（河北国华定州发电有限责任公司 河北定州 073000）
摘要：河北国华定州发电有限责任公司3、4号机高低压旁路阀长期以来存在内漏问题，虽经多次维修，都未能根除。而长期内漏会造成发电厂发电效率降低，还会为机组的运行带来安全隐患。于是在2016、2017年机组检修的机会，分别对两台机组的高低压旁路阀进行改造。机组运行后，相关技术指标及参数都达到设计要求。说明高低压旁路阀长期内漏这一难题已经彻底解决了。
关键词：高低压旁路阀；内漏；设计；改造
一、前言
目前，在各大火力发电机组中，高低压旁路阀无论是进口还是国产设备，都普遍存在长期内漏问题，并且随着使用时间的增长，泄漏量越来越大。由于阀门内漏，阀后温度升高，为了保证机组安全可靠运行，就必须投入减温水。而此时减温水量很少，根本不能雾化，流到阀后高温高压管道的焊缝上，而使管壁和焊缝产生裂纹，给机组带来严重的安全隐患（某电厂曾出现类似情况从而造成管道爆管的情况）。此外，阀门内漏还会造成发电厂的效率降低。机组启动时，高低压旁路阀出现振动和噪音现象更是普遍。虽然要求上对噪音作明确规定，等级不大于85分贝，但实际运行时远远大于。如某电厂#5机（1000MW超超临界机组），因高压旁路阀在运行时产生剧烈振动而停机，设备解体发现，4套高压旁路阀阀套均出现裂纹，其中3个因裂纹严重而更换。由于高压旁路阀振动剧烈，造成液压缸与油管连接件松动而漏油，险些引发火灾。
为了消除内漏，将阀门解体检修，对密封面进行处理，重新堆焊、加工后再进行研磨。在回装前，需仔细地检查密封面的吻合度，达到检修要求；回装时，更换密封件，履行安装工艺，调试定位准确。然而，机组启动后，高低压旁路阀依然内漏。有时漏流量较小，有时漏流量较大，有时甚至比修前更大。检修质量波动很大，根本无法保证。花费了大量的人力、物力和财力，而问题还是没有得到解决。
二、各公司阀门结构分析比较
高低压旁路阀使用中内漏-修理-内漏不断重复的这种情况在大多数电厂普遍存在，不是个别现象。各电厂及请来的阀门检修公司，甚至原高低压旁路阀的制造厂家，都把重点工作放在确定检修方案和工艺、控制检修过程、以及修后阀门的调试定位方面，没有谁去怀疑这些国外知名品牌的技术和所提供的设备自身是否存在问题。在人们的心目中，这些国外知名品牌（如：美国CCI（苏尔寿）公司、德国霍拉公司、博普公司等）所提供的设备应该是完美无缺、无可挑剔的，出现问题的原因在于自己检修工作没做好，设备调试不到位等等。同时，生产厂家也认为所提供的产品是无可挑剔的（如果他们认为自己的产品有问题，在设计和生产制造时就会改进）。
带着问题，我们联系、走访、调研了数家电厂，希望找出问题存在的根源。在过程中了解到，目前进口和国产的高低压旁路阀在国内各电厂的分布情况为：美国CCI（苏尔寿）公司的高低压旁路阀数量最多、分布最广、使用时间最长，德国霍拉公司次之，西门子公司相对较少。600MW及以上机组基本上都是进口产品；600MW以下机组有进口产品，也有国产产品；机组容量越小，用国产的越多。
以前各国生产的高低压旁路阀，其结构相互间相差很大，而最近几年渐趋一致（如：美国CCI（苏尔寿）公司、德国霍拉公司）。最早的苏尔寿公司高低压旁路阀（图1）结构为：压力非平衡式设计，阀门操作力很大，执行机构为高压油压缸式；阀座直接镶焊在阀体上，一旦阀座损坏，检修十分困难。之后，该公司对高低压旁路阀结构做了改进（图2）：还是压力非平衡式设计，但阀座不是焊在阀体上，能够很容易取出。目前，其结构又做了进一步改进（图3）：无预起阀压力平衡式设计，阀门操作力很小，执行机构为气动活塞式。最新的结构（图4）带预起阀压力平衡式设计，阀门操作力很小，执行机构仍为气动活塞式，国华徐州电厂#1、#2机的高压旁路阀是德国BR公司产品。目前，德国BR公司在中国运行的高压旁路阀也有2种结构形式。第一种就是国华徐州电厂#1、#2机高压旁路阀（图5）；第二种结构形式如图6。同样也在不断改进。然而，到目前为止，这些公司的产品依然存在很多问题。
由此可见，各国的高低压旁路阀一直都在不停地改进和完善，存在的问题说明，到目前为止，各国的高低压旁路阀还没有彻底完善到位，还存在比较严重的问题。即无论是进口，还是国产的高低压旁路阀，都存在阀门内漏、振动噪音很大、使用寿命短的问题，每次停机都需要解体维修。起初只是有针对性的对高低压旁路阀进行修理，对检修方案和检修过程进行了详尽的分析和过程的严格管控，同时对检修队伍进行严格的资质审查和检修能力评估，但最终还是没能彻底解决设备的内漏问题。
考察和调研中发现，与我厂使用相同设备的CCI高低压旁路阀的电厂（华能沁北电厂、大唐国际宁德电厂等）已经对高低压旁路阀进行了内部结构的改造，使用中都取得了很好的效果。在调研和与厂家的沟通、探讨和分析判断后确认：完全可以排除由于检修方法、过程管控、调试定位、以及执行机构等因素而导致高低压旁路阀出现内漏的问题，导致高低压旁路阀出现内漏的根本原因是原高低压旁路阀存在着致命的结构问题。
在向生产领导汇报并得到批准后，我们决定对3、4号机高低压旁路改造进行立项。为了保证改造成功，对生产厂家的资质和资格制定了严格要求和标准，多名专家对入围参标的生产厂家进行了严格的筛选及综合评定。最终确定了在资质、设计能力、业绩等诸多方面堪称行业翘楚的厂家来设计生产。
重新设计的高低压旁路阀内部结构形式（见图9、10），并具有以下特点：1.独特的密封面防冲蚀结构（该公司专利技术），能保证阀门在长期使用后，均能密封严密。2.阀内件能轻松地从阀内取出，十分便于维修和维护。3.带预启阀的压力平衡式设计，使阀门操作轻松，关闭严密。4.高低压旁路阀在关闭后，能获得更大的密封力，更能有助于高低压旁路阀关闭严密。
需要改造和更换的阀门零件：重新设计制造阀座、阀芯、阀杆；需要增加的零件：预紧弹簧、预启阀阀芯、连接套、挡环、活塞环等。
改造后的高低压旁路阀经过机组运行验证，各项性能指标及参数全面达到和符合国家和行业标准以及定电公司的有关技术标准、规程和规定。彻底解决了内漏问题（见图7、图8），特别是在恶劣工况下几十次的活动实验中，仍能保持严密不漏。充分说明定电公司3、4号机高低压旁路阀改造是成功的。
四、结束语
近几年，通过对进口高低压旁路阀的检修维护、以及各电厂同类设备的走访调研、我公司设备改造成功等几个方面对比分析后，我们认为，进口设备也不都是尽善尽美的，而国内具有自主知识产权、成熟技术的阀门专业制造厂家也有着诸多可取之处。高低压旁路阀改造的成功，标志着我们不仅在解决机组同类设备出现的问题上，有了借鉴和参考，而且还提高了阀门在恶劣工况下工作原理方面的理解和认知。为以后解决类似问题提供了宝贵经验，同时也为其它有着同类问题的火力发电厂在治理方面提供思路和参考。
参考文献：
[1] 袁佩玉.管阀及其检修.北京：中国电力出版社，2007.
[2] 孔珑.工程流体力学（第4版）.北京：机械工业出版社，2014.
[3] 殷有泉.材料力学.北京：北京大学出版社，2006.
[4] 邓春梅.http：//item.jd.com/javascript：;http：//item.jd.com/javascript：;机械工程力学.北京：北京理工大学出版社，2006.
[5] 高、低压汽机旁路控制阀操作、维护手册
作者简介：
张雷，男，（1969年－），汉族，河北国华定州发电有限责任公司，工程师
刘宝满，男，（1986年－），满族，河北国华定州发电有限责任公司，工程师
论文作者:张雷1,刘宝满2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/21
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