摘要:火力发电厂的旁路系统起滑参数启停时对机组蒸汽参数进行调整和实现停机不停炉的作用,而旁路系统中的减温减压阀就是其 中的核心部件,减温减压阀的泄露威胁着发电机组的正常运行,不断改进旁路阀结构进而阻止了旁路阀门泄漏缺陷的发生,减少了发电机 组因旁路阀的故障而停机检修的次数,延长了机组的安全经济运行寿命。
关键词:汽机；旁路系统；减温减压阀
随着国民经济水平的不断提升，人们日常生活对电力的需求也 急剧增长，电力领域的一系列改革逐步推进我国电力事业不断向前 发展。汽机旁路系统作为火力发电厂机组的重要组成部分，在调整 启停、降噪等方面发挥着不可替代的重要作用，加强对汽机旁路阀 的研究对于提高火力发电厂机组的安全稳定运行具有现实意义。
一、汽机旁路形式及安装注意事项
1.1汽机旁路形式
汽机旁路形式有多种:高压旁路串联 低压旁路;再并联大旁路的三级旁路;高、 低压两级串联旁路;一级大旁路等。具体采 用型式要根据机组的需要而定。现在一般 都采用高低压两级串联的形式。高低压旁 路站一般均装有减压阀和喷水阀,由于高 旁喷水取自给水母管,所以为了防止喷水阀泄漏,高旁喷水阀前还装有喷水截止阀。 汽机旁路阀门,特别是高旁减温减压阀,在 材料选用和结构等方面都充分考虑了耐温 耐压、耐交变应力。
1.2注意事项
在具体安装位置上必须 注意:最好把高旁减温减压阀装在离主蒸 汽管道适当距离之处,否则阀门得不到最 佳的预热温度。过低的预热温度会在阀门 进口产生过度的热气旋,过高的会使出口 产生同样的情况。如果不能保证最佳距离 (往往是管道过长),则必须要有一路到阀进 口的单独再热管道。管道安装应有一定的 倾斜度,使凝结水不致积聚于阀体内,便于 疏水,避免形成水囊造成水击。此外为降低 噪声、防止共振所采用一定长度的直管、管 径与直段的比、多孔节流板、管道支点的性 质和间距、管道间的夹角以及多路并联的 不对称布置等,也都不可忽视。另外还需考 虑为操作、保养和维修拆装留有足够的空 间。
二、火力发电厂汽机旁路系统的应用现状
汽机旁路系统作为火力发电厂机组的重要组成部分，其最大的功 能在于加快启动速度，改善原有运行条件，同时确保机组运行的安全 性和稳定性。装配汽机旁路系统首先是为了防止锅炉再热器出现干烧 情况，当机组主汽门意外关闭时，蒸汽减压阀可以快速启动，锅炉中 产生的蒸汽就会在减压阀的驱赶下流入再热器，这个过程可以减少机 组恢复运行所需要的人力。其次，在机组参数启停过程中可以对蒸 汽参数进行调整，从而保证机组与锅炉能够同时处于不同状态下而互 不干扰。机组在启动过程中，针对不同工作要求需要采取不同的启动 方式，而启动方式的选择则需要依靠旁路系统完成。在旁路系统参与 下，机组的启动方式主要有冷态、热态、温态、定压和滑压五种。 滑参数启动主要应用于冷态启动过程中，当主蒸汽达到预设要求之 前，蒸汽通路的正常运行需要旁路系统的参与，此时减压阀的温度间 隔较小，温度上升也比较缓慢，热应力也相对较小。在热态启动过程 中，机组的保温状态良好，旁路系统将蒸汽送至汽机之前需要先将蒸 汽预热循环，此时减压阀的温度间隔和热应力都随之增加。机组在旁 路系统参与下除冷态启动和热态启动两种常见启动方式外，还有一种 是事故投运启动，在该启动方式下，减压减温阀的运行速度较快，虽 然蒸汽温度较高，但是减温水的给水温度较低，这样就会在阀门内形 成一定的温差梯度，在阀门处形成一股较大的热应力。
三、汽机旁路阀在火力发电厂中的作用
3.1 保护作用
当 机组跳闸自动主汽门突然关闭时，锅炉产生的大量蒸汽无处 排放以及高压缸无排汽则会导致锅炉的再热器干烧。为保证 再热器的不千烧，当自动主汽门关闭时，高压旁路蒸汽减压 阀快速的开启，高温高压的蒸汽(30％)经由该阀从高压缸 排汽管道流入再热器，由再热器加热后的蒸汽，经过已开启 的低压旁路的蒸汽减压阀减温减压后排到凝结器凝结，以回 收工质。使停机不停炉得以实现，为机组的迅速恢复提供了 可能。
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3.2 调整作用
在机组滑参数启停时，利用旁路系统进行机组 蒸汽参数的调整，而且目前来说此作用是最常用的。
四、汽机旁路阀故障问题的解决方案
目前火力发电厂机组一般是采 用高低压两级串联旁路的形式，旁路站一般设置有专门的减压阀和 喷水阀，由于喷水阀的水来自于给水总管，因此，为避免喷水阀泄 露问题需要在喷水阀旁安装喷水截止阀。
（1）在选择减压减温阀时要 充分考虑所选材料和结构的耐高温性和耐应变力性，在安装位置上， 要注意将减压减温阀安装在主蒸汽管道适当距离处，否则就会使阀 门得不到最佳的预热效果。如果预热温度过低或过低，阀门进口处 会形成热气旋影响阀门的正常闭合。
（2）在安装过程中如果受到安装条 件限制不能保证最佳距离，需要设置一条单独再热管道，安装时保证一定的倾斜度，这样可以避免凝结水在阀体内聚集影响阀体的正 常通汽，便于疏水，同时也可以避免产生水囊冲击管道壁。高低压 旁路形式的减压减温阀的结构直接受到其功能的影响，这种阀门大 多是笼罩式结构，这样的结构使得杂物更易滞留在阀座的密封面处， 一旦密封面受到严重损坏就会导致阀门泄露。 减压减温阀作为旁路系统的关键和核心部件，工作环境较为恶 劣，多为高温高压条件，长期以往减压减温阀部件就会出现老化、 腐蚀、过热氧化等现象，从而缩短材料的使用寿命，导致性能不断 劣化。
（3）在实际工作中，减压减温阀不仅要承受来自系统内部强大的 内压，还要在喷水减温的作用下承受剧烈的温度变化和热荷载，阀 前蒸汽参数会经常接近临界参数，因此，阀前管道一般需要采用低 合金钢材料，阀后管道则可以选择普通的碳钢材料，只有在阀门出 口处一小段距离需要使用低合金材料。减压减温阀密封面如果出 现意外泄露情况就会使机组内的过热蒸汽泄露到阀后，如上所讲， 阀后管道采用的是普通碳钢材料，长期以往阀后管道就会在过热蒸 汽的影响下出现腐蚀、老化现象，严重威胁机组的安全运行。
（4）高品质蒸汽的泄露还会直接影响机组的热经济性，降低凝结器的真 空度，间接影响汽轮机组的运行。为此，要尽可能阻止阀门泄露问 题，结合工作实践本文认为解决阀门泄露问题的关键在于提高炉侧 检修工艺标准，避免金属杂质颗粒的产生与滞留，当然，要想真正 达到金属颗粒杂质的零滞留难度较大，但通过不懈的努力这一工艺 标准最终将成为可能。
综合考虑多种补救方法，对减压减温阀进行 修复，在阀内安装一个滤网可最大限度地将锅炉下来的金属颗粒杂 质组织在外。目前，有关减压减温阀的改造多集中在 200MW 机组的 旁路系统，经过运行检验发现机组经过改装后没有一台因杂质损伤 而出现阀门泄露问题，证实这一方法是行之有效的。目前火力发电厂的旁路阀已选用直行程执行机构，这样 可以从根本上放置阀门在一定状态下的零位变化，从而避免阀门泄 露或压伤问题的产生。
结论
电力产业是我国基础设施建设顺利进行的重要保障，随着经济 发展对电力需求的提升，政府有关部门也加大了对电力产业的投资 力度，这就需要我们不断探索电力设备的改进，加强细节研究，在 完善系统的基础上不断提高机组发电效率。
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论文作者:王吉来
论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/18
标签：旁路论文; 汽机论文; 机组论文; 火力发电厂论文; 蒸汽论文; 减压阀论文; 阀门论文; 《电力设备》2017年第33期论文;