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联合循环发电厂(燃气轮机和蒸汽轮机发电机)

     一座联合循环发电厂至少应包括一台气体燃料和/或液体燃料的燃气透平发电机、一台回热蒸汽发生器(HRSG)和一台蒸汽透平发电机!傲涎贰币淮世丛从谠谕环⒌绯е屑仁褂萌计钙接质褂谜羝钙椒⒌。燃气透平的排气引入HRSG,产生高压蒸汽,驱动蒸汽透平发电机。

     如前所述,这种联合循环使发电厂的热效率达到60%。

     增加效率是通过用天然气对HRSG补充加热实现的。

     HRSG可以有一级、两级、或三级产汽(低、中、高压力)。最多可有三台蒸汽透平发电机。

     联合循环HRSG部分的控制阀与常规燃煤发电厂类似。经常遇到蒸汽和凝结水的压力达2,700psi,温度达1,070℉的工作条件。为满足这些条件的要求,需设计苛刻条件下工作的控制阀。


给水调节阀

目的
     给水调节阀用于控制锅炉汽包的水位。给水调节阀把恒速给水泵送出的水送入汽包,以补充产生蒸汽用掉的水。在典型设计中,控制系统测量汽包水位,用给水流量补偿液位偏差,蒸汽流量作为预测汽包液位的前馈信号。

运行条件
     主给水调节阀为高压力、低差压型。这种阀门通常需要采用阀笼导向,以满足控制特性和执行机构规格经济性的要求。启动和;,这种给水调节阀经受高压力和大压差,需要防止气蚀,以防损坏。通常,需要与主给水调节阀并列安装一台抗气蚀阀笼的启动给水阀。

LESLIE公司的解决办案
     高压力,低压差的工况特点使阀笼导向、平衡式阀芯的“Aeroflow”调节阀成为最理想的选择。平衡式阀芯可以实现稳定控制和选用经济的执行机构!癆eroflow”型的标准定制阀体使LESLIE公司能按照应用条件的要求适配控制流量。通常情况下,此阀门不要求关断严密。
在泵出口压力低于2,500psi的应用场合,C3阀体选项使用户可以用一个阀门实现启动和主给水控制。气蚀发生在阀门行程的开始40%范围内。在汽包压力能克服气蚀之前,控制系统把阀行程限制在40%范围内。

     再配装有DPS阀门定位器的小型执行机构,该阀能为用户提供前所未有的精确阀位和精确控制。


锅炉给水泵再循环阀

目的
    锅炉给水泵再循环阀的功能是维持锅炉给水泵有适当的流量,以防止泵过热和气蚀。泵制造商计算防止由于轴承过热及叶片卡死或过度热膨胀造成泵过早损坏所要求的最小流速。
锅炉给水泵最小流量限值还能防止低流量条件下空穴引起的气蚀和不稳定性。由于发电厂的最高压力出现在锅炉给水泵出口,所以,此设备损坏的可能性最大。

运行条件
    在启动和;墓讨,“锅炉给水泵再循环阀”起着;け玫淖饔。锅炉给水泵的出口压力一般比锅炉设计压力高出10~20%。由于大多数传统燃料电厂的运行压力为10.3~24.8MPa(1,500~3,600psi),所以给水泵出口压力为12~30Mpa(1,750 ~4,400psi),温度为178~204℃(350~400℉)。

    由于阀门设计的要求,这些阀门一般是处于开的位置或关闭位置。系统监测着给水流量,并当给水流量低于要求的最小值时,彻底打开锅炉给水泵再循环阀。通常情况下,最小流量是正常流量的25~35%,只要泵运行在推荐最小值以上,该阀门就关闭,这时要承受电厂的最高压力。阀后水静压头再加上除氧器的运行压力,可以给阀门提供0.34~1.7MPa(50~250psi)的背压。为锅炉给水再循环设计的典型阀门是ANSI  V级密封阀,具有金属对金属的阀座密封。

LESLIE公司的解决办案
    最佳的阀门是在这种工况下的额定压差下泄漏为零。LESLIE公司的Aeroflow调节阀提供Ⅷ级密封,在任何压降下均保证“零”泄漏。Aeroflow调节阀使用“三切力”阀芯设计,;しё皇芟咝阅Σ梁统迨吹乃鸹,确保长期无泄漏运行。LESLIE阀门可选用抗气蚀阀笼(Les-Cav),多达五级压力衰减,防止气蚀损坏。阀体一般可以采用碳钢,ANSI 900~2,500 ANSI级。某些应用场合,出于阀体流速和侵蚀问题的考虑,要求C9或CF8M阀体材料。


减温喷水调节阀

目的
    过热器、再热器或温度控制器都装有喷水调节阀,用于控制送给汽轮机的蒸汽温度。汽轮机的运转速度为3,600转/分,要求蒸汽温度恒定,以防止损坏汽轮机。

运行工况
    喷水阀的供水通常来自给水泵出口。阀的出口压力等于过热器或再热器压力加上喷嘴背压。过热器喷水阀受的压力差较小,通常为1.4~2.1MPa(200~ 300psi);回座压力和阀位调节精度是关键所在。再热器喷水阀通常为大压差;气蚀和阀座泄漏是主要关心的问题。

    再热器喷水存在的主要问题是:大压差引起严重的阀座泄漏。

LESLIE公司的解决办案
    这种工况是LESLIE公司“T2多级阀芯;ぁ奔际醯睦硐胗τ贸『。精确、快速的阀位调节能实现很窄的温度控制范围。内置先导阀允许使用阀杆尺寸3/8"~1/2",减少了阀杆密封难度。对于再热器喷水,可以定制适当行程,来实现最佳的温度调节!岸嗉犊蛊捶尽笨捎糜谘共畲锏1.37MPa(2000psig)的最小流量控制并防止气蚀。

    DPS(数字定位器)使用光学位置反馈信号,控制精度达0.032mm(0.00125")。有极佳的阀位定位能力。这种定位器再加上LESLIE“T2多级阀芯;ぁ笨梢匀繁T诓坏1秒的时间内实现精确的步进动作,没有过位或欠位。

    独特的“T2多级阀芯;ぁ痹偌由螸ESLIE的Ⅷ关闭效果,可保证在额定压差下,每分钟泄漏不足一滴水。由于没有阀座泄漏,所以没有无谓的蒸汽温度下降。LESLIE公司的解决办案能把15℉的温度控制带缩小为3℉,避免了采用其它办法的能量损失。

填料函密封蒸汽调节阀

目的
    “填料函密封蒸汽控制阀”用于维持填料函蒸汽压力在0.03~0.07MPa(5~10psig),以阻止空气进入汽轮机。在汽轮机低负荷(<25%)时,必须向填料函供蒸汽。在高负荷时,汽轮机填料函自供蒸汽。正常运行时,多余蒸汽排到冷凝器内。低负荷时的填料函供汽则来自主蒸汽或辅助蒸汽源。

运行工况
    这台阀中流过的是相邻机组的过热器或再热器出口的高压蒸汽。阀门压降很大而流量很小。在机组正常运行时,这些阀门处于关闭状态。排汽阀或放空阀把多余的蒸汽以0.05~0.07MPa(7~10psig)的压力送入冷凝器。典型工况下,这些阀门在两种模式下工作,在收到某一压力信号时,要么对填料函供汽,要么从填料函放出蒸汽。

LESLIE公司的解决办法
    LESLIE公司的“Aeroflow调节阀”是这种工况的理想选择。这种工况下阀门的主要问题是阀芯和阀座环的线性摩擦引起的阀座泄露。

    LESLIE的Ⅷ级密封效果能有效避免线性摩擦,从而避免效率的降低和频繁维护及修理。LESLIE公司特有的内件微调技术可以在此类小流量、大压降应用中提供合适的Cv值。
排汽阀通常采用球型截止阀,而LESLIE的K-Max阀在这种工况下表现的更好。


汽轮机旁路阀

目的
    汽轮机旁路调节阀用于使蒸汽从汽轮机排向到冷凝器或大气。在电厂甩负荷时,旁路系统能避免锅炉或反应堆停炉或停止反应。

运行工况
    对于传统燃料电厂,汽轮机旁路阀承受汽轮机的主蒸汽的压力和温度,通常为10~25MPa(1,500~3,600psi)和566℃(1,050℉)。旁路阀的出口侧压力很低。这种位置的阀门会经受热冲击,并要求关闭严密和反应迅速。

LESLIE公司的解决办法
    汽轮机旁路阀的理想选择是LESLIE公司的“Aeroflow控制阀”。旁路阀的主要问题是阀塞和阀座环线性拉伤引起的阀座泄漏。LESLIE公司的Ⅷ级关闭效果在减少维护和节能方面提供了专业的选择。
   
    许多旁路应用要求1秒的行程时间!癆eroflow调节阀”的“T2阀芯”能使用经济的执行机构提供要求的行程速度,同时能保持稳定的控制效果。

    汽轮机旁路阀的通病是热循环造成的卡死和密封冲蚀。LESLIE公司的先导阀芯能自动校正阀芯、阀笼和阀座环,,确?煽康姆痉锤闯鋈敕ё。顶部安装的悬挂式阀笼能在流体温度突然大幅度变化时自由膨胀。从而避免了挤压式阀笼常见的典型故障,例如,阀笼变形、阀芯卡死、咬紧以及垫片压碎等。



吹灰器母管减压阀
    传统燃料电厂使用吹灰器清除锅炉炉管的积灰,来提高热效率。吹灰器是横插入锅炉内的多个高温管(灰枪),横穿插入锅炉内,把过热蒸汽吹到炉壁上,清除积灰。典型情况下,一台锅炉有20支或更多灰枪。

    每排灰枪有一母管来为灰枪提供1.4~3.4MPa(200~ 500psi)蒸汽。母管的蒸汽来自过热器出口。因此这台蒸汽减压阀需要能承受大压降,而且间歇运行。这种工况大部分时间阀门是关闭的;在吹灰器插入和抽出时,会出现快速负荷波动。

    Aeroflow的“T2式阀芯”技术(T2 Trim)是吹灰器母管减压阀的理想选择。保持严密的关闭可以有效防止阀座泄漏和线性磨损。T2式阀芯的速度和精度可以快速的响应负荷的变化,实现严格的压力控制,防止安全阀起跳。先导阀节可以有效降低不平衡压力。DPS(数字阀位控制系统)阀位控制器能精确控制阀杆位置。

汽轮机和母管疏水阀

目的
    在汽轮机启动过程,汽轮机疏水阀打开,确保立刻排出低温下汽轮机启动前和启动中生成的任何凝结水。随着蒸汽压力和温度的逐渐提高,疏水阀逐渐关小,直到汽轮机达到全功率时,疏水阀门全关闭。要求关闭严密。

运行工况
    疏水阀是电厂中工作条件最苛刻的应用之一。该阀门需要接受变化范围很大的工况。首先是低温凝结水;随后是不断增加的压力和温度,使凝结水闪蒸成蒸汽;最后成为高压高温蒸汽。这些阀门的出口条件是冷凝器内的真空。

    这些应用中主要考虑的问题之一是阀座的泄漏。在汽轮机运行时,这些阀门是关闭的,其入口侧是高压,出口侧是真空。阀座泄漏不仅从维修角度看费用很高,而且从生产透平使用级的蒸汽角度看损失也是很大的。

LESLIE公司的解决方案
    Aeroflow调节阀“零”的泄漏金属对金属阀座能够完美的适应这种工况。先导式的阀芯座入阀座时没有摩擦;液压提升保证彻底打开;无热冲击,能实现长寿命。这种应用的最佳结构是流向到关的角阀体,带有防气蚀内件装置。



加热器疏水阀

目的
    在发电厂内,给水加热器使用汽轮机的抽汽来预热锅炉给水。多个加热器串联排列,疏水阀使蒸汽和凝结水从较高压力(温度)排到较低压力的加热器,直到最后一级加热器排入冷凝器。

    加热器排水阀通常由就地气动液位控制器控制。加热器排水阀设计为故障关型,其冗余应急排水阀为故障开型。

运行工况
    疏水阀控制处于饱和温度下的凝结水进入较低压力的容器,总是伴随有闪蒸。高压加热器的压力5.6~6.2MPa(800~900psi),温度为454℃(850℉);低压加热器的压力为0.7MPa(100psi),温度为204℃(400℉)?梢杂辛虬思吨嗟募尤绕。

    闪蒸的存在要求使用与管道规格相同的球阀,以控制流速。阀体材料应为C5或WC9,以控制侵蚀。某些高压加热器需要使用900# ANSI,大部分可以使用300#或600#。
应急疏水阀通常处于关闭状态,承受加热器内抽汽的压力。这些阀门需要严格密封和快速动作。

LESLIE的解决办案
    LESLIE公司“Aeroflow”调节阀是紧急疏水阀的理想应用。这一应用的主要问题是阀门出口为冷凝器真空而产生的阀座泄漏问题。LESLIE的Ⅷ级关闭效果在减少维修和节能方面有出色的作用。


调节阀选择图表



 
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