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淺析火電閥門(mén)機(jī)械的應(yīng)用流程
來(lái)源: | 作者:pmtbc6c34 | 發(fā)布時(shí)間: 2018-09-29 | 2090 次瀏覽 | ?? 點(diǎn)擊朗讀正文 ?? ? | 分享到:
介紹了火電閥門(mén)機(jī)械的應(yīng)用流程、設(shè)計(jì)及開(kāi)發(fā),著重研究了閥門(mén)在超臨界狀態(tài)下的使用、閥門(mén)各零部件材料在超臨界狀態(tài)下的使用、以及對(duì)閥門(mén)生產(chǎn)制造綜合成本的核算。論述了其結(jié)構(gòu)、主要零部件材料、熱處理、主要試驗(yàn)項(xiàng)目及技術(shù)要求。實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明,火電閥門(mén)機(jī)械已成功應(yīng)用于國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè),并取得了非常好的效果,為今后火電機(jī)組相關(guān)閥門(mén)的開(kāi)發(fā)及設(shè)計(jì)提供了借鑒。 
  關(guān)鍵詞:火電閥門(mén)機(jī)械;應(yīng)用流程;研究 
  前言: 
  火力發(fā)電在我國(guó)發(fā)電行業(yè)中占據(jù)主導(dǎo)地位,并向著機(jī)組大容量、高參數(shù)、高效節(jié)能方向發(fā)展。從當(dāng)前國(guó)內(nèi)國(guó)外的發(fā)展趨勢(shì)分析,對(duì)火電廠在效率、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境適應(yīng)性方面,有競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)都瞄準(zhǔn)采用超臨界和超超臨界機(jī)組,整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)機(jī)組等火電高端機(jī)械。一般中小機(jī)組熱效率在30%左右,亞臨界大型火電機(jī)組的熱效率在38%以下,而超臨界和超超臨界機(jī)組的熱效率可達(dá)42%~45%。超超臨界機(jī)組采用的火電高溫高壓閥門(mén)與亞臨界機(jī)組采用的火電高溫高壓閥門(mén)有很大不同,超超臨界機(jī)組用火電高端閥門(mén)對(duì)其在技術(shù)參數(shù)、材質(zhì)及可靠性能等方面提出了更高的要求。 
  1.火電高端機(jī)械機(jī)組閥門(mén)現(xiàn)狀 
  1.1國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀 
  目前國(guó)內(nèi)火電高端機(jī)組閥門(mén)已有采用雙重密封結(jié)構(gòu)的旋塞閥;密封環(huán)-盤(pán)根雙重密封閥門(mén)(在閥蓋內(nèi)側(cè)的頂部設(shè)置一密封環(huán),當(dāng)閥門(mén)全開(kāi)時(shí),閥桿頭就會(huì)壓緊在密封環(huán)上,二者的密封結(jié)合面就會(huì)嚴(yán)密配合);雙向密封轉(zhuǎn)芯閥(閥芯沿軸線運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)閥的開(kāi)啟、關(guān)閉);復(fù)合式閘板大口徑硬密封平板閘閥(其結(jié)構(gòu)包括閥體、金屬硬密封閥座、副軟密封圈、復(fù)合閘板、閥桿部件);有采用硬密封和軟密封相結(jié)合的組合密封固定式球閥;還有由軟密封圈和金屬密封環(huán)組合構(gòu)成雙重密封防火蝶、雙向金屬硬密封蝶閥等。另外還有通過(guò)雙向內(nèi)控平衡閥節(jié)流閥、梭閥、緩沖閥的有機(jī)配合和相互匹配,形成一個(gè)整體的回轉(zhuǎn)控制閥;由旋塞閥、截止閥、熱靜力型疏水閥和截止閥4個(gè)部分組成的高溫高壓旋塞型復(fù)合閥;采用主閥頭和副閥頭兩個(gè)閥頭,且副閥頭中具有曲折流道的高溫高壓復(fù)合閥頭截止閥;有閥體外層為般材料,內(nèi)層為鈦或鈦合金層的鈦鋼復(fù)合閥;外殼采用普通鋼材制作,內(nèi)襯用耐磨材質(zhì)澆注的耐磨復(fù)合閥門(mén);有閥盤(pán)和閥桿分為兩體,閥盤(pán)鉸接在閥體上的旋啟式復(fù)合閥;以及閥體內(nèi)設(shè)有可在導(dǎo)套內(nèi)滑動(dòng)的閥瓣,閥瓣側(cè)面設(shè)有節(jié)流孔的油氣輸送復(fù)合閥。 
  1.2國(guó)外現(xiàn)狀 
  國(guó)外方面,已有雙密封閥、帶清潔功能的清潔防滲漏的火電高端雙密封閥。該閥在連接口的圓柱限位表面間外殼上有一個(gè)環(huán)形的周向密封槽。在關(guān)閉位置,雙向密封閥的兩個(gè)周向槽配合、雙密封型高純度流體閥,由阻流體通過(guò)一個(gè)管道的閥密封座,用于關(guān)閥過(guò)程的一個(gè)密封件構(gòu)成。有雙密封焊接閥,通過(guò)一個(gè)閥座來(lái)調(diào)節(jié)閥座壓力來(lái)保證內(nèi)部密封,外部密封則是通過(guò)焊接連接套管的前表面到閥體的前面的圓柱密封面來(lái)實(shí)現(xiàn)。還有雙密封蝶閥及雙密封球閥,球閥有一個(gè)雙密封結(jié)構(gòu),可使閥門(mén)內(nèi)的蝶板在高溫高壓下朝上或下運(yùn)動(dòng)而不會(huì)有瞬間移動(dòng),用蝶板上的彈性物來(lái)完全密封。 
  1.3超臨界 
  水的臨界狀態(tài)參數(shù)為22.115MPa,374.15℃,在水的參數(shù)達(dá)到該臨界點(diǎn)時(shí),水的完全汽化會(huì)在一瞬間完成,即在臨界點(diǎn)時(shí),在飽和水與飽和蒸汽之間不再有汽、水共存的二相區(qū)存在,二者參數(shù)不再有分別。當(dāng)機(jī)組參數(shù)高于這一臨界狀態(tài)參數(shù)時(shí),通常稱其為超臨界參數(shù)機(jī)組。超臨界、超超臨界火電機(jī)組具有顯著的節(jié)能和改善環(huán)境的效果,超超臨界機(jī)組與超臨界機(jī)組相比,熱效率要提高1.2%,一年就可節(jié)約6000t優(yōu)質(zhì)煤。未來(lái)火電建設(shè)將主要是發(fā)展高效率高參數(shù)的超臨界(SC)和超超臨界(USC)火電機(jī)組,它們?cè)诎l(fā)達(dá)國(guó)家已得到廣泛的研究和應(yīng)用。 
  2.火電閥門(mén)機(jī)械應(yīng)用流程 
  2.1四大管路系統(tǒng)及價(jià)格情況 
  火電發(fā)電系統(tǒng)中高工作參數(shù)、高技術(shù)含量的閥門(mén)主要分布在四大管路系統(tǒng)中,即主蒸汽管道、主給水管道、再熱器冷段熱段管道和汽機(jī)各段抽汽管道,另外還有高低壓旁路系統(tǒng)。據(jù)資料介紹,一臺(tái)60萬(wàn)kW超臨界火電機(jī)組僅四大管道閥門(mén)全部進(jìn)口需6000-9000萬(wàn)元,如果全部國(guó)產(chǎn)化只需3000多萬(wàn)元;一臺(tái)60萬(wàn)kW或30萬(wàn)kW亞臨界火電機(jī)組四大管道用閥門(mén)全部進(jìn)口需5000-7000萬(wàn)元,如果全部國(guó)產(chǎn)化只需2000多萬(wàn)元。按目前火電發(fā)電站建設(shè)情況,每年新建60萬(wàn)kW超臨界機(jī)組30臺(tái),超臨界火電機(jī)組配套閥門(mén)全部進(jìn)口;每年新建60萬(wàn)kW、30萬(wàn)kW亞臨界機(jī)組25臺(tái),亞臨界機(jī)組部分進(jìn)口,僅四大管道進(jìn)口閥門(mén)需20億-30億元以上。 
  2.2提高蒸汽參數(shù) 
  提高蒸汽參數(shù),火電廠效率增加能降低運(yùn)行成本,但要增加投資,二者之間有個(gè)優(yōu)化數(shù)字。據(jù)德國(guó)統(tǒng)計(jì),按目前價(jià)格水平,提高超臨界蒸汽參數(shù),在每改善l%廠效率多花費(fèi)3000萬(wàn)德國(guó)馬克(DM)以內(nèi)投資時(shí),火電廠仍能收到經(jīng)濟(jì)效益。 
  據(jù)資料介紹,蒸汽參數(shù)為16.7MPa/538℃/538℃亞臨界電站的電站凈效率為418%;蒸汽參數(shù)為25MPa/540℃/560℃超臨界電站的電站凈效率為43.3%;蒸汽參數(shù)為27MPa/585℃/600℃超臨界電站的電站凈效率為44.4%;蒸汽參數(shù)為30MPa/600℃/620℃超臨界電站的電站凈效率為45.1%;蒸汽參數(shù)為31.5MPa/620℃/620℃超臨界電站的電站凈效率為45.5%;蒸汽參數(shù)為35MPa/700℃/720℃超臨界電站的電站凈效率為47.6%。這些數(shù)據(jù),可用來(lái)估算提高參數(shù)對(duì)電站效率的影響。 
  2.3節(jié)能減排 
  由于我國(guó)目前的能源使用主要以煤為主,這就決定了在今后很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),國(guó)內(nèi)的能源發(fā)展方向還是以燃煤發(fā)電為主導(dǎo)地位。目前中電投發(fā)電機(jī)組中火電比例占到了78%。在2009年3月28日召開(kāi)的電力科學(xué)發(fā)展高層論壇上,國(guó)家能源局電力司副司長(zhǎng)曹述棟透露,國(guó)家能源局已經(jīng)開(kāi)始著手“十二五”電力規(guī)劃編制準(zhǔn)備工作,并已經(jīng)啟動(dòng)包括核電發(fā)展規(guī)劃等在內(nèi)的專項(xiàng)規(guī)劃,目前針對(duì)形勢(shì)發(fā)展,將會(huì)加快熱電聯(lián)產(chǎn)、煤電一體化發(fā)展,繼續(xù)推進(jìn)上下游關(guān)系,積極調(diào)整火電結(jié)構(gòu),促進(jìn)節(jié)能減排。 
  目前國(guó)家發(fā)改委、能源局還確定下一步將逐步關(guān)停12.5萬(wàn)kW和20萬(wàn)kW的小火電機(jī)組,同時(shí)不再上30萬(wàn)kW的火電機(jī)組,將大量上以60萬(wàn)kW、60萬(wàn)kW以上的火電機(jī)組、超臨界、超超臨界火電機(jī)組,即所謂的“上大壓小”。據(jù)資料顯示,我國(guó)電力工業(yè)由于火電機(jī)組比重高,消耗的煤炭和排放的二氧化硫均占全國(guó)總量的一半以上。同時(shí),火電機(jī)組平均每千瓦時(shí)供電煤耗較國(guó)際先進(jìn)水平高60g左右,節(jié)能減排潛力較大。在火電機(jī)組中,能耗高、污染重的小火電機(jī)組比重較高,單機(jī)10萬(wàn)kW及以下小火電機(jī)組占火電裝機(jī)容量的近30%,這是造成我國(guó)電力工業(yè)能源消耗和污染排放指標(biāo)與國(guó)際先進(jìn)水平差距較大的重要原因。小火電機(jī)組若全部由大機(jī)組替代,每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤9000萬(wàn)t,減少二氧化硫排放180萬(wàn)t,按照數(shù)據(jù)計(jì)算,將使全國(guó)電力工業(yè)煤炭消耗和二氧化硫排放總量分別下降10%和13.5%。而加大關(guān)停小火電,“上大壓小”勢(shì)必將導(dǎo)致“十一五”節(jié)能步子加快。 
  3.結(jié)語(yǔ) 
  通過(guò)超臨界火電閘閥的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā),以及相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)的日趨成熟,優(yōu)化了火電機(jī)械應(yīng)用流程,不但擴(kuò)大了在火電領(lǐng)域的閥門(mén)產(chǎn)品的運(yùn)用范圍,而且還增強(qiáng)了我國(guó)火電閥門(mén)機(jī)械競(jìng)爭(zhēng)能力,為以后在火電領(lǐng)域的拓展和發(fā)揮提供了強(qiáng)有力的后盾。 
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