎn)化改造方面，國內(nèi)不僅積累了相當多的成熟經(jīng)驗，并且具有加工周期短，品質優(yōu)異，現(xiàn)場服務靈活，價格低等突出優(yōu)勢。所以可以推斷，發(fā)電廠進口閥門的國產(chǎn)化改造已是大勢所趨。
取代進口產(chǎn)品，振興民族品牌。國產(chǎn)閥門的春天真的來到了。
9. 后記
給水泵最小流量再循環(huán)調(diào)節(jié)閥由于運行工況的苛刻，在各大電廠十之八九都存在內(nèi)漏等問題，多年前我們也曾數(shù)次改造失敗過。
現(xiàn)在西安秦申終于掌握了有效的針對各大品牌最小流量閥的改造技術，大大提高了改造的成功率。
要永遠相信，針對最小流量閥，僅僅簡單修復是不能徹底解決問題的。
在此，向進口品牌的同行們致敬，是你們在幫助我們不斷進步！
