汽輪機(jī)蒸汽減壓閥節(jié)能改造

之前介紹SY42AX煤礦水管路減壓閥應(yīng)用案例，現(xiàn)在介紹汽輪機(jī)蒸汽減壓閥節(jié)能改造蒸汽在工業(yè)生產(chǎn)中有著重要的作用。以鋼鐵企業(yè)為例，蒸汽是企業(yè)生產(chǎn)所使用的主要能源介質(zhì)之一，同時(shí)也是生產(chǎn)的副產(chǎn)品，其主要作用是供熱及提供動(dòng)力。蒸汽系統(tǒng)一般由發(fā)生裝置（如鍋爐等）、蒸汽輸送系統(tǒng)（包括管網(wǎng)及閥門(mén)）、蒸汽使用系統(tǒng)（包括換熱器及汽輪機(jī)等）組成。閥門(mén)作為蒸汽系統(tǒng)中調(diào)控裝置，在整個(gè)蒸汽系統(tǒng)中有非常重要的作用。原余熱利用系統(tǒng)采用燃油在過(guò)熱爐中將飽和蒸汽過(guò)熱后,再由多級(jí)汽輪機(jī)發(fā)電,或者采用減壓閥減壓.2001年6月成功地將單級(jí)飽和蒸汽工業(yè)汽輪機(jī)用于余熱發(fā)電,從而大大改善了運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性.從汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、調(diào)速和保護(hù)方面敘述了大峪口化工利用HRS飽和蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)拖動(dòng)鍋爐給水泵的改造情況,并對(duì)改造過(guò)程中的注意事項(xiàng)作了說(shuō)明。

改造后充分利用了蒸汽減壓損失的技術(shù)功,實(shí)現(xiàn)了蒸汽能源的梯級(jí)利用,節(jié)電效益明顯。 成無(wú)蒸汽運(yùn)行時(shí)，在這種情況下，汽輪機(jī)內(nèi)部還停留少量蒸汽，又因真空系統(tǒng)嚴(yán)密性原因，會(huì)漏入一定量的空氣。在汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子高轉(zhuǎn)速下，葉輪、葉片產(chǎn)生鼓風(fēng)摩擦生成熱量，這些熱量無(wú)法被蒸汽帶走，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，造成葉片過(guò)度受熱，甚至?xí)固籽b部件松脫，設(shè)備損壞。由于排汽缸溫度急劇升高，葉片易脆斷，脫落。甚至因過(guò)熱膨脹導(dǎo)致機(jī)中心位移和排汽缸變形，使機(jī)組產(chǎn)生劇烈振動(dòng)。因此汽輪機(jī)無(wú)蒸汽運(yùn)行時(shí)間不得超過(guò)三分鐘，否則應(yīng)解列發(fā)電機(jī)。如果由于系統(tǒng)需要，發(fā)電機(jī)帶無(wú)功時(shí)的無(wú)蒸汽運(yùn)行與上述無(wú)蒸汽運(yùn)行意義不同，后者還是進(jìn)入少量蒸汽以帶走鼓風(fēng)摩擦產(chǎn)生的熱量保證設(shè)備安全運(yùn)行。蒸汽系統(tǒng)節(jié)能潛力巨大，節(jié)能的途徑也很多，本文主要從先導(dǎo)式減壓閥應(yīng)用的角度談起。

上海申弘閥門(mén)有限公司主營(yíng)閥門(mén)有：蒸汽減壓閥,減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥 在蒸汽系統(tǒng)中，先導(dǎo)式減壓閥是采用控制閥體內(nèi)的啟閉件的開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量，將介質(zhì)的壓力降低，同時(shí)借助閥后壓力的作用調(diào)節(jié)啟閉件的開(kāi)度，使閥后壓力保持在一定范圍內(nèi)，在進(jìn)口壓力不斷變化的情況下，保持出口壓力在設(shè)定的范圍內(nèi)，保護(hù)其后的生活生產(chǎn)器具的一種裝置。 本文通過(guò)某鋼鐵企業(yè)厚板廠蒸汽系統(tǒng)先導(dǎo)式減壓閥并聯(lián)閥站的具體應(yīng)用案例，從節(jié)能和設(shè)備安全的角度出發(fā)，進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。實(shí)際效果表明，達(dá)到了預(yù)期的目的。



汽輪機(jī)蒸汽減壓閥節(jié)能改造

當(dāng)壓力先導(dǎo)閥關(guān)閉時(shí)，蒸汽不會(huì)再進(jìn)入減壓閥主閥下面的隔膜腔，主閥也隨之關(guān)閉，此時(shí)的減壓閥相當(dāng)于一個(gè)關(guān)閉的截止閥，消除了因?yàn)殚y門(mén)泄漏而導(dǎo)致閥后壓力持續(xù)升高，安全閥放散的問(wèn)題。反之當(dāng)蒸汽壓力下降低于設(shè)定值時(shí)，壓力先導(dǎo)閥打開(kāi)，蒸汽進(jìn)入主閥隔膜腔，頂起主膜片打開(kāi)主閥，進(jìn)行減壓。 汽輪機(jī)之間的瞬時(shí)功率差。汽輪機(jī)甩負(fù)荷時(shí)，迅速將來(lái)自蒸汽發(fā)生器的多余蒸汽經(jīng)旁路排放系統(tǒng)減溫減壓后直接排入凝汽器，使反應(yīng)堆能按規(guī)定的速率減負(fù)荷，并避免主蒸汽系統(tǒng)安全閥動(dòng)作。在起動(dòng)和停堆期間亦可用本系統(tǒng)控制反應(yīng)堆冷卻劑平均溫度。設(shè)計(jì)的蒸汽旁路流量隨設(shè)計(jì)的核電廠甩負(fù)荷能力而有所不同，通常為40%、70%和85%額定蒸汽流量。旁路閥快開(kāi)時(shí)間應(yīng)不超過(guò)3s。為避免反應(yīng)堆在零功率運(yùn)行時(shí)旁路閥誤動(dòng)作開(kāi)啟所造成的反應(yīng)堆過(guò)冷卻，應(yīng)設(shè)置多個(gè)旁路閥，每個(gè)旁路閥的排放量不超過(guò)反應(yīng)堆零功率運(yùn)行時(shí)所允許的大冷卻蒸汽流量。大功率汽輪機(jī)旁路閥數(shù)目可以為8個(gè)、10個(gè)、12個(gè)或16個(gè)。旁路閥排汽口應(yīng)設(shè)置擋板或其他設(shè)施，以避免蒸汽直接沖擊凝汽器傳熱管。



2 汽輪機(jī)蒸汽減壓閥節(jié)能改造先導(dǎo)式減壓閥并聯(lián)閥站在某鋼鐵企業(yè)厚板廠的應(yīng)用案例

先導(dǎo)式減壓閥并聯(lián)閥站示意圖見(jiàn)圖2。圖2 先導(dǎo)式減壓閥并聯(lián)閥站示意圖 以某鋼鐵企業(yè)厚板廠蒸汽系統(tǒng)為例：蒸汽用戶主要有浴室、磨輥間、檢化驗(yàn)室等，蒸汽由公輔總管DN150供給，減壓前蒸汽壓力為1.0-1.6MPa，減壓后蒸汽壓力為0.37-0.45MPa，蒸汽用量變化為1t/h-39t/h。原有活塞式減壓閥在蒸汽用量較小得時(shí)間段內(nèi)（非洗浴期間），開(kāi)度過(guò)小，氣蝕嚴(yán)重，損壞頻繁。


為解決這一問(wèn)題，經(jīng)設(shè)計(jì)選型采先導(dǎo)式減壓閥并聯(lián)閥站代替原有的活塞式減壓閥。改造后蒸汽系統(tǒng)壓力，流量穩(wěn)定，消除了蒸汽的放散，保證蒸汽的正常供給及使用。 根據(jù)蒸汽使用過(guò)程中負(fù)荷變化大的情況，分兩路進(jìn)行減壓。先導(dǎo)式減壓閥并聯(lián)閥站由主減壓閥、輔減壓閥、安全閥、疏水閥、過(guò)濾器、截止閥、壓力表及管道組成。 當(dāng)減壓閥后壓力低于主減壓閥設(shè)定值時(shí)0.37MPa時(shí)，主、輔減壓閥同時(shí)工作；當(dāng)減壓閥后壓力低于輔減壓閥設(shè)定值0.45MPa而高于主減壓閥設(shè)定值時(shí)0.37MPa，僅輔減壓閥進(jìn)行工作；當(dāng)減壓閥后壓力高于輔減壓閥設(shè)定值0.45MPa，主、輔減壓閥都不工作，維持閥后壓力在輔減壓閥設(shè)定值。 實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)非洗浴期間，蒸汽用量小，通過(guò)輔減壓閥進(jìn)行減壓供汽。當(dāng)洗浴期間，蒸汽用量增大，輔減壓閥供汽量不足，壓力降至主減壓閥設(shè)定值以下時(shí)，主、輔減壓閥同時(shí)工作進(jìn)行供汽。 由于先導(dǎo)式減壓閥調(diào)節(jié)精度高，可達(dá)到0.01MPa，使得主、輔減壓閥并聯(lián)工作成為可能。同時(shí)在不同蒸汽用量時(shí)采用不同減壓閥進(jìn)行減壓的工作方式，穩(wěn)定了減壓后蒸汽的流量與壓力，避免了原有狀態(tài)下，活塞式減壓閥開(kāi)度過(guò)小而造成的汽蝕及損壞。


3汽輪機(jī)蒸汽減壓閥節(jié)能改造 使用效果
對(duì)于此節(jié)能改造項(xiàng)目，原有活塞式減壓閥使用過(guò)程中，因不能適應(yīng)用氣負(fù)荷的變化，一年內(nèi)3次更新減壓閥，2次在線修理均無(wú)效果，安全閥頻繁動(dòng)作，造成能源浪費(fèi)，環(huán)境噪音大大超標(biāo)。 實(shí)施改造后至今已1年有余，先導(dǎo)式減壓閥并聯(lián)閥站使用狀態(tài)良好，供氣壓力穩(wěn)定，無(wú)放散現(xiàn)象發(fā)生。年節(jié)約蒸汽折合標(biāo)煤950t，*。實(shí)踐表明，該節(jié)能措施有效。 



4 汽輪機(jī)蒸汽減壓閥結(jié)語(yǔ)

應(yīng)用實(shí)踐證明，先導(dǎo)式減壓閥并聯(lián)閥站在蒸汽負(fù)荷波動(dòng)較大的場(chǎng)合有很好的適應(yīng)性。為蒸汽負(fù)荷波動(dòng)較大場(chǎng)合下的蒸汽減壓設(shè)計(jì)提供了新的思路。設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，安全可靠，頗有推廣使用價(jià)值。與本文相關(guān)的論文：自力式煤氣調(diào)壓閥組?