高加三通阀结构研究.pdf

第 5期 2 0 1 2年 9月 锅炉制造 BOI L ER MANUF ACTURI NG No ． 5 S e p ． 2 01 2 文章编号 C N 2 31 2 4 9 2 0 1 2 0 5 0 0 5 7 0 3 高加 三通 阀结构研 究 毕英杰 哈电集团哈尔滨电站阀门有限公司， 黑龙江 哈尔滨 1 5 0 0 4 6 摘要 本文介绍了高加三通阀几种结构的技术特点 ， 分析了不同结构高加三通阀的性能， 得出结论内置高压 活塞三通 阀适用 于超 超 临界机组 。 关键词 高加三通阀． 夕 置执行机构 ； 内置高压活塞； 液动执行机构 中图分类号 T K 2 6 4 文献标识码 A S t u d y o f HP He a t e r Th r e e wa y Va l v e S t r u c t u r e B i Y i n g fi e H E H a r b i n P o w e r P l a n t V a l v e C o ． ， L t d ， Ha r b i n 1 5 0 0 4 6 ， C h i n a Ab s t r a c t Ba s i ng o n i n t r o du c i n g t h e d i f f e r e n t t e c hn i c a l c h a r a c t e ris t i c s o f t wo k i n d s o f HP He a t e r Th r e ewa y Va l v e s a n d o n a na l y z i n g t h e d i f f e r e n t s t r uc t u r e p e r f o r ma n c e， a c o n c l us i o n i s d r a wn t h a t b u i l di n h i g h p r e s s u r e p i s t o n t h r e ew a y v a l v e s a r e s u i t a b l e t o u l t r as u p e r c r i t i c a l u n i t s ． Ke y wo r d s HP He a t e r t h r e ewa y v a l v e；o u t e r a c t u a t o r ；bu i l di n h i g hpr e s s u r e p i s t o n； h y d r a u - 1 ； C a c t 1 1 a t o r 0 引 言 1 阀门结构与功能原理 高压加热器是火力发电机组和核能发电机组 的重要部件 ， 其主要功能是利用从汽轮机末级抽 取 的蒸汽对给水进行加热 ， 实现回热循环 ， 提高机 组发电效率 。 高加三通阀分别安装在高压加热器的进 口和 出口， 配套使用 。当高压加热器发生管系破裂 ， 高 压加热器 内水位超过允许值时 ， 水位测量装置发 出信号， 使高加三通阀主路关闭， 旁路打开， 高压 加热器解裂 ， 进行维修 ； 给水走旁路绕过高压加热 器进入锅炉。 本文将针对不 同结构 的液动高加 三通 阀， 分 析其结构和功能原理。 1 ． 1 外置执行机构高j j --通阀 目前 ， 亚临界及 以下机组配套 的高加三通阀 一 般采用外置液动执行机构 ， 利用增压打开 的原 理 ， 即液动执行机构安装在 阀门本体上部 ， 高加入 口三通阀具体结构详见 图 1 ， 高加人 口三通阀 由 液动执 行机构、 阀体 、 上下 阀座、 阀瓣 、 阀盖等组 成 。 高压加热器给水保 护系统 的布 置如 图 2所 示 。正常工作状态下 ， 快速启闭阀关闭 ， 冷凝水排 到低压扩容容器或地沟里 ， 高加人 口三通 阀阀瓣 升起 ， 封闭旁路 ， 打开主路 ， 给水经人 口三通 阀进 入高压加热器 ， 由出口三通阀流出， 进入锅炉。当 收稿 日期 2 0 1 20 61 5 作者简 介 毕英杰 1 9 7 9一 ， 男， 汉， 毕业于哈尔滨理工大学大学， 从 事阀门管理 、 科研工作。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 5 8 锅炉制造 总第 2 3 5期 I ．1 I ’ I 1 ’ ’ l 【 I I Y 7 ＼ I 二J ／ ； 1 ． 阀体2 ． 下阀座3 ． 阀瓣4 ． 上阀座 5 ． 阀杆 6 ． 阀盖7 ． 支架 8 ． 活塞缸9 ． 活塞杆 1 O ． 活塞 图 1 高 加入 口三通 阀 高压加热器发生管系破裂或损坏 ， 高压加热器 内 水位超过允许值时， 水位测量装置发 出信号 ， 使快 速启闭阀开启 ， 冷凝水进入活塞上腔 ， 推动活塞带 动阀瓣下移 ， 打开旁路 ， 关闭高加三通阀主路 ； 高 加出口三通 阀在介质力和阀瓣重力作用下也迅速 关 闭， 高压加热器解裂维修， 给水经旁路进人锅 炉 。 1 ． 2 内置执行机构高j j n -通 阀 超 超 临界机组 由于工作压力高 ， 最高可达 3 9 M P a ， 阀门关闭所需推力大 ， 如采用外置活塞 驱动方式 ， 则所需执行机构较大， 并需要冷凝水。 因此 ， 超 超 临界机组多采用 内置高压活塞驱动 方式 ， 采用泄压打开的原理 ， 其操作动力来源于管 道系统内部的锅炉高压水。阀门具体结构详见图 3 ， 高加入 口三通阀由内置活塞、 阀体、 上下阀座 、 阀瓣 、 阀盖等组成。 4 1 ． 滤 网 4 ． 截止阀 DN 2 0 P N 2 ．5 7 ． 高压加热器 2 ． 截止 阀 D N 5 0 P N 2 ． 5 5 ． 截止 阀 D N 2 0 P N 2 ． 5 8 ． 出口三通 阀 3 ． 快速启 闭阀 D N 5 0 ； P N2 ．5 6 ． 人 口三通 阀 图 2 高压加热器给水保 护系统 内置高压活塞三通 阀具有以下特点 1 内部液压活塞 三通阀液压系统为阀门内 部 自身结构 ， 纯机械 ， 非外加执行系统 ， 执行机构 动作安全可靠 ， 最快关闭时间可小于 3秒。其操 作动力源于管道 系统 的锅炉高压给水 ， 而非液压 油或其它介质。 2 旁路特殊设计 特殊 阻尼设 计 ， 保证 正常 和故障状态时出口三通阀出 口的介质压力变化不 大， 使三通阀切换时对整个系统干扰小， 避免系统 切换压差太大造成系统震动。 3 压力 自紧式密封设计 阀体与阀盖处采用 压力 自紧式密封设计 ， 压力越高密封性越好 ， 确保 高压差下阀门密封没有外泄漏 ， 阀体紧凑小巧 ， 节 省空 间 。 4 非旋转阀杆 三通 阀门采用 了非旋转阀杆 技术 ， 阀杆只作上下直线运动， 这样极大地保护了 盘根 。 5 阀瓣 、 阀座密封 面强化处理 密封 面全部 堆焊 S t e l l i t e 合金 ， 提高阀瓣、 阀座的抗磨损能力、 运行可靠性和使用寿命 。 高压加热器 给水 保护系统 的布置如 图 4所 示。当高加系统工作正常时 ， 入 口三通 阀阀瓣在 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 5期 毕英杰 高加三通阀结构研究 5 9 图 3 外置 活塞 高加三通 阀 手轮 阀 盖 活 塞 上 阀 座 阀瓣 阀体 上位 ， 主路开放 ， 旁路关 闭。介 质从 主路 进入高 加 ， 出口三通阀阀瓣也在上位 ， 介质通过 出口三通 阀至锅炉。入 口和出口三通阀阀瓣 同阀门上阀腔 内液压缸中的活塞相连 ， 液压缸上腔通过泄压孔 与人 口管道连接 ， 下腔同时连接至一气动快速启 闭阀。正常情况下气动快速启闭阀关闭。活塞上 下压强平衡 ， 由于阀瓣浸在介质中， 活塞下部的面 积略大 于上部 ， 压力也稍高 ， 将 阀芯推紧于上座 上 ， 旁路截止。当高加 出现故障， 高加液位仪检测 液位过高。输出警告信号至控制室， 同时打开气 动快速启闭阀 ， 将人 口、 出口三通阀内部液压缸下 腔 内的介质排空。介质通过泄流孔补充到液压缸 上腔 ， 液压腔活塞上腔压力高于下腔下压力 ， 即上 腔是给水压力 ， 下腔是大气压 ， 高压差推动阀瓣快 速向下运动 ， 迅速关闭主回路 ， 同时打开旁路 ， 介 质从旁路绕过高加进入锅炉 ， 同时开启高加系统 疏水阀， 将高加管道内积水排出， 进行维护。 图4 外置活塞高j j n --通阀系统图 2 结束语 通过上述分析 ， 可知内置高压活塞三通 阀结 构紧凑 ， 动作迅速 ， 性能可靠 ， 适用于超 超 临界 机组 。 参考文献 [ 1 ] 孙家孔． 阀门手册． 中国石化出版社， 2 0 0 5 ． [ 2 ] 阀门设计．沈阳 阀门研究所， 1 9 7 6 ． [ 3 ] 机械工程手册．第 7 8篇． 离心机、 阀门．机械工业 出版社 ． 1 9 7 9 ． 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m