1 000 MW机组高加疏水调节阀可靠性改造

2016-05-09王勇

电力安全技术 2016年11期

关键词：内漏阀座阀体

王勇

(中电华创电力技术研究有限公司，上海 200086)

1 000 MW机组高加疏水调节阀可靠性改造

王勇

(中电华创电力技术研究有限公司，上海 200086)

针对某电厂1 000 MW机组高压加热器疏水调节阀自投运以来相继出现卡涩、内漏等故障，对高压加热器疏水调节阀进行优化设计改造，消除了疏水调节阀存在的安全隐患，提高了高压加热器运行的安全性、经济性和可靠性。

高压加热器；疏水调节阀；改造；可靠性

0 引言

高压加热器(以下简称“高加”)疏水调节阀的作用是在高加正常工作时，将高加的疏水及时排出，同时又不让蒸汽随同疏水一起排出，使加热器维持一定水位运行。高加危急时疏水调节阀打不开、阀体冲蚀在许多电厂是普遍现象，很多同类型机组都出现了此类缺陷。据了解部分电厂已对其进行了改造，改造后真正达到了零泄漏。

1 技术规范

某电厂现有2×1 000 MW超超临界机组，其汽轮机由上海汽轮机有限公司和德国SIEMENS公司联合设计制造。汽轮机1，2，3号高加各按并联配置2台50 %容量的加热器，分别布置在汽机房25 m、汽机运转层17 m和14 m。每台高加配有正常疏水调节阀和危急疏水调节阀，疏水调节阀前后都有手动隔离阀。高加危急疏水调节阀主要设计参数如表1所示。

2 故障原因及分析

高加运行时应保持正常水位，水位过高影响传热；水位过低将难以维持一定压力的蒸汽空间；无水位运行易排出大量的蒸汽，降低循环热效率；疏水水位过低，疏水冷却段的疏水可能产生扩容蒸发，引起管子腐蚀、冲蚀，致使高加系统寿命缩短，投入率降低。疏水调节阀如不能可靠动作，将对高加的水位造成极大的影响；而高加汽侧水位过高、过低，不仅影响回热经济性，还威胁机组的安全运行。

表1 高加危急疏水调节阀设计参数

在机组检修中发现调节阀阀体内部汽蚀冲刷严重，需对其进行改造，避免运行中调节阀阀体内部冲刷产生孔洞，进而发生内漏和外漏的严重缺陷。

2.1 改造前的问题

(1) 改造前，根据2台机组高加危急疏水调节阀测温情况看，大部分高加危急疏水调节阀存在内漏情况(见表2)，对高加下端差影响较大(见表3)。数据统计以2台机组900 MW负荷下为例，加热器端差以5 ℃为目标值，当加热器端差大于5 ℃时视其为不达标。

(2) 检修期间，解体高加危急疏水调节阀发现阀芯与笼套间石墨密封环损坏，阀芯与笼套间拉毛。有4只阀门阀芯、阀座之间有吹损，密封面不严密，运行中有泄漏。1号机1A高加危急疏水调节阀阀座后阀体区域冲刷、汽蚀严重。

表2 高加危急疏水调节阀阀体测温

2.2 故障分析

高加危急疏水调节阀在运行过程中曾出现打不开的情况，因此预留了小开度，导致阀门密封面被冲刷，产生泄漏。由于危急疏水调节阀进口近似于高加蒸汽压力，阀后为凝汽器真空压力，在小流量的情况下阀后存在汽蚀，加快了阀体的冲刷。为防止阀门打不开，将阀芯设计成带平衡孔结构，为防止介质从阀芯和笼套之间的平衡孔泄漏，在它们之间加装了2道石墨密封环，因此结构无法完全密封，所以在正常情况下阀门有一定的泄漏量。

3 改造方案

3.1 改造要求

(1) 能迅速排除高加内部的疏水，提高热效率。

(2) 阀门内漏量微小，经过长时间使用仍能保持其设计性能。

(3) 高加危急疏水调节阀能保证使用的耐久性。

3.2 改造范围

考虑费用和改造效果，先选择1号机1A，1B 2台高加危急疏水调节阀进行改造；如果改造后效果显著，就逐年分批对2台机组其余10台高加危急疏水调节阀进行改造。

3.3 改造措施

(1) 高加疏水调节阀阀体冲刷严重，为彻底修复，需将阀门割下送改造厂家进行补焊、热处理。

(2) 把原来的平衡式阀芯改成带预启阀结构的阀芯；将原来阀芯上的密封环取消，改造成金属密封面密封的结构。

(3) 把原阀座与阀体焊接在一起的结构改造成活动式可拆装阀座，阀座与阀体之间的密封采用金属缠绕垫密封，并且在阀座下方加装防冲蚀罩。

(4) 所有更换备件材质均不低于原件材质。

4 改造效果

1号机1A，1B高加危急疏水调节阀改造后，机组负荷稳定在500 MW以上，对高加危急疏水调阀测温，1A阀体温度从102 ℃降到38 ℃，1B阀体温度从92 ℃降到35 ℃，1A，1B高加危急疏水调节阀内漏情况完全消除，实现了真正的无泄漏。同时1号机1A高加的下端差从7 ℃降到3.9 ℃，1B高加的下端差从6.85 ℃降到3.5 ℃，高加的运行经济性得到了大幅提升。

该公司2台机组高加危急疏水调节阀共计12只，均为国外进口品牌，经了解，1只阀门费用在20万元以上，1套阀芯组件也在15万元以上；改造后1只阀门费用约5-6万元，采购费用大幅度降低，因此备品备件国产化也将是今后的改造方向。参照本次改造经验，该公司对其余的10台高加疏水调节阀进行改造，进一步提高机组整体经济性。