600MW机组高端阀门国产化现状
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高新技术2017年6期︱19︱国产600MW 大型水轮发电机组组合式补气阀探索与应用尹 宁贵州乌江水电开发有限责任公司构皮滩发电厂,贵州 贵阳 50001摘要:构皮滩水电站水轮机补气方式采用大轴中心补气,补气阀安装在发电机顶部,为单一的浮筒阀式止水结构,如在转子中心体内安装的手动蝶阀,因空间限制无法及时在补气阀发生故障时有效切断水流,很可能会导致大量水流溢出甚至是水淹机组事故的发生,针对补气阀存在的安全隐患和类似工程实践经验,经技术分析、讨论和研究,在现行使用的XBF-600缓冲型补气阀上,加装一个多孔浮球阀,可将漏水封闭在浮球阀内,起到二次密封的作用,达到有效防止水流溢出的目的,通过技改后的补气阀补气效果优良,安全性能可靠,确保了机组的安全稳定运行。
关键词:补气阀;换型;安全性能中图分类号:TM312 文献标识码:B 文章编号:1006-8465(2017)06-0019-021 概述 构皮滩水电站位于乌江干流中游贵州省余庆县境内,是乌江干流上开发的第五个梯级水电站,总装机为30000MW(5台600MW),多年平均发电量96.82亿千瓦时,是贵州省已建最大的水电站。
电站以发电为主,兼顾航运、防洪及其他综合利用。
其中:1~3#发电机由天津阿尔斯通水电设备有限公司生产,4~5#发电机由东方电机有限责任公司生产,水轮机部分均由哈尔滨电机厂有限责任公司。
2 当前使用补气阀存在的安全隐患 构皮滩水电站水轮机补气方式采用主轴中心孔补气装置的止水为单一浮筒阀式止水结构,在发电机转子中心体内安装有一个手动蝶阀作为隔离阀,该型阀门为普通阀门,通常只能在静止状态下使用,在机组运行过程中,机组旋转时会产生强大的离心力,在机组转动部分检查和机组检修时发现蝶阀外部蜗轮蜗杆操作机构配件被甩出的现象,每次发现都及时进行了装复,装复后仍然存在安全隐患。
如发生大轴补气阀故障漏水,就需紧急关闭隔离阀进行检修,如果在隔离阀传动机构零件被甩出时,将无法进行关闭操作,即使能操作关闭蝶阀也需要近十分钟左右,不能及时有效的切断水源,存在严重水淹厂房或机组的安全隐患。
我国阀门国产化促进行业良性发展趋势分析阀门行业进展壮大据了解:阀门行业在国民经济进展中,作为预备制造业的一个重要环节,起到特别重要的作用。
随着我国实体经济和传统制造业的强势进展,阀门及相关制品作为制造业生产链上不行或缺的基础件,同样取得了长足进步,各阀门生产厂家如同雨后春笋般亮相市场,为中国制造业注入无限生气,其对国民经济的贡献更是有目共睹。
目前,我国阀门制造行业已经能为用户部门供应大约十二大类,3000多个型号、4000多个规格的产品,其性能参数范围从真空阀门到600Mpa的超高压阀门,温度从深冷-196摄氏度到高温570摄氏度。
其主要产品已基本上能满意国内市场的需要,并且阀门市场的成套率、成套水平和成套力量都有较大提高,国内阀门已经具备了肯定的振兴基础。
阅读发布的《2022-2022年全球阀门行业市场竞争力格局与企业战略投资讨论分析报告》行业前景宽阔国有经济持续稳定进展。
固定资产投资逐步扩大。
尤其是几项世纪工程“西气东输”、“西电东送”、“南水北调”等项目的开工需要大量的阀门产品配套;另外,我国正面临着工业化时代的到来,石化行业、电力部门、冶金部门、化工行业和城市建设等使用阀门大户将增加对阀门产品的需求。
例如,电力行业在“十一五”期间在煤电机组大、中型开工项目所需阀门猜测总计为:阀门总需求量15.3万吨,年均需求量3.06万吨;阀门总需求额39.6亿元,年均需求额为7.92亿元。
随着国家加快振兴装备制造业政策逐步推动,通用基础制造业进展将进一步得到重点支持。
将来我国阀门行业市场前景特别宽阔。
市场竞争同存国产化势在必行我国的阀门市场“蛋糕”虽大,但是市场竞争也特别激烈。
对于一些有竞争力的大企业,通过竞争,企业规模变得越来越大了,知名度变的越来越高了。
但对于一些不具备竞争力的中小企业来讲,可能就面临着被兼并或者是倒闭的风险。
在日益激烈的阀门市场,拥有核心竞争力的公司才能在市场中立足,创新成为企业制胜市场的利器。
我国阀门国产化在不断进步阀门国产化国家关注的话题概述:阀门行业在国民经济发展中,作为准备制造业的一个重要环节,起到非常重要的作用。
由于我国国内阀门制造业水平与国际先进水平相比仍有一定差距,好多高参数、高温高压、高磅级的关键阀门原一直依赖进口,为了力促阀门国产化,在国务院下达的《关于加快振兴装备制造业的若干意见》后,国家有关部门根据国家作出的重大装备国产化的要求,先后作出了一系列重大部署,并由国家发改委牵头,中国机械工业联合会和中国通用机械工业协会一起,部署制订了相关领域重大装备的阀门国产化方案,并多次与有关部门协调,如今阀门国产化在国内阀门行业已形成共识,经过20年来特别是近几年的科研、设计、制造和用户相结合的共同努力,联合攻关,已卓有成效。
在“西气东输”“南水北调”、“三峡水利枢纽”百万千瓦核电机组、百万吨乙烯改造工程、超临界和超超临界火电机组、油气管道输送、煤化工、大型船舶、城市污水处理等重大工程装备项目和核电、石化、冶金,电站等领域上,除少量高参数安全阀和调节阀需进口外,实现了阀门国产化,从而改变了重大装备关键阀门长久受制于国外的局面。
并争取在短期内尽可能重大工程项目和关键阀门实现国产化,或部分实现国产化,使我国阀门制造业走在世界前列。
从零开始加快阀门国产化步伐中国阀门国产化,历来是任重道远的。
当初我国提倡阀门国产化,并不是一帆风顺的,也遇到层层阻力,更多的是争论不休。
经过老一辈阀门行业有关专家和核工业部分科研部门攻关与协调下,能用国产的,坚决用国产的,在国产化方面尽量打擦边球,为国家节省外汇。
我国阀门国产化当初是一无所有的,从零开始,并从核电站和核化工、以及石化设备上开始立足国产化,在80年代攻下了第一台60万核电机组有关工程上关键项目,后来在搞秦山核电站时,宁波阀门厂作为核工程管件阀门的国产化试点企业,为阀门国产化作出了贡献。
改革开放后我国加大阀门国产化的力度,随着阀门行业制造工艺水平不断提高,许多企业采用了先进的树脂砂脱箱造型线生产铸件毛坯,铸件化学成份采用直读光谱仪进行快速分析,采用钴60γ射线对铸件进行缺陷探测;锻造采用胎模锻和多向模锻等先进工艺。
2022年我国阀门行业发展现状及趋势分析据记者了解:我国阀门行业已进展有几十年的时间,在此期间,阀门标准也得到了长足的进展。
然而阀门行业的产品技术含量和外观设计仍旧是进展的重点和难点,目前国内阀门产品已能够满意自身的需要,因此扩大出口、拓宽市场显得更为必要。
现对2022年我国阀门行业进展现状及进展趋势进行分析:中国的阀门制造行业经过几十年的进展后,已经取得了很大的进步,目前中国的阀门企业数量居全世界第一,阀门生产水平也有了较大提高,阀门产量实现了大幅度增加。
目前中国阀门企业数量特别多,阀门产业进展也较为成熟,尤其是产品类别有了很大程度的提升,包括闸阀、截止阀、球阀、蝶阀、平安阀、止回阀、节流阀、旋塞阀、减压阀、隔膜阀、疏水阀、紧急迫断阀等都得到了有力进展。
目前中国阀门市场的年需求总量不下100亿元。
根据科学的进展观,我国为确保今后经济协调进展及改善人民生活的需要,必定将基础设施建设,如水、电、气、热等放在重中之重,这恰恰是阀门的用武之地。
也就是说,作为一个尚属新建型而非更换型的中国阀门市场,其需求的潜力和爆发力将是惊人的。
虽然阀门行业的整体水平有了较大的提高,但质量上还不够稳定,如跑、冒、滴、漏现象在国产阀门中常常消失。
另外,中国阀门的配套力量也与发达国家相比尚存在肯定的差距。
此外,中国阀门行业中仍以中小企业为主,目前行业的竞争主要是低端产品的竞争,非正规的竞争手段正在扰乱市场的进展,对阀门制造行业造成了较大的损害。
由于市场急速扩大,原有国营阀门企业纷纷关停并转,“十二五”期间我国对高端装备零部件的国产化力度将进一步的加大。
在我国目前的阀门市场上,除了低压阀门已经达到国际市场能接受的水平外,高压阀门仍旧要依靠进口。
因此,提高我国国内的阀门产品的水平和档次,是阀门行业进展突破的第一大问题。
2022年我国阀门行业进出口总额达到241亿美元,同比增幅达28.2%。
其中出口总额为224亿美元,同比增幅达29.3%;进口总额为201.34亿美元,同比增幅27%。
XX第三发电厂600MW机组阀门管理优化改造结果分析报告编写:审核:批准:XX工业大学20 年月日一.阀门管理优化改造的背景XX第三发电有限责任公司4#机为XX汽轮机厂生产的600MW汽轮机,该机组在多阀调节(喷嘴调节)变负荷运行中,发现2#瓦和推力瓦的瓦温会明显升高,严重影响机组的安全运行,因而无法投入多阀调节,只能采用单阀调节(节流调节),从而导致调节阀节流损失大,严重影响经济性,因此迫切需要寻求故障产生的原因,解决故障。
我们提出对#4机进行配汽方式改造,以减小甚Array至消除调节级在部分进汽时产生的水平方向汽流分力,从而排除2#瓦瓦温高的故障,具体实施方案如下:从机理分析可知,非对称进汽导致了配汽剩余汽流力的产生,因此为了消除此力应采用完全对角进汽的方式,这有单阀与双阀两种选择方案。
目前机组运行于单阀方式,该方式虽然消除了剩余汽流力,但是节流损失太大,经济性很差。
所以我们采用的首选方案是双阀对称进汽的方案(以下称为方案A),方案A虽然在高负荷区域调节级效率比顺序阀方案会略有下降(图3),但是方案A可以使汽流力互相抵消为零。
另外由于原设计的顺序阀方案无法投入实际运行,所以方案A与目前运行中实际采用的单阀方案相比,在各种负荷下的调节级的平均效率是提高的,大约会从30%提高到45%,经济性可观。
所以兼顾机组安全性和经济性,方案A是首选进汽方案,从而确定方案A的进汽顺序为:#1、#4→#2、#3。
除此之外,为了进一步降低节流损失,提高调节级的效率,我们也给出另外一种顺序阀方案(以下称为方案B)作为备选方案。
方案B的进汽顺序为:#1、#4→#2→#3。
由于方案B最先开的两阀处于对角位置,所以剩余汽流力会比原设计的顺序阀方案降低很多,同时也保持了顺序阀方案调节级效率高的优势。
方案A、B相比较,A具有更高的安全性,而B具有更高的经济性,为得到更高的经济性,最后在现场采用的是方案B。
为了比较阀门改造前后的机组的经济性和安全性,共进行了两次实验,分别为:改造前:2003年1月21日大修完成后进行的一次从单阀切换到原顺序阀的一次实验;改造后:2003年8月16日进行了改造后的顺序阀实验。
阀门行业发展现状当前阀门行业正处于快速发展的阶段。
随着工业、建筑、能源等领域的发展,阀门的需求量逐年增加。
同时,随着科学技术的不断进步,阀门的种类、性能和用途也得到了极大的拓展和提升。
阀门行业的发展主要受到以下几个方面的影响:一是国内市场需求的增加。
随着国内工业的迅速发展,特别是石油、化工、电力、冶金等行业的快速发展,阀门市场需求量大幅增加。
同时,城市化进程的加快,给阀门行业提供了更多的发展机遇。
例如,在建筑领域,阀门在供水、供气、暖通等方面的应用逐年增加。
二是企业技术水平的提升。
目前,国内阀门企业在技术研发、产品设计、生产工艺等方面取得了显著进展。
许多企业投入大量资金进行科研与技术创新,推出了一批高端、高性能的阀门产品,提高了阀门的品质和竞争力。
这些创新有力地促进了整个行业的进步和快速发展。
三是市场竞争的加剧。
随着市场需求的增加,国内阀门市场竞争也日益激烈。
越来越多的企业进入这个行业,导致市场竞争加剧。
企业需要通过提高产品质量、降低成本、加强售后服务等方式来提高竞争力。
同时,部分企业通过品牌建设和市场推广来扩大市场份额。
四是环保意识的提高。
随着人们环保意识的不断增强,阀门的绿色、节能、低排放等特点越来越受到市场关注。
许多企业在产品研发中加入了环保理念,推出了符合环保要求的阀门产品。
同时,政府也加大了对环保阀门的支持和监管,进一步促进了阀门行业的发展。
在阀门行业发展的同时,也存在一些问题和挑战。
首先,市场需求不断变化,企业需要不断调整产品结构,充分满足市场需求。
其次,由于市场竞争激烈,部分企业仍存在品质不过关、技术落后、服务不到位等问题,需要加强自身的建设。
此外,阀门行业还面临着原材料价格上涨、劳动力成本增加等压力。
综上所述,当前阀门行业正处于快速发展的阶段。
随着国内市场需求的增加和企业技术水平的提升,阀门行业的发展前景广阔。
同时,企业需要克服一些问题和挑战,不断提高自身的竞争力和创新能力,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。
高端阀门国产化发展加速替代进口不是梦世界上阀门行业的贸易多年来一直处于不断增长的状态,在我国,随着阀门的功能逐渐多样化,操作更加自动化,将会走向更多的领域,在更多的新兴产业中应用。
国产阀门加强创新,不断的研发新型的设备,提高阀门的质量、性能,摆脱进口就不再是梦想。
随着科学技术的进步与发展,社会经济发展速度不断提高,各行业内的竞争也日趋激烈,中国阀门行业经过近几十年的发展,在产品的研发、性能、质量、可靠性、服务等方面都有了很大的进步。
现在正在朝着高度自动化、智能化、多功能、高效率、低消耗的方向在发展,成为了众多行业生产过程的必用品。
进入2000年后,阀门较之前更具智能化、高效率、配套更完善、自动化程度更高等特点,产品功能日益丰富。
以市场为导向,提高技术含量,研发高效低耗,产销对路的高端产品和高新技术产品,功能上逐步向精致化和多元化方向靠拢,已经成为目前阀门行业发展的当务之急。
际通宝泵阀网认为除了学习提高阀门相关技术,还需要将其他领域的先进技术应用在阀门产品上,如机电一体化技术,远程遥控技术等,这样可以使产品技术性能大幅度提高,加强创新,提高设备的配套生产能力,提高阀门的市场竞争力,使国内阀门行业逐渐摆脱进口的局面。
世界上阀门行业的贸易多年来一直处于不断增长的状态,阀门的应用主要集中在石油、化工、医药、建筑、电力等行业,这些行业是全球经济中较为强劲的经济部门,高投资,是阀门设备的最大买家,占有将近80%的份额。
际通宝泵阀网认为在今后,随着阀门的功能逐渐多样化,操作更加自动化,将会走向更多的领域,在更多的新兴产业中应用。
加强创新,不断的研发新型的设备,提高阀门的质量、性能,相信我国阀门行业摆脱进口将不再是梦。
在实现阀门国产化进程中,根据我国装备制造业,特别是阀门行业在国民经济发展中所处的地位,阀门的企业都注意加强自主创新的能力,瞄准国家重大产业项目,重大科技创新项目,实施重点突破,调整我们企业产品结构,创建企业的自主创新体系,全面提升企业综合竞争能力,使企业面对激烈的市场竞争和各个行业不断提出的技术和经济需求,使我们每个企业都为阀门国产化作出贡献。
600MW机组高端阀门国产化现状
贵州电力设计研究院汪劲军
[摘要]:对已经投运及在建的600MW机组配套的阀门统计分析,简介我国电厂阀门国产化的现状,为超临界及超超临界机机阀门的进口范围提出可行性建议。
[关键词]:高端阀门国产化超临界
1.电厂高端阀门的定义
阀门在电厂的工艺系统中的引用十分广泛,所有工艺系统均需要通过各种阀门来实现其特定功能。
阀门质量对于系统的安全、稳定、经济运行起着至关重要的作用。
一个电厂有大量的各种阀门,其中大部分是普通阀门,参数不高,要求不严国内阀门厂均可提供;而那些参数高、功能要求特殊而且严格的阀门,可以称为高端阀门,这类阀门通常需要进口。
高端阀门主要包括高温高压阀门、机组
根据用途的不同,电厂阀门可分为很多种。
为保证安全运行设置的,如抽汽管道上的逆止阀和电动隔离阀;蒸汽系统中的安全阀、锅炉给水泵出口电动隔离阀和逆止阀、高低压加热器进出口关断阀和旁路阀、疏水阀、给水泵和凝结水泵的最小流量再循环阀、各种流量和压力调节阀等。
上述阀门由于直接影响电厂运行的安全,必须选用质量可靠、性能优良的阀门。
起关断作用的阀门必须严密性好,关闭迅速;起调节作用的阀门必须均有优良的调节性能,保证调节参数准确到位,否则会造成设备损坏或事故发生。
对于高温高压参数阀门,必须保证无外漏,否则将危及人身安全。
2.600MW机组高端阀门使用现状
根据对已经投运及在建的600MW机组粗略统计,电站国产阀门大多用在低压汽水系统做低压关断(隔离)阀,国产阀门的寿命和严密性指标较进口阀门有不小的差距。
高温高压阀门和主要调节门目前没有国产阀门的应用业绩。
特别是在主蒸汽管道系统和主给水管道系统中,由于其主蒸汽管道和主给水管道参数比亚临界参数机组有较大提高,目前我国超临界机组、超超临界机组主蒸汽管道普遍采用 P91 和 P92材料、再热热段管道普遍采用 P22或P91材料,主给水管道普遍采用 WB36 高强度钢管道。
随着新材料的应用给配套阀门提出了新的要求,与其配套的阀门就需要进一步的技术攻关和产品研制。
而这部分材料
1
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在我国的应用时间较短,国内少有与之配套的阀门材料。
另外超临界机组、超超临界机组主蒸汽管路系统、主给水管路系统阀门配套问题,因技术质量要求高、制造难度相对大而没有完全解决。
这一部分的阀门只能采用进口阀门。
这些高端阀门只能依赖进口解决。
一台超临界60万机组大约有500多台20多种阀门,初步统计其费用约4000多万元,亚临界机组大约有200多台,约需2000万元。
高端阀门在电厂的应用见下表:
600MW 机组高端阀门一览表
阀门名称 大致数量 大致参数
现状概括
锅炉安全阀 10-14 亚临界和超临界参数 亚临界国产阀门30%以上,超临界全部进口 PCV 阀 2-4
亚临界和超临界参数
亚临界部分国产
大口径电动给水闸阀
2 DN400 PN25-40MPa 大部分进口,超临界全部进口 中口径电动闸阀 20 DN80-180 PN25-40MPa 大部分进口,超临界全部进口 给水逆止阀 1 大部分进口,超临界全部进口 给水、减温水调节阀
8 大部分进口,超临界全部进口 高加进水旁路阀 1套 超临界全部进口
高低压旁路阀 2套
亚临界部分进口,超临界全部进口 高排及抽汽逆止阀
11 DN150-600 PN25-40MPa 80%采用进口阀门
轴封、疏水、辅汽调节阀 20 亚临界部分进口,超临界全部进口 凝结水系统调节阀
大部分进口
给水及凝结水最小流量阀 2-3 DN40-100 PN25-40MPa 亚临界部分进口,超临界全部进口 吹灰减压阀 2 大部分进口 燃油系统调节阀 1 大部分进口
燃油系统快关阀 24 亚临界大部分进口,超临界全部进口 充氮充气及仪表截止阀 250 DN15-25 超临界全部进口 取样、放气截止阀
50
超临界全部进口
3.高端阀门国内生产研发现状
从上个世纪80年代开始,随着电力工业的发展,国内的电站主机和辅机制造行业相继引进国外先进的设计技术和制造工艺,以适应大型电站机组的需要,目前,大型电站主辅机设备已基本实现国产化。
阀门制造行业由于没有跟上电力工业的发展,致使至今高端阀门的应用业绩几乎空白。
电力工业的高速发展,对电站阀门制造业提供了良好的发展时机,同时也提出了更高的要求。
超临界或超超临界电站高端阀门的开发和研制,最终实现部分或全部国产是阀门制造行业的必然趋势。
国内阀门企业通过技术引进和自主开发,已经能够按照国外先进标准生产阀门产品,总体水平达到20世纪90年代初、中期国际水平。
许多企业具备高温高压电站阀门的设计制造技术,如开封高压阀门有限公司、大连高压阀门有限公司、中核苏阀科技实业有限公司、哈尔滨锅炉阀门有限公司、东方锅炉厂、吴忠仪表股份公司、青岛电站阀门有限公司等。
可以为电站配套生产亚临界和超临界参数的阀门,但是在超超临界电站尚是空白。
例如工作压力25-35.2MPa,工作温度为600-650℃的用于超超临界机组的高端阀门,国内基本无配套能力。
国内阀门与国外先进技术相比,存在的差距体现在下列方面:
1)阀门种类、品种规格
国外阀门产品种类齐全,规格远远多于我国,尤其一些特殊阀门、专用阀门(如高温高压安全阀、调节阀、高压旁路、低压旁路阀等),很多规格我国还是空白。
2)阀门材质
60万及以上超临界机组,主蒸汽和热再热蒸汽管道普遍采用P91(P92)钢,主给水管道采用WB36高强度钢管,国内对这些材质的阀门还不能配套。
3)技术参数
国外发达国家如日本冈野、美国VALAN、SUPPER等公司阀门压力等级达到4500Lb类,国内仅开封高压阀门有限公司可达3500LbII类、其他厂家都在2500Lb 以下。
蒸汽疏水阀国外产品压力达PN1.6-26MPa,国内一般生产PN1.6-6.4MPa。
给水流量控制阀国外参数达到2500Lb,DN65-100,压差≤25MPa。
国内参数仅1500Lb,DN80,压差≤20MPa。
对于锅炉安全阀、给水旁路调节阀、蒸汽管路调节阀、真空蝶阀等产品的技术参数都与国外产品存在一定的差距。
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4) 制造水平
国内大多数阀门厂熔炼铸造设备陈旧,以手工造型为主,机加工多为通用机床,检测设备不完善。
而国外先进企业多采用静炉冶炼,树脂砂自动造型,阀门主要部件采用高精度加工中心、数控机床、自动线加工、质量好产品竞争力强。
5) 质量水平
阀门的质量水平直接影响机组的安全可靠和正常运行。
国内产品质量保证体系不健全,检验标准不完善,缺乏必要的检验试验手段,内漏、外漏现象时有发生,另外普遍存在外观质量差等问题。
特别对于自动控制阀控制精度低 寿命短,从一定程度上影响了国产阀门的信誉。
6) 研发能力
国内阀门的研发规模较小,科技投入不足,普遍存在研发能力薄弱,新产品开发进展缓慢的问题,企业创新还停留在仿制阶段,一些重要阀门的关键技术单靠企业自身发展,根本无力攻关,高端阀门的市场不能占领。
4.建议
由于目前国内的阀门产品存在上述的问题,高端阀门的国产化问题还要相当长的一段时间才能解决。
为保证机组的安全、稳定运行,600MW级以上电站中的高端阀门(主要是:高温高压阀门、调节阀和一些特殊、专用阀门关系到电厂的安全运行、经济运行的)建议短期内仍需以进口产品为主。
参考文献
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