一種改造后的670mw機組高排通風閥的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種改造后的670MW機組高排通風閥，包括閥體、閥座、閘板、閘板架和閥桿，其中：閥座固定于閥體內(nèi)側(cè)兩端，每個閥座分別于一個閘板連接，兩個閘板固定于同一個閘板架兩端，兩個閘板成對稱結(jié)構(gòu)，且沿閘板架中心線對稱分布，閘板架上端固定有閥桿，閥桿上端兩側(cè)分別固定有一個托架，且兩個托架下端分別連接與其位于同一側(cè)的閘板。本實用新型無需改動原有氣動控制機構(gòu)與邏輯保護程序，節(jié)省檢修、改造費用，減少工作量；閥桿的錐面、閘板的斜面設(shè)計減小了閥門的開啟作用力，解決了卡澀、尤其是機組緊急停機時閥門不能及時開啟的問題，保證了機組的安全運行。
【專利說明】—種改造后的670MW機組高排通風閥

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種改造后的670MW機組高排通風閥。

【背景技術(shù)】
[0002]高排通風閥的作用:1、在高中壓啟動方式下，高、低壓旁路開啟，高排逆止門是關(guān)閉的，此時高排通風閥開啟及時排走高壓缸的少量蒸汽、防止末級葉片的鼓風摩擦，將高壓缸的蒸汽引入凝汽器；2、機組跳閘時，閥門打開，在汽機高轉(zhuǎn)速低蒸汽流量的時候，將高壓尾部長葉片產(chǎn)生的鼓風摩擦熱帶走，防止高排超溫，同時防止機組超速。
[0003]所以高排通風閥能否快速、及時開啟，對機組的安全性至關(guān)重要。為滿足快速開啟，閥門一般選擇液動或氣動控制，比較運行狀況，氣動因泄露時不會發(fā)生火災(zāi)相對安全，但氣動控制與楔式閘閥不匹配，容易卡澀。同時氣動控制因下閘力較小，閥門又容易內(nèi)漏。選擇一種能與氣動控制相匹配的大通徑閘閥是解決問題的關(guān)鍵。
[0004]我廠三期機組為上海汽輪機廠制造的670麗超臨界機組，汽輪機型號為N660-24.2/566/566，分別于2006年和2007年投產(chǎn)。機組在高壓缸排汽管道、高排逆止門前設(shè)有高排通風閥，而高排通風閥的邏輯保護一般是:A:汽機沖轉(zhuǎn)前開啟，并網(wǎng)帶初始負荷60秒后關(guān)閉；B:汽機跳閘后打開。鼓風摩擦產(chǎn)生的熱量與汽輪機轉(zhuǎn)速、汽輪內(nèi)工質(zhì)的密度及汽機葉片高度等因素有關(guān)，轉(zhuǎn)速越高，缸內(nèi)工質(zhì)密度越大，高壓缸末級葉片由于鼓風摩擦產(chǎn)生的熱量就越大，汽輪機沖轉(zhuǎn)過程中或汽輪機跳閘后，汽輪機的進汽量很少，進入汽輪機內(nèi)的沖轉(zhuǎn)蒸汽不足以帶走鼓風磨擦產(chǎn)生的熱量，易造成高壓缸末級葉片溫度升高及高排超溫；若及時打開高排通風閥后，可以降低高壓缸排汽壓力，這樣高壓缸內(nèi)工質(zhì)密度相應(yīng)降低(高壓缸內(nèi)真空上升)，高排蒸汽焓也降低了，有利于冷卻高壓缸末級葉片，防止高壓缸末級葉片超溫。同時高排通風閥還可以作為防止超速的措施。
[0005]所以高排通風閥能否快速、及時開啟，對機組的安全性至關(guān)重要。
[0006]為滿足快速、及時開啟，閥門一般選擇液動或氣動控制，比較運行狀況，氣動因泄露時不會發(fā)生火災(zāi)相對安全，我廠670MW機組選擇楔式閘閥配雙向氣動控制機構(gòu)，閥門型號為Z661Y-100 DN300。但實際運行狀況是閥門經(jīng)常在需要開啟時產(chǎn)生卡澀，嚴重影響機組的安全運行。分析認為氣動控制與楔式閘閥不匹配，容易產(chǎn)生開啟卡澀。原因是:雙向作用氣動控制機構(gòu)因儀用壓縮空氣壓力一定，其開、關(guān)作用力相同，甚至是關(guān)閉時作用力大于開啟時作用力(閥桿面積受力差)。而閘閥的特性決定其開啟作用力必須大于關(guān)閉作用力，否則容易卡澀無法開啟。同時氣動控制因下閘力較小，閥門密封面不嚴容易產(chǎn)生內(nèi)漏，又影響機組的經(jīng)濟性。因此選擇一種能與氣動控制相匹配的大通徑閘閥是解決問題的關(guān)鍵。
實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型為了解決上述問題，提出了一種改造后的670麗機組高排通風閥，本裝置保證閥門通流通徑不變，保留閥門原有氣動結(jié)構(gòu)，閥門更換為平行式閘板閥，在各種狀況下開關(guān)靈活，且閥后溫度一直保持常溫。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0009]一種改造后的670麗機組高排通風閥，包括閥體、閥座、閘板、閘板架和閥桿，其中:閥座固定于閥體內(nèi)側(cè)兩端，每個閥座分別于一個閘板連接，兩個閘板固定于同一個閘板架兩端，兩個閘板成對稱結(jié)構(gòu)，且沿閘板架中心線對稱分布，閘板架上端固定有閥桿，閥桿上端兩側(cè)分別固定有一個托架，且兩個托架下端分別連接與其位于同一側(cè)的閘板。
[0010]所述閘板架上設(shè)置有圓孔，閘板通過圓孔與閘板架之間轉(zhuǎn)動連接，且間隙配合。
[0011]所述閥桿連接外部的氣動裝置。
[0012]所述閥桿的頂端呈錐形，且與兩側(cè)的閘板接觸，閘板的接觸面為與閥桿頂端相配合的斜面。
[0013]本實用新型的工作原理為:兩個閘板之間自然機械連接無彈簧，不存在任何預(yù)緊漲力，兩個閘板固定在閘板架圓孔中，屬間隙配合，具有一定的可轉(zhuǎn)動空間。
[0014]閥桿在氣動裝置驅(qū)動向下關(guān)閉時，兩個閘板因無彈簧漲力，與閘板架因重力順利進入兩閥座之間，當兩個閘板關(guān)閉到位，閥桿錐面與閘板斜面受力接觸，使閘板漲開緊緊貼緊閥體密封面，保證了閥門密封所需的預(yù)緊力。
[0015]閥桿在氣動裝置驅(qū)動向上開啟時，因閥桿與閘板架之間有一段自由空間，此時向上的作用力并未作用在閘板架上，提升力僅需克服閥桿錐面與閘板斜面的靜摩擦力，由于接觸面積較小，所產(chǎn)生的靜摩擦力也較小，錐面也就容易拔出。當閥桿錐面離開閘板后，閘板在介質(zhì)力橫向作用下也隨之松開，密封閥門所需預(yù)緊力消失，閥桿繼續(xù)提升至閘板架受力，閥板幾乎無摩擦力，閥門順利開啟。
[0016]本實用新型的有益效果為:
[0017](I)無需改動原有氣動控制機構(gòu)與邏輯保護程序，節(jié)省檢修、改造費用，減少工作量;
[0018](2)閥桿的錐面、閘板的斜面設(shè)計減小了閥門的開啟作用力，解決了卡澀、尤其是機組緊急停機時閥門不能及時開啟的問題，保證了機組的安全運行；
[0019](3)錐面無預(yù)緊漲力設(shè)計保證了閥門的嚴密，克服了閥門屢檢修屢內(nèi)漏的困難，提高了機組的經(jīng)濟性；
[0020](4)使用平行式閘板閥門，保證閥門通流通徑不變，可在各種狀況下開關(guān)靈活，且閥后溫度一直保持常溫。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]其中，1、閥體；2、閥座；3、閘板；4、閘板架；5、閥桿；6、托架。

【具體實施方式】
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[0023]下面結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。
[0024]高排通風閥是機組重要的保護性閥門之一，閥門改造需論證，不能輕易變動。閥門如需改造，必須列入重大技改項目且由他們來組織實施，估計改造費用不菲。我廠又到同容量機組的電廠進行了考察學習，發(fā)現(xiàn)多數(shù)機組高排通風閥是隔離電動門與調(diào)整門串聯(lián)，機組啟動前隔離電動門提前開啟，調(diào)整門參與邏輯保護，機組跳閘，隔離電動門與調(diào)整門同時動作，即其安裝型式并不是統(tǒng)一的，電動隔離門也可以滿足保護邏輯快速動作需求(電動閥門的開啟時間一般大于30秒)。這是基于閥門開啟10秒鐘，其開度為1/3時通流面積就足以排放高排蒸汽這一前提。因此我們認為，只要設(shè)計的閥門全程開關(guān)時間不大于10秒，就可以進行改造。
[0025]針對閥門內(nèi)漏、卡澀的原因，一般分析認為:為保證閥門的快速動作和運行安全，必須采用氣動控制機構(gòu)。但如果采用傳統(tǒng)的楔式閘閥，如此大通徑閥門與所需的氣動裝置不匹配:若采用氣缸雙作用式，開與關(guān)推力相等，不能保證順利開啟；若采用氣缸單作用式，即氣動關(guān)閉，彈簧彈力開啟，則為克服彈簧彈力所需的氣動裝置外形及體積較大，價格較貴，且氣缸關(guān)閉向下的作用力需先克服彈簧向上的作用力，下閘力變小不能保證閥門嚴
LU O
[0026]兼顧各種環(huán)節(jié)，設(shè)計了一種適合低壓力介質(zhì)平行式閘板閥門:保留閥門原有氣動結(jié)構(gòu)，閥門更換為平行式閘板閥，考慮到高壓缸排汽壓力較低(低負荷時不足2.5MP)，不適合平行式閘板閥的密封等情況，對閥門結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖1所示:
[0027]一種改造后的67(MW機組高排通風閥，包括閥體1、閥座2、閘板3、閘板架4和閥桿5，其中:閥座5固定于閥體I內(nèi)側(cè)兩端，每個閥座2分別于一個閘板3連接，兩個閘板3固定于同一個閘板架4兩端，兩個閘板3成對稱結(jié)構(gòu)，且沿閘板架4中心線對稱分布，閘板架4上端固定有閥桿5，閥桿5上端兩側(cè)分別固定有一個托架6，且兩個托架6下端分別連接與其位于同一側(cè)的閘板3。
[0028]閘板架4上設(shè)置有圓孔，閘板3通過圓孔與閘板架4之間轉(zhuǎn)動連接，且間隙配合。
[0029]閥桿5連接外部的氣動裝置。
[0030]閥桿5的頂端呈錐形，且與兩側(cè)的閘板3接觸，閘板3的接觸面為與閥桿5頂端相配合的斜面。
[0031]其工作原理為:兩個閘板3之間自然機械連接無彈簧，不存在任何預(yù)緊漲力，兩個閘板3固定在閘板架4圓孔中，屬間隙配合，具有一定的可轉(zhuǎn)動空間。
[0032]閥桿5在氣動裝置驅(qū)動向下關(guān)閉時，兩個閘板3因無彈簧漲力，與閘板架4因重力順利進入兩閥座2之間，當兩個閘板3關(guān)閉到位，閥桿5錐面與閘板3斜面受力接觸，使閘板3漲開緊緊貼緊閥體密封面，保證了閥門密封所需的預(yù)緊力。
[0033]閥桿5在氣動裝置驅(qū)動向上開啟時，因閥桿5與閘板架4之間有一段自由空間，此時向上的作用力并未作用在閘板架4上，提升力僅需克服閥桿5錐面與閘板3斜面的靜摩擦力，由于接觸面積較小，所產(chǎn)生的靜摩擦力也較小，錐面也就容易拔出。當閥桿5錐面離開閘板后，閘板在介質(zhì)力橫向作用下也隨之松開，密封閥門所需預(yù)緊力消失，閥桿5繼續(xù)提升至閘板架4受力，閥板5幾乎無摩擦力，閥門順利開啟。
[0034]2013年5月#5機大修，閥門按設(shè)計方案進行了改造更換，閥門通流通徑不變，保留原氣動控制機構(gòu)，重新設(shè)計、加工了閥桿與氣動控制連接件。閥門投入運行后，各種狀況下開關(guān)靈活，且閥后溫度一直保持常溫，閥門改造成功。2014年6月#6機大修，同樣方案對閥門進行了更換，效果相同。
[0035]閥門的設(shè)計保留了原氣動控制機構(gòu)，也就保留了所有控儀邏輯保護程序，節(jié)省了檢修費用，減少了控制及儀表工作人員工作量體現(xiàn)了高效低費檢修；閥瓣總成的錐面、斜面設(shè)計減小了閥門的開啟作用力，解決了卡澀、尤其是機組緊急停機時閥門不能及時開啟的問題，保證了機組的安全運行；錐面無預(yù)緊漲力設(shè)計保證了閥門的嚴密，克服了閥門屢檢修屢內(nèi)漏的困難，提高了機組的經(jīng)濟性。
[0036]高排通風閥的更換是平行式雙閘板閥安裝于低壓管道系統(tǒng)中的一次成功嘗試。這種結(jié)構(gòu)的閥門因密封面(線)在關(guān)閉時可以自動調(diào)整、同時因無楔度在檢修時可以不考慮研磨厚度的優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于高壓介質(zhì)系統(tǒng)，其密封必須滿足閘板兩側(cè)高壓差這一條件，即高壓側(cè)閘板產(chǎn)生巨大推力，將低壓側(cè)閘板推向閥座密封面形成嚴密密封。若閘板兩側(cè)壓差小，則會因推力不夠?qū)е麻y門內(nèi)漏，所以此結(jié)構(gòu)閥門不適合安裝于低壓介質(zhì)系統(tǒng)。本次改造，高排壓力最低僅有2.5MP，如此壓差采用此種方式改造是一種成功的嘗試，積累了經(jīng)驗和實例。結(jié)合三期670MW機組大修現(xiàn)狀，如汽泵入口電動門、凝結(jié)水母管系統(tǒng)閥門等，閥門通徑較大，但普遍采用彈性楔式單閘板，檢修研磨難度較大。同時各閥門因沖刷和老化等原因很快進入更換周期，完全可以以此為先例，論證更換這種結(jié)構(gòu)的閥門，以杜絕閥門內(nèi)漏和減輕檢修工作量。
[0037]上述雖然結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍以內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種改造后的67(MW機組高排通風閥，其特征是:包括閥體、閥座、閘板、閘板架和閥桿，其中:閥座固定于閥體內(nèi)側(cè)兩端，每個閥座分別于一個閘板連接，兩個閘板固定于同一個閘板架兩端，兩個閘板成對稱結(jié)構(gòu)，且沿閘板架中心線對稱分布，閘板架上端固定有閥桿，閥桿上端兩側(cè)分別固定有一個托架，且兩個托架下端分別連接與其位于同一側(cè)的閘板。
2.如權(quán)利要求1所述的一種改造后的670MW機組高排通風閥，其特征是:所述閘板架上設(shè)置有圓孔，閘板通過圓孔與閘板架之間轉(zhuǎn)動連接，且間隙配合。
3.如權(quán)利要求1所述的一種改造后的670MW機組高排通風閥，其特征是:所述閥桿連接外部的氣動裝置。
4.如權(quán)利要求1所述的一種改造后的670MW機組高排通風閥，其特征是:所述閥桿的頂端呈錐形，且與兩側(cè)的閘板接觸，閘板的接觸面為與閥桿頂端相配合的斜面。
【文檔編號】F16K3/02GK204201136SQ201420590078
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月13日
【發(fā)明者】陳繼軍, 馬金春, 周戰(zhàn)偉, 藍文松 申請人:大唐黃島發(fā)電有限責任公司