1.項(xiàng)目簡(jiǎn)介
該廠# 7、#8機(jī)組是我國(guó)早期國(guó)產(chǎn)百萬(wàn)千瓦發(fā)電機(jī)組之一，其給水泵最小流量再循環(huán)閥門(mén)采用的是美國(guó)CV（Copes-Vulcan）品牌?；〞r(shí)期，CV閥門(mén)以較高的質(zhì)量和新穎的軟密封閥座等優(yōu)勢(shì)贏得了用戶的大量青睞。
我們知道，給水泵最小流量再循環(huán)調(diào)節(jié)閥前后的壓差，近似于給水泵的進(jìn)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(jī)組例如超臨界機(jī)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(kāi)-關(guān)兩位式調(diào)節(jié)閥。
所以，大型機(jī)組給水泵再循環(huán)閥是火電廠最高端的流體控制組元，對(duì)其設(shè)計(jì)、加工和選材等，都有著極高的要求。我們國(guó)家新近建設(shè)的大型火電機(jī)組，尤其是超臨界和超超臨界機(jī)組，給水泵的再循環(huán)閥門(mén)幾乎全部采用進(jìn)口產(chǎn)品。
2.問(wèn)題的提出
由于現(xiàn)場(chǎng)工況極其惡劣，壓差全廠最大，空化汽蝕等現(xiàn)象嚴(yán)重，即使是Copes-Vulcan這種國(guó)際知名品牌的閥門(mén)，在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行之后，也會(huì)產(chǎn)生不同程度的沖刷，有的甚至被沖蝕得面目全非。
圖片為CV閥門(mén)在某廠的嚴(yán)重沖蝕情況 （并非客戶電廠）
該廠為解決再循環(huán)閥出現(xiàn)的內(nèi)漏問(wèn)題，雖然進(jìn)行過(guò)類(lèi)似研磨堆焊等多次修復(fù)，但并沒(méi)有徹底解決。后來(lái)經(jīng)過(guò)成本核算、質(zhì)量、安全、經(jīng)濟(jì)性等綜合方面考慮分析，電廠最終大膽決定將該閥門(mén)進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化改造。
設(shè)備主要參數(shù)：
汽動(dòng)給水泵參數(shù)：
序 號(hào) | 名稱 | 給水泵 |
1 | 型號(hào) | BGM-CH |
2 | 型式 | 筒式多級(jí)離心泵 |
3 | 流量 | 1714.6t/h |
4 | 最小流量 | 647 t/h |
5 | 額定出口壓力 | 31.31MPa |
除氧器有關(guān)參數(shù)：
序號(hào) | 名稱 | 單位 | 參數(shù) |
1 | 設(shè)計(jì)壓力 | MPa | 1.5 |
2 | 設(shè)計(jì)溫度 | ℃ | 395 |
3 | 最大出力 | t/h | 1000 |
8 | 滑壓運(yùn)行范圍 | MPa | 0.147~1.17 |
原最小流量閥參數(shù)：
品牌：Copes-Vulcan
序號(hào) | 名稱 | 單位 | 參數(shù) |
1 | 設(shè)計(jì)壓力 | MPa | 47.6 |
2 | 設(shè)計(jì)溫度 | ℃ | 200 |
3 | 流量 | t/h | 647 |
4 | 進(jìn)口壓力 | MPa | 31.31 |
5 | 出口壓力 | MPa | 0.147 |
6 | 壓降 | MPa | 31.16 |
7 | 閥門(mén)型式 | AG | |
8 | SIZE | 150 | |
9 | Rating | LB | 2500 special |
10 | Material: Body | ASTMA127 WC6 | |
11 | Material: NOZZLE | EN 15NiCuMoNb5 |
改造要求：
（1）原閥體不變（下進(jìn)側(cè)出型），改造閥內(nèi)組件。
（2）加工西安秦申公司的專利技術(shù)—新式迷宮型節(jié)流套。
（3）加工新多級(jí)迷宮式平衡閥芯。
（4）雙密封，軟硬結(jié)合，新制嚴(yán)密關(guān)斷軟密封閥座。
電廠通過(guò)考察及技術(shù)方案的反復(fù)論證，2013年1月，最終決定由西安秦申特種調(diào)節(jié)閥有限責(zé)任公司承擔(dān)此次改造任務(wù)。
3.CV閥門(mén)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及修復(fù)難點(diǎn)
圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)
圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)
主要特點(diǎn)：
（1）低進(jìn)高出、平衡型閥芯結(jié)構(gòu)。
（2）迷宮套筒節(jié)流。
（3）軟密封+硬密封結(jié)合
該閥門(mén)的修復(fù)難點(diǎn)：
（1）原閥結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，精密度要求較高。
（2）原閥閥座軟密封材料，是美國(guó)太空研究室提供的技術(shù)，國(guó)內(nèi)不易模仿取代。
（3）原閥套為迷宮型閥套，如沖刷損壞嚴(yán)重，幾乎無(wú)法復(fù)原。只能更換閥套，更換閥套不僅要求節(jié)流效果好，而且對(duì)流量控制要求非常嚴(yán)格。
（4）原閥閥座軟密封面朝上，對(duì)水處理要求高，各部件整體間隙配合精度要求高。
4.西安秦申改造方案
基本思路：原閥門(mén)本體、閥蓋均不更改尺寸，只需要對(duì)原來(lái)的閥內(nèi)件進(jìn)行改造。增加閥門(mén)節(jié)流等級(jí)，采用進(jìn)口密封環(huán)，提高材質(zhì)硬度等。
（1）閥體流向不變，閥體結(jié)構(gòu)不做改動(dòng)，無(wú)需切割閥體。
（2）節(jié)流部分為迷宮套改造技術(shù)，屬秦申專利技術(shù)。
迷宮閥套配鑲適量的節(jié)流小件。流體流過(guò)節(jié)流小件時(shí)，進(jìn)入迷宮流道，流向不斷折繞對(duì)沖實(shí)現(xiàn)節(jié)流降壓，介質(zhì)能量被極大耗損，控制了流速，減弱了密封面的沖刷，防止了閃蒸空化破壞。
節(jié)流小件（對(duì)沖迷宮碰撞多級(jí)節(jié)流原理）
（3）采用軟密封+硬密封結(jié)合的密封技術(shù)
軟密封閥座采用耐高溫耐磨的復(fù)合材料，改變了原閥軟密封的方向，實(shí)現(xiàn)零泄漏的同時(shí)，大幅度降低了粘連雜質(zhì)的機(jī)率。
（4）閥內(nèi)件硬化處理技術(shù)
閥內(nèi)件硬度達(dá)到HRC70度，國(guó)際領(lǐng)先，耐沖刷能力強(qiáng)，壽命更長(zhǎng)。
選材：440B（9Cr18MoV）
熱處理：閥內(nèi)件整體滲氮，硬度達(dá)到HRC70，遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi)外同類(lèi)產(chǎn)品司太立堆焊工藝硬度（HRC45）。
工藝流程：
（5）采用低噪音防振動(dòng)結(jié)構(gòu)（專利號(hào)：200920033061.2），防止可能存在的振動(dòng)而造成閥桿斷裂現(xiàn)象。
5.最小流量再循環(huán)調(diào)節(jié)閥改造效果
從2013年1月份改造至今，已經(jīng)經(jīng)過(guò)了四年多的穩(wěn)定運(yùn)行。2017年機(jī)組檢修發(fā)現(xiàn)，僅密封面有少許吹損。現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行密封面研磨后，接著投入運(yùn)行。
6.西安秦申最小流量再循環(huán)調(diào)節(jié)閥的市場(chǎng)使用情況
閥門(mén)參數(shù)：
公稱通徑：DN50、80、100、150、200
閥體材料：20# 、12Cr1MoV、WB36、F91、F92
公稱壓力：PN25、PN32、PN42、PN76MPa
磅級(jí)壓力：1500、2000、2500、3500、4500LB
西安秦申特種調(diào)節(jié)閥有限責(zé)任公司經(jīng)過(guò)十幾年潛心研究，不僅為市場(chǎng)提供了大量?jī)?yōu)質(zhì)的給水泵最小流量再循環(huán)整體閥門(mén)，也改造過(guò)十多種各種規(guī)格的進(jìn)口閥門(mén)，其中包括美國(guó)CV、CCI、MASONEILAN、FISHER，日本ABB、德國(guó)HORA、英國(guó)HOPKINSONS、WEIR、KENT等品牌。我們改造過(guò)的閥門(mén)，大量在300MW機(jī)組、600MW亞臨界機(jī)組、600MW超臨界機(jī)組、660MW和1000MW超超臨界機(jī)組等應(yīng)用。
西安秦申最小流量再循環(huán)閥門(mén)出廠前照片，圖片中配套氣缸為西安秦申特種調(diào)節(jié)閥有限責(zé)任公司研發(fā)制造的大推力活塞式氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)
西安秦申最小流量再循環(huán)閥門(mén)現(xiàn)場(chǎng)照片
西安秦申最小流量再循環(huán)閥門(mén)閥內(nèi)組件
西安秦申最小流量再循環(huán)閥門(mén)閥內(nèi)組件
西安秦申最小流量再循環(huán)閥門(mén)閥內(nèi)組件
7. 近年來(lái)部分最小流量再循環(huán)調(diào)節(jié)閥市場(chǎng)業(yè)績(jī)展示
(1) 山西兆光發(fā)電有限責(zé)任公司2*600MW超臨界機(jī)組，1臺(tái)日本ABB.kk小流量整閥更換，3臺(tái)日本ABB.kk小流量閥內(nèi)件整體改造。2*300ＭＷ機(jī)組一臺(tái)美國(guó)CV小流量閥內(nèi)件整體改造。
(2) 中國(guó)國(guó)電集團(tuán)公司霍州發(fā)電廠2*600MW超臨界機(jī)組，1臺(tái)美國(guó)CCI小流量閥內(nèi)件整體改造。
(3) 大唐三門(mén)峽發(fā)電有限責(zé)任公司2*600MW超臨界機(jī)組，2臺(tái)美國(guó)CV小流量閥內(nèi)組件改造。
(4) 安徽阜陽(yáng)華潤(rùn)發(fā)電公司2*660MW超超臨界機(jī)組，2臺(tái)美國(guó)CCI小流量閥內(nèi)件整體改造。
(5) 上海外高橋發(fā)電有限責(zé)任公司4*300MW亞臨界機(jī)組，8臺(tái)美國(guó)CCI小流量整閥改造。
(6) 大唐琿春發(fā)電廠2*300MW機(jī)組，6臺(tái)美國(guó)CCI閥整閥更換。
(7) 國(guó)電深能四川華鎣山發(fā)電有限公司2*300MW機(jī)組，3臺(tái)美國(guó)CCI閥整閥更換。
(8) 浙江浙能樂(lè)清發(fā)電有限責(zé)任公司2*660MW超超臨界機(jī)組，7臺(tái)美國(guó)CV小流量整閥更換，10臺(tái)美國(guó)CV閥內(nèi)件改造。
(9) 華電國(guó)際物資有限公司鄒縣分公司2*1000MW超超臨界機(jī)組，4臺(tái)美國(guó)CV小流量整閥修復(fù)改造。
(10) 浙江國(guó)華浙能發(fā)電有限公司4*600MW超臨界機(jī)組，2臺(tái)美國(guó)CV小流量閥內(nèi)件改造。
(11) 江西贛能股份有限公司豐城發(fā)電廠2*600MW超臨界機(jī)組，4臺(tái)日本ABB.kk小流量閥內(nèi)件改造。
(12) 大唐韓城第二發(fā)電有限責(zé)任公司4*600MW機(jī)組，2臺(tái)美國(guó)MASONEILAN最小流量閥修復(fù)改造，2臺(tái)英國(guó)HOPKINSONS小流量閥改造。
(13） 中電投江西電力有限公司新昌發(fā)電廠2*660MW超超臨界機(jī)組，2臺(tái)德國(guó)HORA最小流量閥修復(fù)改造。
(14) 國(guó)電陽(yáng)宗海發(fā)電有限公司4*300MW機(jī)組，1臺(tái)美國(guó)MASONEILAN最小流量調(diào)節(jié)閥改造。
(15) 貴州盤(pán)南發(fā)電廠4*600MW機(jī)組，2臺(tái)德國(guó)HORA小流量整閥更換。
(16) 大唐戶縣第二熱電廠2*300MW機(jī)組，2臺(tái)美國(guó)CV小流量閥內(nèi)件改造。
(17) 青海華電大通發(fā)電有限公司2*300MW機(jī)組，3臺(tái)美國(guó)CV小流量閥內(nèi)組件改造。
(18) 國(guó)投曲靖發(fā)電有限公司2*300MW機(jī)組，2臺(tái)美國(guó)CCI小流量閥內(nèi)件改造。
(19) 大唐陜西發(fā)電有限公司灞橋熱電廠2*300MW機(jī)組，3臺(tái)美國(guó)CV小流量閥內(nèi)件改造。
(20) 內(nèi)蒙古京海煤矸石發(fā)電有限責(zé)任公司2*330MW機(jī)組，2臺(tái)美國(guó)CV小流量閥內(nèi)件整體改造。
(21) 梅州市梅縣區(qū)荷樹(shù)園電廠8*300MW機(jī)組，4臺(tái)美國(guó)CV小流量閥內(nèi)件整體改造。
(22) 浙能蘭溪發(fā)電有限責(zé)任公司4*600MW超臨界機(jī)組，4臺(tái)美國(guó)CV小流量閥內(nèi)件整體改造。
(23) 浙能長(zhǎng)興發(fā)電有限公司4*300MW機(jī)組，4臺(tái)美國(guó)CV小流量整閥更換。
(24) 浙能臺(tái)州發(fā)電廠4*300MW機(jī)組，4臺(tái)小流量整閥更換。
(25) 皖能銅陵發(fā)電有限責(zé)任公司2*1000MW超超臨界機(jī)組，2臺(tái)美國(guó)CCI小流量閥內(nèi)件修理。
(26) 浙江北侖第一發(fā)電有限責(zé)任公司4*600MW亞臨界機(jī)組，2臺(tái)美國(guó)CV小流量閥內(nèi)件修理，更換密封組件。
(27) 四川中電福溪電力開(kāi)發(fā)有限公司 2*600MW機(jī)組，1臺(tái)美國(guó)CV小流量閥內(nèi)件改造。
(28) 國(guó)電民權(quán)發(fā)電有限公司2*600MW機(jī)組，2臺(tái)美國(guó)CV小流量閥內(nèi)件測(cè)繪加工。
(29) 淮浙煤電鳳臺(tái)發(fā)電分公司4*600MW機(jī)組，1臺(tái)美國(guó)CV小流量閥內(nèi)件改造。
(30) 湖北能源集團(tuán)鄂州發(fā)電有限公司2*300MW機(jī)組，2臺(tái)小流量閥門(mén)整閥更換；2*600MW機(jī)組，4臺(tái)美國(guó)CCI小流量閥內(nèi)件改造。
(31) 國(guó)電菏澤發(fā)電有限公司2*300MW機(jī)組，4臺(tái)英國(guó)KENT小流量閥整閥更換。
(32) 山東中華發(fā)電有限公司菏澤發(fā)電廠2*300MW機(jī)組，2臺(tái)美國(guó)FISHER小流量閥整閥更換。
(33) 大唐洛陽(yáng)首陽(yáng)山發(fā)電有限責(zé)任公司2*300MW機(jī)組，2臺(tái)日本ABB氣泵最小流量閥整閥更換。
(34) 廣州華潤(rùn)熱電有限公司2*300MW機(jī)組，2臺(tái)美國(guó)CV小流量閥內(nèi)件改造。
(35) 華能湖南岳陽(yáng)發(fā)電有限責(zé)任公司4*300MW機(jī)組，2臺(tái)美國(guó)CV小流量閥內(nèi)件改造，2臺(tái)整閥更換。
(36) 湖南華潤(rùn)電力鯉魚(yú)江有限公司2*300MW機(jī)組，4臺(tái)整閥更換。
(37） 鄭州電力機(jī)械廠給水泵大量配套，并遠(yuǎn)銷(xiāo)馬來(lái)西亞等國(guó)家
.......
8. 結(jié)論
通過(guò)以上大量的成功案例和較長(zhǎng)時(shí)間的現(xiàn)場(chǎng)考驗(yàn)證明，在此類(lèi)進(jìn)口閥門(mén)國(guó)產(chǎn)化改造方面，國(guó)內(nèi)不僅積累了相當(dāng)多的成熟經(jīng)驗(yàn)，并且具有加工周期短，品質(zhì)優(yōu)異，現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)靈活，價(jià)格低等突出優(yōu)勢(shì)。所以可以推斷，發(fā)電廠進(jìn)口閥門(mén)的國(guó)產(chǎn)化改造已是大勢(shì)所趨。
取代進(jìn)口產(chǎn)品，振興民族品牌。國(guó)產(chǎn)閥門(mén)的春天真的來(lái)到了。
9. 后記
給水泵最小流量再循環(huán)調(diào)節(jié)閥由于運(yùn)行工況的苛刻，在各大電廠十之八九都存在內(nèi)漏等問(wèn)題，多年前我們也曾數(shù)次改造失敗過(guò)。
現(xiàn)在西安秦申終于掌握了有效的針對(duì)各大品牌最小流量閥的改造技術(shù)，大大提高了改造的成功率。
要永遠(yuǎn)相信，針對(duì)最小流量閥，僅僅簡(jiǎn)單修復(fù)是不能徹底解決問(wèn)題的。
在此，向進(jìn)口品牌的同行們致敬，是你們?cè)趲椭覀儾粩噙M(jìn)步！
