电站阀门面临的问题及对策探讨

《电站阀门面临的问题及对策探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、电站阀门面临的问题及对策探讨摘要：阀门是电站系统中不可缺少的流体控制设备，在电站事故和经济损失屮，有相当部分是由阀门工作故障引发的，为此介绍了电站阀门面临的技术问题，并对解决这些问题的方法进行了探讨，提岀了切实可行的方案。关键词：电站；阀门；故障在各类管网系统中，阀门有“咽喉”之称。由于阀门性能和质量问题造成的泄漏、停产、重大事故，给工业生产的止常运行、人身安全、财产等带来了不可估量的损失（如震惊世界的美国三里岛核电站事故）。据有关资料统计，每年世界上引起的重大生产事故，其中1/3是由于阀门质量事故所造成的。具体到电力行业，由

2、于阀门不能正常工作带来的经济损失也是相当可观的。屯站阀门是与屯站主辅机设备和系统紧密关联、相互依存，而又不能为通用阀门所取代的特殊阀门。在由锅炉和汽机等设备组成的热力、供水等管网系统中，各种阀门分别分布在主蒸汽系统、给水系统及旁路系统中。面向电站用的阀门在生产和设计中历來存在较大难度，制造上，电站阀门具有批量小、规格型式多、制造难度大等特点。由于大量的阀门工作在恶劣的工况下（如电站屮的高温高压阀、核电站屮某些阀门控制放射性流体），对阀门材料要求严格。发电厂的统计表明，发电厂失效的阀门主要是汽轮机前端的主蒸汽阀门及旁路系统阀门，

3、这是由这些位置的工况决定的。1对阀门进行研究的必要性60年代之前，对阀门的研究并未引起人们足够的重视，直到美国发生了三里岛核电站事故后，才渐渐被政府及研究人员所重视。目前，随着电网和发电厂的不断改造，阀门方面面临的问题也被提上了议事口程,分析其原因有三个方而：(1)工况的变化：近几年，在国内外新建的电厂屮，采用了超临界机组等新技术，随着大机组参与调峰和超超临界机组投产运行，使得阀门的运行工况更加恶劣。在日木,原超临界汽轮机的蒸汽参数标准为24.2mpa、538/566°C,现在已经提高到超超临界的31.1mpa、593°C,温

4、度还将进一步提高到600/610°C[3]。由此可见，高参数的工况对阀fJ的各方面性能提出了更高的要求。(2)经济性方面：作为电站辅机的一个重要组成部分，一般情况下,一台机组的配套阀门约几千只，如果是超临界机组大约有1/10的阀门是工作在超临界状态。数量众多的阀门产生的能量损失是可观的。能量损失主要有泄漏和由于阀门节流特性产生的损耗2种。当前开展的多项研究都是围绕生产的经济性以减小能量损耗为目标进行的。对于泄漏问题可通过加强泄漏的监测、提高阀芯控制精度或改变密封结构、研制新型的密封材料等手段解决；至于节流特性造成的损失，要通过

5、改进结构解决。(3)而临的问题多，对阀门失效机理开展的研究较少：从阀门的应用中可以看出阀门面临的问题具有多面性(阀门的強度、密封性、寿命、控制系统的可靠性不能满足要求以及阀门工作时产牛的振动对机组具有耦合效应等)。多年來曲于存在重主机，轻辅机的观念，对阀门开展的研究没有放到重要的位置上來。国内有多家研究机构开展这方面的研究,取得了不小的进步，但与国外先进技术相比仍存在较大的差距。2电站阀门面临的技术问题衡量阀门质量有以卜•几个指标：密封可靠性、动作响应能力、强度、刚度及寿命等，将阀门作为整个热力设备系统中的基本单元考虑，又存在

6、流固耦合振动和振动控制的要求。要保证这些指标，首先需要解决如下几个主要问题。2.1控制(决定阀门动作的可靠性)主汽阀和再热汽阀的控制系统故障是汽轮机五大事故之一，主要表现在阀门开度与设计不符，包括传动机构失灵、行程超前、滞后，这些影响到阀门的强度和振动。阀门的开度控制直接影响到汽机的工作状况,因此受到高度重视，已成为研究的核心问题Z-O近年来，在研究阀门的可靠性方而，智能型阀门是研究的主攻方向,智能型阀门具有自行判断工况，并实时地进行自我调节的功能。智能型阀门屮的关键部件是数字定位器，数字定位器用微处理器使阀门的执行器准确定位

7、，监视和记录阀门的有关数据。2.2强度（应满足寿命、刚性要求）机组的频繁启动对阀门强度及阀门使用寿命的影响尤为突出，特别是用调节阀调速的汽轮机，以往研究的重点放在阀门的控制问题上，现在看來强度问题也不容忽视。《powerengineering》杂志副主编carolanngiovando撰写文章强调科研工作者不应把全部的注意力都集中在控制问题上，应注意加强对阀门强度、寿命、密封性的研究，因为它们是阀门工作最基本的条件。（1）曲于机组的频繁启动，原來的主汽阀有可能不能满足新的运行要求。因为一般的主蒸汽阀门是按基本负荷设计的，设计过

8、程中只按静压、温度、蠕变考核其强度，不存在低周疲劳寿命问题。现在工况变化T,原设计就不一定满足要求。为此，设计过程中有必要考虑低周疲劳寿命设计，使设计工况与运行工况相一致，以达到延长寿命的口的。（2）由于执行机构行程控制的不准确性，阀芯对阀座产生冲击载荷。冇电厂曾经岀现过阀座