超(超)临界高加三通阀的研究.pdf

CM电力通用机械
GM in Electric Power
超(起)临界高加三通的研究
哈电集团哈尔滨电站阀门有限公司(黑龙江150046)邹世浩万胜军
摘要】介绍了超(超)临界火电杌组高压加
热器液动旁路保护系统和电动旁路保护系统的典型布置
及功能原理,分析了两种旁路保护系统配置高加三通阀
控制
信号
的结构特点和工作原理。通过分析可知,液动高加三通
锅炉给水
至锅炉
阀开关迅邃,但电动高加三通阀结构简单、控制方便、
密封更可靠
关键词】电动高加三通间液动高压活
塞节流套
图1液动旁路保护系统
一、前言
1.注水阀2.液动高加入口三通3.气动快启阀4.泄压管路5.旁路
6液动高加出口三通阀7高压加热器8,主路9注水管路
高压加热器是火力发电厂凝汽式抽汽回热系统的
2.功能原理
重要部件,它安装在给水泵和省煤器之间,利用汽轮机
高压加热器投运前,高加三通阀处于主路关闭旁
各级抽汽来加热高压给水,提高给水温度,减少进入锅
路开启状态,给水经旁路进入锅炉。高压加热器投运
炉给水和炉膛的温差,提高机组发电效率。
时,首先打开高加三通阀上部锁紧手轮,将上阀杆旋至
为保证高压加热器解列时机组正常运行,高压加全开位置,同时开启注水阅,给水经注水管路进入高压
热器设置了旁路保护系统。超(超)临界火电机组高压加热器,当高压加热器管侧压力升至一定值后,介质作
加热器旁路保护系统按高加三通阀駆动方式分为电动旁用在阀杆横截面上的升力大于填料摩擦力和活动部件
路保护系统和液动旁路保护系统。
自重,阀杆带动阀瓣上移,打开高加三通阀主路关闭
旁路,高压加热器投运。当高压加热器发生故障时,壳
、液动旁路保护系统
侧水位急剧上升超过允许值时,液位控制系统会给出信
1.系统布置
号,使气动快启阀迅速开启,将高加三通阀活塞缸下腔
液动旁路保护系统包括液动高加人口三通阀、液的介质泄压,上腔介质推动高压活塞带动阀迅速下
动高加出ロ三通阀、气动快启阀、注水阀及其控制系统「移,打开旁路关闭主路,使高压加热器安全解列,给水
等,系统的典型布置如图1所示
经旁路进入锅炉。
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GM用机
ww.ctjx.crom2014年第71期
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电力通用机械(CM
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3.液动高加三通阀
座与阀体间采用弹簧蓄能圈和O形圈两道密封。
液动高加入口三通阀与液动高加出口三通阀工作
第道密封是弹簧蓄能密封圈,它由聚合物材
原理基本相同,均采用内置高压活塞驱动,但液动高料密封売和耐腐蚀的不锈钢金属弹簧组成。密封圈安
加出口三通阀結构简单,以液动高加入口三通阀为例装在沟槽内,弹簧受压形成向外的张力,使密封唇紧
进行分析研究。
密地贴合在密封沟槽壁上,由此形成初始的密封。工
(1)結构原理液动高加入口三通阅的结构如」作状态下,高压介质会辅助弹簧压紧密封唇,压力越
图2所示,由阀体、上阀座、下阀座、高压活塞、阅大,密封唇与沟槽壁贴合得越充分,由此形成可靠的
、弹簧蓄能圈、阀盖、节流套及活塞缸等组成。阀高压密封。
体与阀盖处采用压力自紧式密封设计,压力越高密封
第二道密封是O形密封圏,它是一种挤压型密
性越好;高压活塞与阀杆为一体式结构,通过阀瓣压封。O形密封圈装入密封槽后,其横截面受到接触压
盖与阀辯连接;活塞缸上腔通过连通管与阀体中腔相缩应力而产生7%~30%的弹性变形,对密封槽壁面产
连,下腔与泄压管路相连;下阀座与阀体焊接连接;生一定的初始接触压力p,形成初始的密封圈压力
上阀座与节流套、活塞缸为一体式结构,与阀体间采实现密封,在工作状态下,0形密封圈在介质压力的
用弹簧蓄能圈和O形圈
作用下会发生位移,移向低压侧,同时其弹性变形进
液动高加三通阀的开启、关闭均由30MPa以上的「一步加大,填充和封闭上阀座与阀体间隙。此时,作
高压水驱动,整个动作时间小于5s。阀门主路和旁路用于密封副耦合面的接触压力上升为pm,达到零泄漏
关闭时的密封力均由阀上下腔的介质压差作用力提的密封性。P。按式(1)计算。
供
式中pa一接触压力,单位为MPa
K一压力传递系数,橡胶制O形密封圏K=1
P一被密封介质的压力,单位为MPa
3)旁路减压设计当介质流经高压加热器时,
约有0.3MPa的压力降,为保证高压加热器投运和解列
时进入锅炉的介质压力平稳,阀体上腔的旁路流道设
有节流套,起到节流减压作用。节流套的减压面积按
泄压管路
式(2)进行计算。
连通管
F=Q(y/△p)
旁路
式中F减压面积,单位为
Q介质流量,单位为h
f一阀门流阻系数
y介质密度,单位为gm2
△p高压加热器的压力降,单位为 kgf/cm2
(kgf/cm2=9.8×10Pa
电动旁路保护系统
图2液动高加入口三通阀
1.阀体2.下阀座3.阀瓣4.上阀座5弹簧蓄能圈6形圈
系统布置
7.节流套8活塞缸9.活塞10.上阀杆11.手轮12.四合环
13.自密封困14.盖15.杆16.阅瓣压盖
超(超)临界火电机组电动旁路保护系统的典型
(2)上阅座密封机理高加入口三通阀旁路关闭布置如图3所示,系统包括电动高加三通阀、电动闻
后的密封性是阅门一项重要性能指标,上阀座与阀体阀、注水阀及其控系统等。电动高加三通阀安装在
间密封可靠性是保证该指标的重要因素。因此,上阀高压加热器人口管道,电动间阀安装在出口管道
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20?4年第7期ww. ety]x,com
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