超超临界机组最小流量阀技术规范
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600MW超临界机组DEH系统说明书1汽轮机概述超临界600/660MW中间再热凝汽式汽轮机主要技术规范机组型号单位N600-24.2/566/566N600-24.2/538/566N660-24.2/566/566额定功率MW600600660最大连续MW648648711功率额定进汽MPa(a)24.224.224.2压力额定进汽℃566538566温度再热进汽℃566566566温度工作转速r/min300030003000额定背压K Pa(a) 4.9 4.9 4.9注意:上表中的数据为一般数据,仅供参考,具体以项目的热平衡图为准。
由于锅炉采用直流炉,再热器布置在炉膛较高温区,不允许干烧,必须保证最低冷却流量。
这就要求在锅炉启动时,必须打开高低压旁路,蒸汽通过高旁进入再热器,再经过低旁进入凝汽器。
而引进型汽轮机中压缸在冷态启动时不参与控制,仅全开全关,所以在汽轮机冷态启动时,要求高低旁路关闭,再热调节阀全开,主蒸汽进入汽轮机高压缸做功,经高排逆止门进入再热器,经再热后送入中低压缸,再进入凝汽器。
由于汽轮机在启动阶段流量较小,在3000r/min 时只有3-5%的流量,远远不能满足锅炉再热器最低的冷却流量。
因此,在汽轮机启动时,再热调节阀必须参加控制,以便开启高低压旁路,以满足锅炉的要求。
所以600MW超临界汽轮机一般要求采用高中压联合启动(即bypass on)的启动方式。
2高中压联合启动高中压缸联合启动,即由高压调节汽阀及再热调节阀分别控制高压缸及中压缸的蒸汽流量,从而控制机组的转速。
高中压联合启动的要点在于高压缸及中低压缸的流量分配。
启动过程如下:2.1 盘车(启动前的要求)2.1.1主蒸汽和再热蒸汽要有56℃以上的过热度。
2.1.2 高压内缸下半第一级金属温度和中压缸第一级持环下半金属温度,大于204 ℃时,汽轮机采用热态启动模式,小于204℃时,汽轮机采用冷态启动模式,启动参数见图“主汽门前启动蒸汽参数”,及“热态起启动的建议”中规定。
超超临界最小流量阀强度及数值分析李俊;付金奇;陈宁;顾龙【期刊名称】《新技术新工艺》【年(卷),期】2017(000)007【摘要】超超临界火电机组中最小流量阀是锅炉给水泵系统的最关键阀门.目前,新建火电机组中该阀门基本以进口为主,为实现该阀门国产化的需求,对一台国产最小流量阀进行了强度及数值分析.应用ANSYS软件,通过静力学对阀门以公称压力及试验压力进行强度校核和数值分析,通过热力耦合的方式对阀门在工作温度下以公称压力及试验压力进行模拟,结果表明,该阀门的最大应力小于材料的许用应力,安全系数能够满足阀门的设计要求.通过样机的型式试验对阀门的强度及密封性能进行了试验确认,得到的结果和ANSYS仿真模拟的结果一致,阀门的整体结构满足设计所需,使其可靠性能得到了有效的保证.【总页数】6页(P47-52)【作者】李俊;付金奇;陈宁;顾龙【作者单位】中国电建集团上海能源装备有限公司,上海 201316;中国电力建设股份有限公司,北京 100048;中国电建集团上海能源装备有限公司,上海 201316;中国电建集团上海能源装备有限公司,上海 201316【正文语种】中文【中图分类】TH138【相关文献】1.超超临界最小流量调节阀的设计及数值分析 [J], 程道俊;吴广臣;成晓伟2.离心泵最小流量阀结构设计与选用原则——离心泵最小流量再循环回路的合理设计对离心泵的安全经济运行至关重要 [J], 孙燕军3.最小流量阀的数值分析及结构优化 [J], 刘贞贞;蒋劲;张娜;张立胜;李燕辉;;;;;4.1000 MW超超临界机组最小流量阀内漏问题分析及对比 [J], 刘跃东;石磊5.核电机组给水泵最小流量阀布置位置对阀门空化的影响 [J], 祝欣慰; 颜炳良因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
附件1超(超)临界火电机组关键阀门国产化研制汽轮机旁路阀技术规范书国电黄金埠电厂华润锦州电厂华东电力设计院西北电力设计院哈尔滨电气集团东方电气集团上海电气集团2012年11月目录1.总则2.技术要求3.试验、检验和监造4、清洁、表面处理和油漆、标识1 总则1.1 本技术规范适用于1000MW超超临界发电机组的汽轮机旁路系统设备和附件,它提出了该设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
1.2 1.2 本技术规范书提出的是最低限度的技术要求,并未对一切技术要求作出详细规定,也未充分引述有关标准及规范的条文。
研制单位应保证提供符合本规范书和相关的国际、国内工业标准的优质产品。
1.3本技术规范所列标准,有不一致时,按较高标准执行。
研制单位在设备设计和制造中所涉及的各项规程、规范和标准必须遵循现行最新标准版本。
2 技术要求2.1 基本规格和容量2.1.1设备名称:汽机旁路执行机构型式:液动容量:高旁40%BMCR,低旁为高旁流量+高旁减温水量。
用途:1 )改善机组的启动性能机组在各种工况下(冷态、温态、热态和极热态)用中压缸启动时,投入旁路系统,控制锅炉快速提高蒸汽温度使之与汽机汽缸金属温度较快地相匹配,从而缩短机组启动时间和减少蒸汽向空排放,减少汽机循环寿命损耗,实现机组的最佳启动。
2)机组正常运行时,高压旁路装置具有超压安全保护的功能锅炉超压时高压旁路开启,减少PCV阀和安全阀起跳,并按照机组主蒸汽压力进行自动调节,直到恢复正常值。
从而使系统回收工质,减少噪音。
3)旁路应能适应机组定压运行和滑压运行复合方式当汽机负荷低于锅炉最低稳燃负荷时(不投油稳燃负荷),通过旁路装置的调节,使机组允许稳定在低负荷状态下运行。
4)在启动和减负荷时,可保护布置在烟温较高区的再热器,以防烧坏。
5)高、低压旁路装置能实现自动和手动(快速/正常)遥控功能。
高、低压旁路装置在正常状况下处于热备用状态,研制方充分考虑阀门本体内的疏水聚积而引起阀门本身及管道系统的振动。
最小流量阀异常处理及原因分析摘要:给水泵最小流量调节阀位于电厂的高压给水系统内,是最关键的调节阀。
本文主要介绍了最小流量阀使用过程中存在的问题以及处理方式。
对使用最小流量阀设备的厂家具有一定的借鉴意义。
关键词:最小流量阀;再循环门;电厂设备一、概述最小流量阀是发电厂中比较重要的阀门之一。
最小流量阀,又称再循环阀,安装在给水泵出口管道的支管上,然后与除氧器相连。
电厂在启动机组或者在负荷比较低的情况下运行时,锅炉给水量需要量很小或不需要流量时,此时将最小流量阀打开,将一部分水返回除氧器水箱,以保证有一定的水量通过给水泵,而不致使泵内水温升高而汽化。
当给水量处于正常条件下时,最小流量阀关闭。
通过控制最小流量阀的开度,保证在任何情况下都必须有一个最基本的流量,也就是给水泵的最小流量,以此来确保电厂给水泵的安全运行。
二、国外研究现状国内正在运行的600MW机组的给水泵最小流量阀,一般均为进口配置,主要的品牌有美国的CCI,美国的COPES-VULCAN,日本的CCI-KK,英国的HOPKINSONS 等。
以上品牌的最小流量阀减压方式特点各有不同,其中CCI采用的是迷宫式减压方式,高压差流体经过各个拐角的压力损失,来达到高压差的工作场合一般都可以达到15次以上的减压,相对而言,在减压方式上是比较先进的。
COPES-VULCAN和日本的CCI-KK、HOPKINSONS的减压方式一样,采用圆环径向错位减压方式,就是将圆环桶体上加工不同的圆孔,再在外面压紧套上另一个圆环桶体,将上面的圆孔略有错位,然后再套上一个圆环桶体,如此一般会7~10个,通过不断的减压,来保证再循环阀门的减压要求。
MASONEILAN采用柱状节流的方式,在阀门的轴向设计有多个节流的台阶,通过流体在多个柱塞面积的改变进行节流减压,一般可以达到4~8次的减压,以满足最小流量多次减压的要求。
三、最小流量阀内漏的主要原因(1)冲刷:汽泵最小流量阀在调节过程中,需要将给水压力由20MPa以上直接降为除氧器压力,阀门前后压差极高,当阀门在小开度时,流速也非常高,如果结构上无有效节流措施,阀门的密封面就会在短期内遭到严重冲刷,以致损坏。
600MW超临界机组DEH系统说明书1汽轮机概述超临界600/660MW中间再热凝汽式汽轮机主要技术规范注意:上表中的数据为一般数据,仅供参考,具体以项目的热平衡图为准。
由于锅炉采用直流炉,再热器布置在炉膛较高温区,不允许干烧,必须保证最低冷却流量。
这就要求在锅炉启动时,必须打开高低压旁路,蒸汽通过高旁进入再热器,再经过低旁进入凝汽器。
而引进型汽轮机中压缸在冷态启动时不参与控制,仅全开全关,所以在汽轮机冷态启动时,要求高低旁路关闭,再热调节阀全开,主蒸汽进入汽轮机高压缸做功,经高排逆止门进入再热器,经再热后送入中低压缸,再进入凝汽器。
由于汽轮机在启动阶段流量较小,在3000 r/min 时只有3-5%的流量,远远不能满足锅炉再热器最低的冷却流量。
因此,在汽轮机启动时,再热调节阀必须参加控制,以便开启高低压旁路,以满足锅炉的要求。
所以600MW 超临界汽轮机一般要求采用高中压联合启动(即bypass on)的启动方式。
2高中压联合启动高中压缸联合启动,即由高压调节汽阀及再热调节阀分别控制高压缸及中压缸的蒸汽流量,从而控制机组的转速。
高中压联合启动的要点在于高压缸及中低压缸的流量分配。
启动过程如下:2.1 盘车(启动前的要求)2.1.1主蒸汽和再热蒸汽要有56℃以上的过热度。
2.1.2 高压内缸下半第一级金属温度和中压缸第一级持环下半金属温度,大于204 ℃时,汽轮机采用热态启动模式,小于204℃时,汽轮机采用冷态启动模式,启动参数见图“主汽门前启动蒸汽参数”,及“热态起启动的建议”中规定。
冷再热蒸汽压力最高不得超过0.828MPa(a)。
高中压转子金属温度大于204℃,则汽机的启动采用热态启动方式,主蒸汽汽温和热再热汽温至少有56℃的过热度,并且分别比高压缸蒸汽室金属温度、中压缸进口持环金属温度高56℃以上,主蒸汽压力为对应主蒸汽进口温度下的压力。
第一级蒸汽温度与高压转子金属温度之差应控制在 56℃之内,热再热汽温与中压缸第一级持环金属温差也应控制在这同样的水平范围。
给水泵最小流量阀技术规范附件1超(超)临界火电机组关键阀门国产化研制给水泵最小流量阀技术规范书国电黄金埠电厂华能长兴电厂大唐蔚县电厂华东电力设计院浙江省电力设计院华北电力设计院哈尔滨电气集团东方电气集团上海电气集团2012年11月给水泵最小流量阀技术规范目录1.总则2.技术参数3.技术要求4.制造要求及其重要部件材料5.设计制造标准6.试验和检验1 总则1.1 本规范书适用于国产超(超)临界机组的给水泵最小流量再循环阀。
它提出了该设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
给水泵最小流量装置使用于汽动给水泵,其中包括阀门本体、气动执行机构及其附件等。
1.2 本规范书提出的是最低限度的技术要求,并未对一切技术要求作出详细规定,也未充分引述有关标准和规范的条文,研制单位应保证提供符合本规范书和相关的国际、国内工业标准的优质产品。
1.3 本规范所列标准,与研制单位所执行的标准发生矛盾时,按较严格的标准执行,研制单位在设备设计和制造中所涉及的各项规程、规范和标准必须遵循现行最新标准版本。
2 控制阀技术参数2.1汽动给水泵最小流量气动调节阀3 技术要求3.1基本要求3.1.1研发单位应依照参数表提出的参数条件,提供调节型的给水泵最小流量阀,选定的阀门必须满足参数表提出的每一个工况,阀门设计应给予最大和最小工况适当的裕度。
再循环阀的设计应满足介质温度、压力、流量、流向、调节范围,以及严密性要求,阀体及阀内件应无汽蚀、闪蒸。
3.1.2给水泵最小流量再循环阀的设计、制造、检验及试验应遵照最新的美国国家标准(ANSI)、美国仪器仪表协会标准(ISA)材料选用应符合ASTM标准。
3.1.3阀门的流量特性曲线应是线性特性曲线,再循环阀的流量特性应能对调节系统进行合理补偿。
在最大运行工况下,其阀门开度考虑在80~85%之间。
3.1.4再循环阀口径应能满足工艺上对流量的要求,通过阀门的介质流速必须限制在允许的范围内,对两相流工况阀芯出口流速要小于30m/s。
以防止磨损、腐蚀、震动的发生。
研发单位应提供能够表明其产品符合上述要求的计算。
3.1.5研发单位应提供足够的降压级数,以彻底地避免磨损、腐蚀和振动及汽蚀现象的发生。
并在计算文件中明确所供产品的降压级数,降压级数不能低于7级。
3.1.6 阀门应在不同工况下能平衡地控制流体。
3.1.7阀门的设计应按ANSI标准压力-温度等级考虑,强度设计参数不小于参数表提供的设计参数。
3.1.8阀门应具有密封良好,泄漏小及阀杆不平衡力小等特点。
阀门泄漏等级ASME B16.104 V级。
3.1.9 对于阀门及其执行机构的安装方法有特殊要求时,研发单位应在文件资料中作特别说明。
3.1.10阀门可调范围比应在30以上。
研发单位应提供计算CV值及选定阀门CV值。
并给出最低可控CV值,并提供阀门在各种工况下的开度。
3.1.11研发单位应提供当工质中携带有例如焊渣等微小杂质时,保证阀内组件达到其设计意图所采取的措施,尽可能加装过滤装置。
3.1.12给水泵最小流量装置使用寿命不小于30年。
3.1.13给水泵最小流量装置的噪声在距阀体外壁1米处应不大于85dB(A)。
上述噪声等级必须是在不使用喷管、消音器、孔板以及保温层等其它消音手段时,阀门本身所能达到的要求,并应提供其产品已经符合上述要求的有关计算。
3.1.14除有特殊说明外,阀门必须达到在施工现场安装前不需解体检查就可安装的要求,如因阀门特殊材料难以承受阀体焊接除应力时的温度要求,需要在技术资料及其产品内包装上醒目说明,以保证阀门的良好使用。
3.1.15阀门必须做水压试验和严密性试验。
阀门强度必须满足水压试验要求。
水压试验压力为在100℉(38℃)下对应额定压力的1.5倍。
3.1.16 研发单位确定的阀门进出口口径应与连接管道的规格一致,接口的坡口型式按管道的坡口型式。
阀体材料为锻件的WB36材料。
3.1.17最小流量装置中再循环阀的调节方式为连续调节,并具有快开功能(快开时间要求小于10秒)。
采用气动执行机构。
最小流量阀严密性等级为ANSI B16.104 V级。
阀门密封试验按照阀门在100℉(38℃)下对应额定压力的1.1倍。
3.2 结构要求3.2.1阀门应采用直通或角型阀体结构。
3.2.2为方便维护和检修,阀芯应设计为可以快速拆装式结构,阀内件不允许使用螺栓或一次性焊接结构,阀门必须为可拆卸结构,阀座、阀芯等重要部件均可更换,以降低二次检修费用。
3.2.3阀门上应具有明显的流体的流动方向。
3.2.4阀芯应具有阀塞周围压力平衡设计,以避免阀塞受力不平衡,而造成阀塞偏心卡死。
3.2.5对阀座密封力的要求,应能够足够抵抗满足介质压力不产生泄漏,也不会压坏密封面。
3.2.6不允许研发单位所供阀门在阀后加装节流孔板,或增大阀后管道壁厚。
研发单位应根据参数表提供的数据(参见最小流量阀技术参数表)提供最小流量阀前后与管道的焊接要求和坡口图。
3.3气动执行机构3.3.1每个气动执行机构及其附件之间均已连接好空气管路,空气管路采用不锈钢管,要求每个气动执行机构具有快开功能。
现场仅向每个执行机构提供一路气源,且为标准的仪表管路气源,并需提供各个执行机构的气源接管口径大小及所需压缩空气的气量。
3.3.2能够满足气源在0.5~0.8MPa(g)下可靠使用,阀门开关时间不大于10S,保证开关时间不能采取另外加粗气源管路的方法,可以加装储气罐来满足快速开启的要求,储气罐能够满足连续开关5次的储气量。
3.3.3快开快关阀门,其执行机构动作时间应小于10秒(均佩带电磁阀)。
电磁阀电源为AC220V 单相。
3.3.4所有执行机构应配供可调整的空气过滤器、减压器以及监视气源和信号的压力表,并应根据附表的要求带有电气阀门智能定位器、电磁阀、行程开关、阀位反馈装置、手动机构等。
3.3.5具体主要技术要求如下:1) 信号及接点要求:输入信号:4-20mADC信号。
接点输出:所有执行器都带4对无源接点输出,节点容量为220V AC/5A或110VDC 2A输出信号:都带4~20mA DC二线制模拟量位置反馈信号,负载能力600Ω2) 工作条件:使用的环境温度:一般为-25ºC ~ +60ºC;使用的环境相对湿度:5~100%;阻尼特性:≤3次半周期;气动执行机构的主要技术指标:基本误差:±2.5%;回差:≤2.5%;死区:≤1%自适应;执行机构响应滞后:≤1S;静态耗气量不大于2000L/h(标准状态)环境温度每变化10︒C时输出行程变化应不大于额定行程的0.5%。
3) 外壳防护等级:外壳防护等级IP56,并解释说明具体防护措施。
4) 智能型定位器执行器都带有智能型定位器,能够直接接受DCS控制系统提供的4-20mADC的阀门开度指令,不需要中间隔离器或其它转换装置。
通过标准的RS 232串行通讯接口或现场总线,执行器可与DCS进行双向通讯:通过DCS向执行器写入或从执行器读出所有信息。
能将执行机构的输出转角转换为成正比的4-20mADC信号,为便于诊断和维护,与I/P转换器一体化,I/P转换器的24VDC电源需要外部系统(如DCS)通过两线制连接的信号提供。
5) 阀位反馈装置阀位反馈装置为分体式。
输出电流信号:4-20mA DC 两线制;负载电阻:600 ;线性误差:0.1%。
优选分体式的智能一体化定位器,也就是阀门上仅具有阀位反馈装置和行程开关,智能定位器及其控制阀、电磁阀装入专门的密闭控制箱,控制箱具有防尘、散热功能,以对气动元件更好地保护。
6) 对于气动执行器设置强制开或关闭功能,应配备电磁阀控制回路。
7) 每个气动执行器设置断电、断信号、断气保护功能,并配置相应的控制回路,故障时必须迅速到达全开位置。
8) 漂移:48小时的漂移应不大于额定行程的1.0%。
在回差允许范围内无漂移。
9) 调节型执行机构的工作制式:1200次/小时。
执行机构的始终端应装设行程开关(可调),行程开关应为双刀双掷(DPDT),开、关方向各两个,行程开关接点容量为220V AC 5A;110VDC 2A。
电磁阀电源采用220V AC,单相50HZ,连续(100%)工作制,电磁阀线圈采用H级(高温),电磁阀正常时可长期带电工作,NE―电磁阀的正常工作状态是正常带电,NDE―电磁阀的正常工作状态是正常不带电。
气动执行机构应直接安装在阀门上,由研制单位配套供货,并完成有关整体调试工作。
气动阀门制造厂应提供所有阀门的管路连接原理图。
3.3.8每个气动再循环阀还必须配手动执行机构,手动执行机构可以使再循环阀开度处于任意位置。
手轮带自锁装置,手轮带有明显的手动范围标识,手动装置为侧装,以使操作方便。
3.3.9气动执行机构须采取防冻和防高温的措施。
3.3.10气动执行机构的再循环阀在压缩空气失压和失电的情况下具有手动开关和调整的功能.3.3.11每个再循环阀气动执行机构(包括:智能型定位器、阀位反馈装置、电磁阀等所有用电设备。
)仅提供一路220V AC,单相50HZ电源,4~20mA信号电源,研制单位需要的其它电压等级的电源自行解决。
3.3.12研制单位应提供执行机构上的接头组件,能保证执行机构与招标方提供的气源管路连接。
4 制造工艺要求及重要部件材料4.1阀门制造工艺应符合美国ANSI B16.34标准。
4.2 研制单位应对设备和备件的材料选择负责。
选用的材料应有利于流体流动和适应各种运行工况。
所有材料应符合ASTM标准。
阀门材质必须充分满足现场工况。
4.3所有焊接都应符合相关规范或标准的要求。
所有的焊接程序和焊工资格应按ASME 第9章执行。
4.4重要部件材质由研制单位按照工况要求按较高要求执行。
5 设计制造标准研制单位最低限度地应符合下列标准的规定,同时应采用最新版本的相应标准,具体如下:5.1阀门应具有详细的按照上述标准的设计计算书。
5.2阀门应经过有限元计算分析。
6 试验和检验6.1最小流量阀的试验必须按照中国机械工程工业协会阀门分会制定的超超临界火电机组关键阀门国产化研制最小流量阀的试验大纲进行试验。
6.2阀门的检验由阀门协会组织专家组进行检验,由专家组判定是否符合技术要求,能否将试制的超(超)临界火电机组的关键阀门进行国产化。