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火电厂控制阀选型
上海申弘阀门有限公司
之前介绍蒸汽截止阀热损失，现在介绍火电厂控制阀选型火电厂管道系统中广泛应用调节阀调节介质的流量和压力，其工作参数高，运行中采用DCS操作。当变工况时，要求各个系统具有较高的稳定性和协调性，因此分析运行方式及作用，根据流量特性及工况参数，对电站调节阀的选型有重要的参考价值。
2火电厂控制阀选型 调节原理
调节阀在管路中相当于一个可变阻力的节流件，当介质通过时，要克服阻力而消耗一定的能量，造成流体速度和压头的损失，进而达到调节流体流量和压力的目的。反映调节阀结构特征和工作特征的参数有流量系数Kv、流量特性、公称压力、公称通径和阀瓣开度等。其中流量特性决定其调节性能，对整个系统稳定运行起关键作用。
根据阀门相对流量与相对开度的关系，介质流动可分为直线流量特性、等百分比流量特性、抛物线流量特性和快开流量特性（图1）。上海申弘阀门有限公司主营阀门有：截止阀,电动截止阀多数工况来看电力流程实际上是水、蒸汽的循环流程，在此流程中选用控制阀既简单又复杂。简单的是过程介质简单，只有水和蒸汽两种，复杂的是水和蒸汽的温度与压力波动范围大，带来系列问题如：闪蒸、气蚀、冲刷、噪音、腐蚀。但首先要考虑的是控制阀的安全性与可靠性。
给水阀（主、附锅炉给水阀、复合型给水调节阀）
控制要求：控制锅炉进水量，保证蒸汽蒸发量，维持锅炉水位（主、附型锅炉给水阀系统包含两个控制阀，一台用于锅炉启动时使用，一台用于正常给水使用）。
工况情况：锅炉启动时阀门压差可达100-300公斤，流量较小，正常运行时压差较小，流量大，流量可调比为75/1-100/1。
阀门要求：WCB/WC9，对于双阀系统中的启动阀要求抗气蚀，V级关闭等级，对于复合型给水阀需使用特性化阀内件同时满足锅炉启动与正常运行时的需要。一般阀门选择为故障关。
锅炉给水泵zui小流量循环阀
控制要求：使锅炉给水泵安全启动及停止运行，消除因流量过小、温升增加、水强烈气蚀使泵损坏。（老式电站有使用开关型的zui小流量控制阀，同时还有使用机械式的泵自动循环阀）。
工况情况：压降达160-350公斤，是电站系统中承受压差zui大的阀门，流量为正常流量的30%。
阀门要求：抗气蚀，防堵结构，V级密封等级，泵启动与停止运行时阀门连续工作，泵正常启动后此阀门关闭，阀门通常为故障开。
高低加热器疏水阀（给水加热器疏水、冷凝水加热器疏水）
控制要求：控制加热器中冷凝水的位置，及时将冷凝水排放，高水位排放，正常水位疏水
工况情况：饱和水，加热器之间的控制阀压差一般为6-30公斤，zui后一级疏水阀直接连接冷凝器或除氧器。
阀门要求：抗闪蒸冲刷，V或VI级密封等级，阀门通常为故障开。
除氧器水位控制阀（DALC）
控制要求：提供流量保持除氧器正常水位，通过加入蒸汽提高水温消除溶解在水中的气体。
工况情况：启动阶段流量较小，压差大温度，正常情况流量大，压差小，工况类似给水阀。
阀门要求：较低流量时有效抗气蚀。
减温阀（减温器）
控制要求：将高压水喷射入蒸汽中使蒸汽温度达到控制要求，工况情况：水，压差较大，
阀门要求：类型多样：喷嘴型，辅助雾化型，自我包容型及对夹型。
减温减压阀（高、低压旁路阀）
控制要求：将高温高压蒸汽调整到一定温度压力的蒸汽，给汽机提供一个旁路通道，锅炉能够独立汽机而工作。
阀门要求：抗热冲击，降噪，反应迅速。
图1 流量特性曲线
直线流量特性的阀门在开度小时流量相对变化大，灵敏度高，不易控制，而在大开度时，流量相对变化值小，调节缓慢。等百分比流量特性在小开度时，调节阀放大系数小，调节平稳缓和，在大开度时，放大系数大，调节灵敏有效。抛物线流量特性介于线性及等百分比流量特性之间。快开流量特性在开度较小时就有较大的流量，随开度的增加，流量很快就达到zui大，此后再增加开度，流量变化很小。
3 选型
3.1 凝结水高、低负荷调节阀
凝结水低负荷调节阀在机组启动前维持除氧器水位，且能够满足机组40%负荷。当凝结水低负荷调节阀开度达到87.5%时，凝结水高负荷调节阀开启，参与凝结水系统调节。当机组50%负荷时，若凝结水高负荷调节阀开度小于10%，造成凝汽器热井水位难以控制。停机过程中，要求高负荷调节阀严密。同时高负荷调节阀的通流能力还应考虑到低负荷调节阀故障、凝结水再循环故障及系统泄漏等问题。根据运行方式，凝结水低负荷调节阀流量特性应为线性，凝结水高负荷调节阀流量特性应为等百分比。
3.2 给水调节阀
运行过程中，电泵给水调节阀在机组低负荷时调节汽包正常水位，当达到40%负荷切至汽泵运行。但在高负荷状态时，若汽泵跳闸，电泵启动过程中应能迅速上水，稳定汽包水位及压力，因此要求给水调节阀应有良好的调节特性，应采用线性调节特性（若使用等百分比特性，电泵启动过程中，阀门开启慢2～3s，致使汽包水位无法稳定，运行操作被迫手动调节，同时对液力偶合器的性能要求*）。给水调节阀的流量应能满足机组50%负荷时给水流量。
3.3 汽泵再循环调节阀
汽泵再循环流量设定点为汽泵额定流量的25%。当汽泵流量在额定流量的25%～30%，汽泵再循环调节阀开度在25%，在汽泵流量大于额定流量的25%时，汽泵再循环调节阀关闭。汽泵流量小于额定流量的25%时，汽泵再循环调节阀调节开度为25%～100%。在0～25%为快开，调节特性为线性，避免汽泵再循环调节阀在小开度调节，造成阀内件冲刷。
3.4 加热器调节阀
对于部分事故疏水调节阀设计为快开流量特性，当加热器水位过高或正常疏水调节阀故障时，事故疏水调节阀全开，使加热器无水位运行，经济性差，汽水冲刷严重，内部管系振动大。因此，建议事故疏水调节阀选用线性调节，当加热器泄漏时能够迅速开启满足流量要求，并能根据事故疏水调节阀开度判断泄漏量，当正常疏水调节阀故障时，事故疏水调节阀可参与调节，保证加热器正常疏水。通常事故疏水调节阀的通流能力是正常疏水调节阀的1.5～3倍。
3.5 轴封调节阀
机组在启动及50%负荷状态下，由辅助蒸汽供汽至轴封系统。轴封系统有供汽调节阀、压力排泄阀及减温水调节阀等。当机组负荷大于50%负荷时，轴封供汽调节阀关闭，主汽门门杆漏汽量已经能够满足轴封需求，依靠轴封压力排泄阀进行调节，轴封系统进行自密封运行。因主机轴封系统影响主机的安全性，轴封压力过大，易使润滑油系统进水，轴封压力过小，造成机组真空低。为防止运行中轴封压力波动过大及阀门出现故障时造成不必要的停机，建议轴封调节阀流量特性选用等百分比，并增加手动操作功能。火电厂管路系统调节阀应用见表1。
表1 各调节阀在系统应用
4结语
根据运行方式及系统原理，合理选择调节阀流量特性，可以使调节阀有良好的调节性能，降低介质能量损失，延长阀门寿命，减轻运行人员劳动强度，减小环境噪声，提高机组经济性，确保机组安全稳定运行。与本文相关的产品有角式平衡型截止阀设计说明
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