要使疏水系統(tǒng)正常運(yùn)行,除了保證疏水系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理外,選擇合適的疏水裝置也至關(guān)重要。
在火力發(fā)電廠各系統(tǒng)中,疏水系統(tǒng)是最復(fù)雜、最凌亂的系統(tǒng)。該系統(tǒng)的重要性雖不及主蒸汽等大系統(tǒng),但該系統(tǒng)正常運(yùn)行與否不僅關(guān)系到整個(gè)電廠的經(jīng)濟(jì)性,而且對(duì)整個(gè)電廠的安全性也會(huì)產(chǎn)生重大的影響。
1、發(fā)電廠疏水系統(tǒng)特點(diǎn)和疏水閥使用現(xiàn)狀
1.1 蒸汽疏水的產(chǎn)生機(jī)制及危害
蒸汽在傳輸中不可避免地要損失熱量,當(dāng)趨于飽和溫度時(shí)就會(huì)析出凝結(jié)水即疏水,特別是在蒸汽完全停止流動(dòng)的區(qū)域,盡管蒸汽有過(guò)熱度,但仍然會(huì)產(chǎn)生疏水。蒸汽管道中形成的疏水對(duì)機(jī)組的安全性和經(jīng)濟(jì)性都會(huì)產(chǎn)生影響。
一方面管道中的疏水是形成水沖擊和水錘的根源,是設(shè)備的安全隱患,疏水在蒸汽管線中輸送雜質(zhì),易使換熱設(shè)備結(jié)垢;另一方面,根據(jù)道爾頓分壓定律,如果蒸汽中混有疏水,就會(huì)使蒸汽額定壓力降低,導(dǎo)致蒸汽做功能力下降,使系統(tǒng)的效率下降。因此,及時(shí)將蒸汽系統(tǒng)中的疏水排走,不僅是蒸汽管線及設(shè)備的安全要求,也是蒸汽系統(tǒng)節(jié)能增效的需要。
1.2 火力發(fā)電廠疏水系統(tǒng)特點(diǎn)
火力發(fā)電廠疏水可分為啟動(dòng)性疏水和經(jīng)常性疏水2部分,按疏水所在系統(tǒng)又可分為廠內(nèi)管道的疏水、熱力設(shè)備的疏水、鍋爐附屬設(shè)備的疏水、汽機(jī)本體范圍內(nèi)的疏水以及防止汽輪機(jī)進(jìn)水的疏水系統(tǒng)等。
眾所周知,火力發(fā)電廠的疏水系統(tǒng)是非常復(fù)雜 的,要保證疏水系統(tǒng)的正常運(yùn)行,除了必須根據(jù)各個(gè)疏水部分的特點(diǎn)合理設(shè)計(jì)系統(tǒng)和布置管線外,選擇合適的疏水裝置也是至關(guān)重要的。
1.3 疏水閥的使用現(xiàn)狀
目前,火電廠疏水裝置較多采用自動(dòng)疏水器,該裝置能及時(shí)、自動(dòng)排出蒸汽系統(tǒng)中的疏水及不凝結(jié)氣體。疏水器按作用原理的不同大致可分為熱動(dòng)力型、熱靜力型、機(jī)械型以及混合型。這4種類(lèi)型的疏水器都有其各自的優(yōu)、缺點(diǎn)及適用范圍,選型時(shí)需根據(jù)實(shí)際疏水部分的疏水溫度、壓力以及疏水量來(lái)綜合選定。
啟動(dòng)性疏水是在機(jī)組點(diǎn)火啟動(dòng)階段的疏水,因?yàn)榕苣枯^大,同時(shí)汽-水兩相流的沖刷也很?chē)?yán)重,因此,目前國(guó)內(nèi)機(jī)組的疏水裝置一般采用口徑大且耐沖刷的Y形截止閥。
亞臨界及以上參數(shù)機(jī)組的主蒸汽管道、再熱蒸汽管道、軸封蒸汽管道、抽汽管道上等防止汽輪機(jī)進(jìn)水疏水系統(tǒng)中使用的疏水閥門(mén),均屬于高端閥門(mén)。
目前,我國(guó)有773家產(chǎn)值500萬(wàn)元以上的閥門(mén)制造廠,其產(chǎn)值約占全國(guó)閥門(mén)總產(chǎn)值的70%,由于受技術(shù)、設(shè)計(jì)制造、金屬材料等因素的制約,國(guó)內(nèi)閥門(mén)生產(chǎn)企業(yè)在節(jié)能、環(huán)保、安全、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略上與國(guó)際先進(jìn)企業(yè)相比尚有差距,不能生產(chǎn)滿(mǎn)足要求的疏水閥。所以,在較苛刻的工況下,進(jìn)口閥門(mén)仍占據(jù)閥門(mén)市場(chǎng)的主導(dǎo)地位。
隨著金屬密封球閥技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,金屬密封球閥在啟動(dòng)疏水閥領(lǐng)域開(kāi)始占有一席之地,尤其是在超臨界及超超臨界機(jī)組中,隨著蒸汽疏水閥工作參數(shù)的提高,金屬密封球閥的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越明顯。
2 金屬密封球閥的特點(diǎn)及應(yīng)用
2.1 球閥的特點(diǎn)
球閥是工業(yè)領(lǐng)域廣泛采用的閥門(mén),它具有流體阻力小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、密封可靠、適用范圍廣以及操作靈活等優(yōu)點(diǎn)。但由于早期的球閥普遍采用普通軟密封,其使用溫度受到限制(低于200),這就限制了球閥在火力發(fā)電廠(尤其是高溫、高壓疏水系統(tǒng))中的應(yīng)用。
近年來(lái),隨著球閥技術(shù)的發(fā)展,開(kāi)發(fā)出了適用于更高溫度的金屬密封球閥,大大拓展了球閥在火力發(fā)電廠的應(yīng)用范圍。