超临界汽轮机组给水泵再循环系统阀门应用分析与改进

刘庆然

国能内蒙古呼伦贝尔发电有限公司

内蒙古呼伦贝尔市021599

摘要：本文针对发电厂汽轮机疏水阀门内漏问题进行了深入研究，分析了疏水阀门内漏的原因，并提出了相应的治理措施。通过对疏水阀门内漏的机理进行分析，我们发现主要原因包括阀门密封件老化、阀门结构设计不合理以及操作参数不当等。针对这些问题，我们提出了更换密封件、优化阀门结构设计以及调整操作参数等治理措施。通过实际应用，这些措施有效地解决了疏水阀门内漏问题，提高了发电厂的生产效率和设备安全性能。本研究为发电厂汽轮机疏水阀门内漏问题的治理提供了理论指导和实践参考。

关键词：超临界；汽轮机组；给水泵；再循环系统；阀门

引言

本文主要讨论了发电厂汽轮机疏水阀门内漏的治理问题。汽轮机是火力发电厂中的核心设备，其运行效率和稳定性直接影响到整个发电厂的运行效果。而疏水阀门作为汽轮机系统中的重要组成部分，其主要作用是排除系统中的凝结水和空气，确保汽轮机正常运行。然而，在实际运行中，疏水阀门内漏的问题经常出现，这不仅影响了汽轮机的正常运行，还可能导致能源的浪费和设备的损坏。针对这一问题，本文将从疏水阀门内漏的原因分析、内漏的治理方法以及治理效果的评估等方面进行详细讨论。希望通过本文的研究，能够为发电厂汽轮机疏水阀门内漏问题的解决提供一定的参考和指导。

一、超临界汽轮机组给水泵再循环系统阀门的结构与工作原理

1.1、阀门的组成部件

超临界汽轮机组给水泵再循环系统阀门主要由以下几个部分组成：阀体。阀体是阀门的主体部分，用于承受系统的压力和温度，通常由不锈钢或其他耐高温、高压的材料制成。阀瓣。阀瓣是阀门的开关部分，用于控制介质的流量和压力，通常由青铜或其他耐磨、耐腐蚀的材料制成。密封件。密封件用于防止介质泄漏，通常由橡胶、聚四氟乙烯等材料制成。驱动机构。驱动机构用于开启和关闭阀门，通常由电动机、气动或液压装置等组成。支架和连接件。支架和连接件用于固定阀门和连接管道，通常由不锈钢或其他耐腐蚀的材料制成。

1.2、阀门的工作流程与原理

超临界汽轮机组给水泵再循环系统阀门的工作原理是通过驱动机构控制阀瓣的开度，从而控制介质的流量和压力。具体工作流程如下：

当系统需要再循环给水时，驱动机构收到指令，将阀瓣打开，使介质顺利流经阀门。

介质流经阀门时，由于阀瓣的开启程度不同，介质的流量和压力也会相应变化。当达到设定的流量和压力参数时，驱动机构收到反馈信号，将阀瓣关闭。

阀瓣关闭后，介质停止流动，系统压力和温度逐渐恢复至稳定状态。

当系统停止再循环给水时，驱动机构将阀瓣完全关闭，确保系统与外部隔离，防止介质泄漏。

二、阀门应用中存在的问题与挑战

2.1现有阀门的不足

在发电厂汽轮机的运行过程中，疏水阀门承担着至关重要的角色。然而，现有的疏水阀门在长期运行中逐渐暴露出一些不足。首先，由于材料和制造工艺的限制，部分阀门在高温高压的环境下容易出现磨损和变形，影响其正常的疏水功能。其次，部分阀门的密封性能不够理想，导致蒸汽泄漏，这不仅降低了系统的热效率，还可能对环境造成影响。此外，一些阀门的控制系统相对落后，响应速度和准确性都有待提高。

2.2应用过程出现的问题

在实际应用过程中，疏水阀门内漏的问题尤为突出。这通常是由于阀门的密封面损坏或磨损造成的。内漏不仅会导致热能损失，增加运营成本，还可能对设备的安全运行构成威胁。另外，由于汽轮机内部的压力和温度非常高，疏水阀门在处理高速流动的介质时，容易出现振动和噪音，这不仅对设备造成磨损，还可能对周围环境造成干扰。

综上所述，发电厂汽轮机疏水阀门在长期运行中存在的问题与挑战主要包括现有阀门的不足和应用过程中出现的问题，这些问题都需要通过技术创新和改进来解决。

三、阀门应用的改进措施

3.1技术改进方案

针对发电厂汽轮机疏水阀门内漏的问题，技术改进方案可以从以下几个方面进行：

材料升级：选用更高性能的材料，提高阀门密封面和阀座的耐磨性及耐腐蚀性，减少因材料老化导致的内漏情况。

设计优化：对阀门设计进行优化，增加阀门密封面的接触压力，确保在各种工况下都能保持良好的密封性能。

结构改进：采用更先进的结构，如带有自清洁功能的阀门，减少因介质中的颗粒物造成的阀门内漏。

维护简化：简化阀门的维护流程，提高维护效率，确保阀门在较长时间内保持良好的工作状态。

3.2管理改进措施

管理改进措施可以从以下几个方面入手：

定期检查：制定严格的检查计划，定期对疏水阀门进行检查，及时发现并处理泄漏问题。

操作培训：加强操作人员的培训，确保他们能够正确操作阀门，避免因操作不当导致的内漏。

质量控制：对阀门的采购、安装、维护等环节实施严格的质量控制，确保阀门的质量符合标准。

信息反馈：建立有效的信息反馈机制，对阀门的使用情况进行实时监控，一旦发现问题及时反馈并处理。

四、改进后阀门的性能测试与分析

4.1、测试方法与指标

针对发电厂汽轮机疏水阀门内漏问题，我们采用了改进后的阀门进行性能测试。测试方法主要包括以下几个方面：

（1）压力测试：通过对阀门进行加压，观察阀门在不同压力下的泄漏情况，以评估其密封性能。测试指标包括阀门在额定压力下的泄漏量和压力衰减率。

（2）温度测试：在不同温度下对阀门进行性能测试，观察阀门在高温环境下的稳定性和泄漏情况。测试指标包括阀门在高温下的泄漏量和温度对阀门性能的影响。

（3）疲劳寿命测试：通过对阀门进行反复开关操作，模拟阀门在实际工作中的使用情况，评估其疲劳寿命。测试指标包括阀门的开关次数和出现泄漏的次数。

（4）疏水性能测试：模拟发电厂汽轮机的工作环境，对阀门的疏水性能进行测试，评估其对汽轮机内部水分的排除能力。测试指标包括阀门的疏水效率和排水量。

4.2实验结果数据分析

（1）压力测试结果表明，改进后的阀门在额定压力下的泄漏量明显减少，压力衰减率也得到了显著改善，说明改进后的阀门密封性能更好。

（2）温度测试结果表明，改进后的阀门在高温环境下的稳定性较好，泄漏量在可接受范围内，说明改进后的阀门能够适应高温环境的工作要求。

（3）疲劳寿命测试结果表明，改进后的阀门在反复开关操作中，泄漏次数明显减少，说明改进后的阀门具有更长的疲劳寿命。

（4）疏水性能测试结果表明，改进后的阀门疏水效率更高，排水量也更大，说明改进后的阀门能够更好地排除汽轮机内部的水分。

结语

本文针对发电厂汽轮机疏水阀门内漏问题进行了深入研究，分析了内漏产生的原因，并提出了相应的治理措施。通过对疏水阀门内漏原因的分析，我们得知，内漏主要由阀门密封件损坏、阀门密封面磨损、阀门驱动机构故障等因素引起。针对这些原因，我们提出了更换密封件、维修密封面、调整驱动机构等治理措施。

在治理过程中，我们需要注意以下几点：一是要选择合适的密封件和密封材料，确保阀门密封性能良好；二是要保证阀门密封面加工精度，减少磨损；三是要定期检查和维护驱动机构，确保其正常工作。通过实施这些治理措施，我们可以有效地解决发电厂汽轮机疏水阀门内漏问题，提高阀门的使用寿命和工作效率，降低设备故障率，确保发电厂的安全稳定运行。希望本文的研究成果对发电厂汽轮机疏水阀门内漏问题的治理具有一定的参考价值。

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