2009-12-2
劉東升、譚國成、李棟、程江磊
（西安秦申特種調(diào)節(jié)閥有限責任公司）
1. 引言
火電廠鍋爐給水泵最小流量再循環(huán)調(diào)節(jié)閥，簡稱再循環(huán)閥或最小流量閥，安裝在給水泵出口管道的支管上，接入除氧器。給水泵的作用是將除氧器中的水送往鍋爐，運行中為防止其產(chǎn)生過熱和汽蝕，要求在任何情況下都必須有一個最基本的流量，也就是給水泵的最小流量。當鍋爐給水需要量很小或不需要流量時，就會打開再循環(huán)閥，使一部分高壓給水再回流到除氧器，以保證給水泵的安全運行。
給水泵再循環(huán)閥前后的壓差，近似于給水泵的進出口壓差，該壓差為全廠最大，致使該閥閥內(nèi)極易產(chǎn)生空化汽蝕，工作環(huán)境極為惡劣。大型機組例如超臨界機組，采用的是直流鍋爐，要求再循環(huán)閥做到大小可以調(diào)節(jié)，而不是開-關(guān)兩位式調(diào)節(jié)閥。所以，大型機組給水泵再循環(huán)閥是火電廠最高端的流體控制組元，對其設計、加工和選材等，都有著極高的要求。我們國家新近建設的大型火電機組，尤其是超臨界和超超臨界機組，給水泵的再循環(huán)閥幾乎全部采用進口產(chǎn)品。
國外產(chǎn)品中美國Copes-Vulcan公司的給水泵再循環(huán)閥，簡稱CV閥、C/V閥或C-V閥，以較高的質(zhì)量和新穎的軟密封閥座等贏得了用戶的青睞，近些年來在國內(nèi)不少電廠獲得了應用。但長時間運行后，CV閥的檢修和維護，也就成了電廠普遍關(guān)心的問題了。
2. 問題、原因
大唐三門峽華陽電廠600MW超臨界機組使用的便是CV閥，在高壓差運行環(huán)境下，其閥座、閥芯以及節(jié)流套等，被沖刷汽蝕得十分嚴重，不但起不到關(guān)斷的效果，而且已經(jīng)完全失去了流量調(diào)節(jié)的功能。他們解體了一個閥門，分析認為閥門失效的原因為：
（1）閥內(nèi)出現(xiàn)了空化汽蝕；
（2）沖刷嚴重。一是國內(nèi)水處理技術(shù)要求不嚴，難以保證給水品質(zhì)，水中存在懸浮顆粒；二是管閥安裝檢修以及與閥門連接的設備在檢修過程中，為了趕工期等原因，檢驗程序和施工工藝相對簡單，很難做到無雜物顆粒，常見的如細小焊渣、毛線、金屬顆粒等，這些對軟密封閥座、閥芯和閥套等有極大的損害。
3. 處理方案
面對煤價上漲造成的效益下滑，CV閥的這些問題，確實使電廠感到頭痛?？紤]到費用和供貨周期，電廠更趨向于維修而不是更換。電廠的要求主要是：(1)能解決問題；(2)檢修停機有期限，解決問題的周期要短；(3)費用不能太高。2009年初，根據(jù)三門峽華陽電廠的要求，我西安秦申公司提出了如下解決方案：
（1）對CV閥進行技術(shù)改造，即不再購置新閥；
（2）改造后的新閥仍使用原來的執(zhí)行機構(gòu)，以節(jié)省費用；
（3）改造后的新閥仍使用原來的閥體，這是基于原閥體損壞不嚴重的事實，節(jié)省費用，也便于安裝。
（4）僅更換閥內(nèi)組件。這是由于原閥的閥內(nèi)組件損壞嚴重，已無法修復。
（5）采購原品備件，價格昂貴且供貨周期不能滿足要求；國內(nèi)也無法采購到CV閥座使用的軟密封材料，故采用我公司專利技術(shù)和設計思想，對閥內(nèi)組件重新設計和制造，新閥內(nèi)組件與原閥體配套，符合原安裝要求。
（6）不降低原調(diào)節(jié)閥的性能參數(shù)、調(diào)節(jié)的靈活性等，關(guān)斷嚴密。
4. 實施方案
（1）工藝技術(shù)措施：
a. 使用秦申公司的專利技術(shù)——加工新式迷宮型節(jié)流套；
b. 加工新多級迷宮式平衡閥芯；
c. 新制嚴密關(guān)斷的硬密封閥座；
d. 結(jié)構(gòu)上保留原閥門的選擇——低進高出，以方便工程實施。
（2）解決“關(guān)斷嚴密”的方法：
a. 錐型硬密封，確保關(guān)斷比壓，實現(xiàn)V級泄漏標準；
b. 選材充分考慮耐沖刷要求，選用440B高級進口材料閥內(nèi)組件；
c. 閥內(nèi)組件的熱處理工藝，確保在高硬度（HRC70左右）的同時，又具有較好的韌性；
d. 采用組合密封技術(shù)，使關(guān)斷“線”不直接受沖刷；
e. 多級迷宮型節(jié)流，避免閥內(nèi)空化汽蝕的發(fā)生。
（3）解決“調(diào)節(jié)靈活”的方法：
a. 采用平衡型結(jié)構(gòu)，閥芯不受閥門前后高壓差的影響，消除了不平衡力；
b. 調(diào)整閥桿直徑，減小低進高出時的不平衡力；
c. 采用新型柔性石墨加鎳絲填料，減小摩擦。
改造后的給水泵再循環(huán)閥，2009年3月投入運行，結(jié)果表明此次改造非常成功，得到了三門峽華陽電廠的強烈認可。
5 結(jié)束語
在CV閥基礎上改造的給水泵再循環(huán)閥，在三門峽華陽電廠投入運行半年后，該廠又委托我公司改造了同樣的兩套CV閥，運行結(jié)果依然非常成功。隨后，我公司針對這項改造技術(shù)進行了進一步的完善，形成了第二代更加成熟的改造技術(shù)，并在陜西華電蒲城電廠等多家電廠的CV閥改造項目中獲得了驗證。在以后的發(fā)展過程中，我們將努力使我們西安秦申的這項技術(shù)能為更多的電廠排憂解難。
附結(jié)構(gòu)圖
