火力发电厂的高压旁路旁调节阀是汽机旁路系统中非常重要的设备,对改善机组的启动性能、保护机组的正常运行有非常重要的作用。高压旁路系统装置由高压旁路阀、喷水调节阀、喷水隔离阀等组成。经市场调研,很多电厂的高压旁路阀都出现了内漏,已严重影响了机组的运行安全和热效率。
2021年初,我公司拜访天津国电某公司时,用户提出高旁阀(某进口品牌)内漏严重,每年定期维修,但是每次运行不到1个月便出现内漏,阀后温度长期在480℃-500℃,热量损失极大。我公司经现场考察并对原阀的结构进行分析后,提出了相应的改造方案,得到了用户上下的认可及肯定。同年9月,经我公司设计改造后的高旁阀内件安装并投入运行,满负荷状态无内漏,阀后一直保持在280℃左右,低于再热冷段温度(冷段约300℃),现场运行非常好。
现场原阀状况:
1. 阀芯阀座密封面冲蚀;
2. 阀芯密封环损坏。
原阀芯及阀盖
原阀座(带阀笼)
原阀芯
原阀结构示意图
结构分析:
1)原阀内件采用平衡套筒式软密封结构,调节精度高,但阀芯配合面上的软密封环长期使用后会磨损严重并分裂,密封失效。从而导致间隙流过大,漏流量增加,阀后严重超温,影响机组的经济效益。
2)阀芯密封环压盖没有导向设计,致使阀芯密封环受力不均匀,密封性差,引起泄漏量增加,阀后超温。
3)阀座与阀体采用螺栓连接,阀座下端压缠绕垫结构。结构紧凑,布局合理,但同时检修难度大,操作空间小。
现场施工:
拆除现场气源、电源
阀座未取出前,可以看到结构非常紧凑,操作空间极小
解体阀体,取出阀芯及阀盖
拆除阀座螺栓过程中
由于螺栓长期在高温环境中使用,已无法按常规方法拆除,现场拆除过程中,几次将内六方扳手掰断
改造后:
1. 将阀芯组件改造设计为预启式结构,对执行器执行力要求小,且可实现长期关断严密,当阀门开启时,预启阀芯执行力小,很容易就可以打开;此时阀芯工作机理与原阀芯平衡结构相同,阀腔上部作用于阀芯组件上的介质压力,可从预启阀处自然泄流,阀门可轻松打开,平稳调节;
2. 阀内件表面进行硬化处理,材质采用同种高性能合金钢,且密封面堆焊硬质合金材质,避免热态状态出现卡涩现象;
改造后的阀内件
改造后示意图
改造后的阀内件投入运行,关闭严密无泄漏。