摘要：介紹了西安秦申公司超超臨界機(jī)組主蒸汽疏水閥門，閥門整體結(jié)構(gòu)上采用了流開型。能自動(dòng)找正的浮動(dòng)閥芯采用非平衡式結(jié)構(gòu)，節(jié)流罩進(jìn)行限流耗能降壓，有效防止密封面受到?jīng)_蝕。閥門泄漏等級(jí)高，關(guān)閉嚴(yán)密，使用壽命長(zhǎng)?？筛鼡Q式活閥座的采用，使得現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)檢修時(shí)不需要切割焊接閥門管道，只需解體更換閥內(nèi)件即可，省時(shí)、方便、低成本。
眾所周知，超臨界、超超臨界機(jī)組已經(jīng)成為我國(guó)現(xiàn)今發(fā)電廠的主力機(jī)組。“十五”期間國(guó)家“863”計(jì)劃《超超臨界火力發(fā)電技術(shù)》一文規(guī)定了蒸汽壓力≥25MPa，主蒸汽溫度≥593℃，可以界定為超超臨界火力發(fā)電機(jī)組。因此，超超臨界機(jī)組上使用的主蒸汽疏水閥門參數(shù)一般為：閥前壓力31MPa，閥后連接疏水?dāng)U容器，溫度610℃，公稱壓力4500Lb，閥體材質(zhì)為F92。
這類閥門的現(xiàn)場(chǎng)使用工況惡劣，不僅溫度高，壓力高，而且閥門前后壓差大，容易造成空化汽蝕。
近年來(lái)，我們經(jīng)常接到客戶對(duì)此類閥門的咨詢電話，客戶對(duì)閥門的品質(zhì)要求也越來(lái)越高，在保證閥門關(guān)閉嚴(yán)密的前提下，用戶更加希望閥門能夠保證較長(zhǎng)的使用壽命，而且盡可能做到閥座現(xiàn)場(chǎng)可更換，縮短檢修時(shí)間，保護(hù)電廠主蒸氣金屬管道不被反復(fù)切割。
鑒于對(duì)以上種種因素的綜合考慮，結(jié)合國(guó)外諸多閥門的成功經(jīng)驗(yàn)，我們提出了套筒式主蒸汽疏水閥門的概念。
圖一 主蒸汽疏水閥門結(jié)構(gòu)示意圖
（1）閥門的閥座采用可拆卸式結(jié)構(gòu)，整套閥內(nèi)件拆裝維護(hù)非常方便。
（2）閥門采用套筒式抗汽蝕節(jié)流結(jié)構(gòu)。
（3）組合密封：避免小開度沖刷，使閥門在小開度時(shí)幾乎沒(méi)有流體通過(guò)，有效保護(hù)密封面，使用壽命長(zhǎng)。
（4）閥門采用流開型，填料始終處于低壓區(qū)，避免產(chǎn)生高壓外漏的可能性。
（5）閥座下方加有防卡澀節(jié)流罩，防止介質(zhì)內(nèi)部的雜質(zhì)損傷密封面。
（6）閥芯采用浮動(dòng)閥芯自動(dòng)找正，密封嚴(yán)密。
（7）閥芯采用了非平衡式結(jié)構(gòu)，泄漏等級(jí)高于ANSI B16.104-1998Ⅴ級(jí)。
（8）上閥蓋與閥體之間采用金屬自密封結(jié)構(gòu)，密封可靠。
（9） 閥桿尺寸合適，填料摩擦力小，對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)推力要求小。
圖2 閥內(nèi)組件和閥門實(shí)物圖
我們首次研發(fā)的產(chǎn)品共5臺(tái)，于2014年應(yīng)用于江西某電廠660MW超超臨界主蒸汽管道，歷經(jīng)4年、數(shù)十次啟停機(jī)，至今運(yùn)行平穩(wěn)，閥體溫度為常溫（詳見(jiàn)附圖2-1、2-2、2-3）。該廠近日又續(xù)訂若干臺(tái)同等參數(shù)產(chǎn)品，山東某電廠已陸續(xù)使用此種閥門十幾臺(tái)，還有湖南、河北、上海等地的訂單......!
閥門參數(shù)為：
閥前壓力：26.25MPa
閥后壓力：0.0055MPa
溫度： 610℃
公稱通徑：DN40
公稱壓力：4500Lb
閥體材質(zhì)：F92
我們分別于2016年6月份、2017年5月份和2018年4月份，對(duì)江西某用戶進(jìn)行三次回訪。三次回訪當(dāng)天的環(huán)境溫度為41℃左右，閥體溫度為38℃左右。
2-1
2-2
2-3
幾種國(guó)外著名品牌的疏水閥
結(jié)構(gòu)示意圖
（小圖1到小圖6）
這些國(guó)外產(chǎn)品因其設(shè)計(jì)精良，制造工藝先進(jìn)，廣泛應(yīng)用于超臨界以及超超臨界機(jī)組上。根據(jù)這些主汽疏水閥的結(jié)構(gòu)，我們可以大致分為以下三種類型：
（1）套筒式結(jié)構(gòu)，如圖1；
（2）截止閥結(jié)構(gòu)，如圖2、圖3、圖4；
（3）球閥結(jié)構(gòu)，如圖5和圖6。
圖1到圖4均為流開型，介質(zhì)低進(jìn)高出，避免了填料工作在高壓區(qū)域，有效防止了填料高壓外漏的可能性。
圖1的主汽疏水閥門，采用了自密封結(jié)構(gòu)，加裝閥套，有效地保護(hù)了密封面。但是，閥座上有個(gè)壓塊與閥體焊在一起。由于閥本體都是合金鋼，壓塊與閥體焊接時(shí)，還需做熱處理，工藝復(fù)雜，增加了檢修難度。
圖2到圖6為截止閥和球閥結(jié)構(gòu)，密封嚴(yán)密，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，安裝方便。有的截止閥采用了浮動(dòng)式閥芯結(jié)構(gòu)。
這些國(guó)外品牌的疏水閥，其結(jié)構(gòu)各有優(yōu)缺點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)大機(jī)組上廣泛應(yīng)用，使用效果也還不錯(cuò)。我們可以看到，從圖2到圖4，其閥座都是不可更換的。
圖5到圖6的球閥，閥座雖可更換，但閥內(nèi)件一旦沖刷，修復(fù)困難。而且，在超高溫超高壓和大壓差的苛刻工況下，沒(méi)有采取保護(hù)密封面的節(jié)流措施，這是其不夠完美的地方。
我們對(duì)以上幾種結(jié)構(gòu)，做了一個(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)比圖表，如下圖所示：
我公司自上世紀(jì)80年代以來(lái)，一直致力于大型火力發(fā)電機(jī)組苛刻工況閥門的研究和設(shè)計(jì)制造，開發(fā)了系列的高溫高壓疏水閥和高溫高壓調(diào)節(jié)閥，產(chǎn)品服務(wù)于全國(guó)近500家火力發(fā)電廠。經(jīng)歷數(shù)十年的臥薪嘗膽，在國(guó)外品牌壟斷的細(xì)分領(lǐng)域，產(chǎn)品以其獨(dú)到的技術(shù)和優(yōu)良的品質(zhì)，得到了客戶的好評(píng)。但是，我們要始終保持謙虛謹(jǐn)慎的態(tài)度，在高端閥門領(lǐng)域技術(shù)的研發(fā)方面，從不敢有一日懈怠。我們今日向各位專家、同行、客戶匯報(bào)我們的產(chǎn)品，旨在聽到大家的批評(píng)意見(jiàn)以及改善的建議，愿與同行攜起手來(lái)，為國(guó)產(chǎn)高端閥門的技術(shù)進(jìn)步共同努力。
