淺析高壓加熱器聯(lián)成閥泄露及改造應(yīng)用實(shí)踐

　　圍繞火力發(fā)電廠安全生產(chǎn)、節(jié)能降耗目標(biāo)，以及高壓加熱器入口聯(lián)成閥泄漏淺析問(wèn)題所在，提出了有效的改造方案，同時(shí)提高執(zhí)行機(jī)構(gòu)準(zhǔn)確性，以保證高壓加熱器安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行。

　　伴隨著近年來(lái)一次能源供應(yīng)的緊張趨勢(shì)，節(jié)能降耗成為火力發(fā)電的一個(gè)新目標(biāo)。作為火力發(fā)電廠重要附屬設(shè)備的高壓加熱器是保證煤耗的重要環(huán)節(jié)。據(jù)估算，中小型汽輪機(jī)組的給水溫度每提高10℃，機(jī)組煤耗可下降1.13g/kWh。因此，提高高壓加熱器節(jié)能效率的關(guān)鍵點(diǎn)在于：一是解決高壓加熱器內(nèi)部管束材質(zhì)、傳熱方式、清潔度等對(duì)傳熱效果的影響;二是系統(tǒng)內(nèi)聯(lián)成閥的嚴(yán)密性及聯(lián)成閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)的準(zhǔn)確性對(duì)設(shè)備高效運(yùn)行的影響。

　　蘭州西固熱電公司兩臺(tái)俄制165MW供熱機(jī)組的高壓加熱器聯(lián)成閥為水壓保護(hù)型結(jié)構(gòu)。機(jī)組運(yùn)行多年來(lái)出入口聯(lián)成閥泄漏較為嚴(yán)重，部分低溫給水“短路”通過(guò)出入口聯(lián)成閥直接與高壓加熱器出口水管連通，降低了給水溫度(15～18℃)，使整個(gè)機(jī)組熱效率下降，煤耗增加，嚴(yán)重影響了設(shè)備的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

　　本文將機(jī)組小修期間對(duì)高壓加熱器入口聯(lián)成閥進(jìn)行改造過(guò)程中的認(rèn)識(shí)和體會(huì)介紹給大家，以供討論。

1、高壓加熱器聯(lián)成閥及系統(tǒng)簡(jiǎn)介

　　高壓加熱器聯(lián)成閥也稱給水三通閥，靠活塞完成啟閉。當(dāng)高壓加熱器發(fā)生故障時(shí)，迅速關(guān)閉通往高壓加熱器的水路，同時(shí)打開(kāi)旁路，在保證鍋爐給水的同時(shí)，保證高壓加熱器殼側(cè)不滿水、不超壓，是高壓加熱器配備的自動(dòng)保護(hù)裝置之一。聯(lián)成閥分為上閥座和下閥座，閥門(mén)開(kāi)啟給水進(jìn)入高壓加熱器時(shí)，閥芯與上閥座接觸密封，保證給水不走旁路;當(dāng)閥門(mén)關(guān)閉，給水走旁路進(jìn)入鍋爐時(shí)，閥芯與下閥座接觸密封，保證高壓加熱器能夠解列。高壓加熱器聯(lián)成閥如圖1所示。

　　高壓加熱器系統(tǒng)原理如圖2所示。

圖1 高壓加熱器聯(lián)成閥

2、高壓加熱器入口聯(lián)成閥泄露現(xiàn)狀及原因分析

　　1)聯(lián)成閥解體后發(fā)現(xiàn)上下閥座、閥芯沖蝕較為嚴(yán)重，用于鼠籠和上閥座密封用的盤(pán)根松散，并有部分脫落，破壞了其密封作用�；钊�部分解體后發(fā)現(xiàn)有不同程度的損傷、毛刺等，造成活塞不靈活、卡澀。

　　2)由于高壓加熱器入口聯(lián)成閥的作用以及其運(yùn)行方式的獨(dú)特性，要求上閥座必須通過(guò)閥蓋螺栓將鼠籠、盤(pán)根壓緊在上閥座上，上閥座在閥芯垂直位移接觸密封時(shí)，不發(fā)生任何變化。

　　3)從閥門(mén)的結(jié)構(gòu)來(lái)看，門(mén)蓋密封、鼠籠、盤(pán)根、上閥芯為關(guān)聯(lián)尺寸。其中又以盤(pán)根為主要因素。盤(pán)根圈數(shù)大于2圈造成門(mén)蓋密封困難容易發(fā)生外漏。盤(pán)根圈數(shù)少于2圈造成鼠籠與上閥座密封失效容易發(fā)生內(nèi)漏。

　　4)高壓加熱器入口聯(lián)成閥打開(kāi)時(shí)，上閥座上下存在著壓強(qiáng)差。

　　蘭州西固熱電公司給水母管壓力為：18.5～20.8MPa;

　　高壓加熱器出口壓力為：18.9～21.2MPa;

　　其壓強(qiáng)差約：0.45MPa;

　　閥芯的面積為：3.14×(24.5/2)2≈471cm²;

　　作用在閥座上下的壓差約為471×4.5/1000≈2.2t。

　　這樣大的推力遠(yuǎn)大于鼠籠施加給上閥座填料盤(pán)根的預(yù)緊力，造成上閥座的密封填料壓縮，上閥座上移。當(dāng)停運(yùn)高壓加熱器時(shí)，推力釋放，填料因自身彈性恢復(fù)而松弛，使用多次后填料變得松軟就會(huì)出現(xiàn)上述情況，即盤(pán)根圈數(shù)少于2圈造成鼠籠與上閥座密封失效易發(fā)生內(nèi)漏現(xiàn)象[9]。

3、高壓加熱器入口聯(lián)成閥改造方案

　　1)針對(duì)閥座沖蝕進(jìn)行補(bǔ)焊處理。補(bǔ)焊前應(yīng)做好打磨、清潔等工作;補(bǔ)焊時(shí)由下至上逐層疊加。補(bǔ)焊結(jié)束后進(jìn)行必要的著色探傷，防止裂紋等焊接缺陷。然后用專用鏜床粗車閥座密封面后恢復(fù)至原尺寸。用研磨工具分別精研上閥座及門(mén)芯，并相互吃線合格。

　　2)上閥座結(jié)構(gòu)根據(jù)自密封閥門(mén)形式進(jìn)行改造。將上閥座盤(pán)根改造為加設(shè)自密封墊子，并且在上閥座上部開(kāi)具4×M16的底孔用于提升用途。在上閥座與鼠籠之間安裝自密封壓板的同時(shí)開(kāi)具4×Φ17提升螺栓孔，這樣就形成倒掛式的自密封，閥門(mén)開(kāi)啟時(shí)上閥芯與上閥座接觸并向上推移，自密封上移并起到密封作用。閥門(mén)關(guān)閉時(shí)由于提升螺栓作用上閥座不會(huì)下移，消除了因閥芯往復(fù)運(yùn)動(dòng)后填料泄露的可能，如圖3所示。同時(shí)將門(mén)蓋螺栓由原M42(35#鋼)材質(zhì)提高至42CrMo，在安裝中先利用專用工具將上閥座上提，增大填料的預(yù)緊力，然后緊固好門(mén)蓋的拉緊螺栓，改善以前只用拉緊螺栓給填料環(huán)施加預(yù)緊力的情況。

　　3)活塞頂部增開(kāi)泄水管，保證活塞上升時(shí)上部水能及時(shí)排出。

4、效果檢查

　　高壓加熱器入口聯(lián)成閥通過(guò)改造后，組裝投入運(yùn)行的6個(gè)月內(nèi)，該閥門(mén)沒(méi)有發(fā)生內(nèi)漏及活塞卡塞現(xiàn)象，提高了給水溫度約18℃，并保持水溫穩(wěn)定。

5、結(jié)束語(yǔ)

　　通過(guò)本次高壓加熱器入口聯(lián)成閥的改造，各項(xiàng)運(yùn)行技術(shù)指標(biāo)都達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。不僅提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性，并且降低了煤耗，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)為今后本公司改造高壓加熱器出口聯(lián)成閥提供了技術(shù)保障和經(jīng)驗(yàn)。