汽輪機蒸汽減壓閥節能改造

之前介紹SY42AX煤礦水管路減壓閥應用案例，現在介紹汽輪機蒸汽減壓閥節能改造蒸汽在工業生產中有著重要的作用。以鋼鐵企業為例，蒸汽是企業生產所使用的主要能源介質之一，同時也是生產的副產品，其主要作用是供熱及提供動力。蒸汽系統一般由發生裝置（如鍋爐等）、蒸汽輸送系統（包括管網及閥門）、蒸汽使用系統（包括換熱器及汽輪機等）組成。閥門作為蒸汽系統中調控裝置，在整個蒸汽系統中有非常重要的作用。原余熱利用系統采用燃油在過熱爐中將飽和蒸汽過熱后,再由多級汽輪機發電,或者采用減壓閥減壓.2001年6月成功地將單級飽和蒸汽工業汽輪機用于余熱發電,從而大大改善了運行經濟性.從汽輪機的結構特點、調速和保護方面敘述了大峪口化工利用HRS飽和蒸汽驅動汽輪機拖動鍋爐給水泵的改造情況,并對改造過程中的注意事項作了說明。

改造后充分利用了蒸汽減壓損失的技術功,實現了蒸汽能源的梯級利用,節電效益明顯。 成無蒸汽運行時，在這種情況下，汽輪機內部還停留少量蒸汽，又因真空系統嚴密性原因，會漏入一定量的空氣。在汽輪機轉子高轉速下，葉輪、葉片產生鼓風摩擦生成熱量，這些熱量無法被蒸汽帶走，隨著時間的延長，造成葉片過度受熱，甚至會使套裝部件松脫，設備損壞。由于排汽缸溫度急劇升高，葉片易脆斷，脫落。甚至因過熱膨脹導致機中心位移和排汽缸變形，使機組產生劇烈振動。因此汽輪機無蒸汽運行時間不得超過三分鐘，否則應解列發電機。如果由于系統需要，發電機帶無功時的無蒸汽運行與上述無蒸汽運行意義不同，后者還是進入少量蒸汽以帶走鼓風摩擦產生的熱量保證設備安全運行。蒸汽系統節能潛力巨大，節能的途徑也很多，本文主要從先導式減壓閥應用的角度談起。

上海申弘閥門有限公司主營閥門有：蒸汽減壓閥,減壓閥(氣體減壓閥,可調式減壓閥 在蒸汽系統中，先導式減壓閥是采用控制閥體內的啟閉件的開度來調節介質的流量，將介質的壓力降低，同時借助閥后壓力的作用調節啟閉件的開度，使閥后壓力保持在一定范圍內，在進口壓力不斷變化的情況下，保持出口壓力在設定的范圍內，保護其后的生活生產器具的一種裝置。 本文通過某鋼鐵企業厚板廠蒸汽系統先導式減壓閥并聯閥站的具體應用案例，從節能和設備安全的角度出發，進行了系統設計。實際效果表明，達到了預期的目的。



汽輪機蒸汽減壓閥節能改造

當壓力先導閥關閉時，蒸汽不會再進入減壓閥主閥下面的隔膜腔，主閥也隨之關閉，此時的減壓閥相當于一個關閉的截止閥，消除了因為閥門泄漏而導致閥后壓力持續升高，安全閥放散的問題。反之當蒸汽壓力下降低于設定值時，壓力先導閥打開，蒸汽進入主閥隔膜腔，頂起主膜片打開主閥，進行減壓。 汽輪機之間的瞬時功率差。汽輪機甩負荷時，迅速將來自蒸汽發生器的多余蒸汽經旁路排放系統減溫減壓后直接排入凝汽器，使反應堆能按規定的速率減負荷，并避免主蒸汽系統安全閥動作。在起動和停堆期間亦可用本系統控制反應堆冷卻劑平均溫度。設計的蒸汽旁路流量隨設計的核電廠甩負荷能力而有所不同，通常為40%、70%和85%額定蒸汽流量。旁路閥快開時間應不超過3s。為避免反應堆在零功率運行時旁路閥誤動作開啟所造成的反應堆過冷卻，應設置多個旁路閥，每個旁路閥的排放量不超過反應堆零功率運行時所允許的大冷卻蒸汽流量。大功率汽輪機旁路閥數目可以為8個、10個、12個或16個。旁路閥排汽口應設置擋板或其他設施，以避免蒸汽直接沖擊凝汽器傳熱管。



2 汽輪機蒸汽減壓閥節能改造先導式減壓閥并聯閥站在某鋼鐵企業厚板廠的應用案例

先導式減壓閥并聯閥站示意圖見圖2。圖2 先導式減壓閥并聯閥站示意圖 以某鋼鐵企業厚板廠蒸汽系統為例：蒸汽用戶主要有浴室、磨輥間、檢化驗室等，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間段內（非洗浴期間），開度過小，氣蝕嚴重，損壞頻繁。


為解決這一問題，經設計選型采先導式減壓閥并聯閥站代替原有的活塞式減壓閥。改造后蒸汽系統壓力，流量穩定，消除了蒸汽的放散，保證蒸汽的正常供給及使用。 根據蒸汽使用過程中負荷變化大的情況，分兩路進行減壓。先導式減壓閥并聯閥站由主減壓閥、輔減壓閥、安全閥、疏水閥、過濾器、截止閥、壓力表及管道組成。 當減壓閥后壓力低于主減壓閥設定值時0.37MPa時，主、輔減壓閥同時工作；當減壓閥后壓力低于輔減壓閥設定值0.45MPa而高于主減壓閥設定值時0.37MPa，僅輔減壓閥進行工作；當減壓閥后壓力高于輔減壓閥設定值0.45MPa，主、輔減壓閥都不工作，維持閥后壓力在輔減壓閥設定值。 實際生產中，當非洗浴期間，蒸汽用量小，通過輔減壓閥進行減壓供汽。當洗浴期間，蒸汽用量增大，輔減壓閥供汽量不足，壓力降至主減壓閥設定值以下時，主、輔減壓閥同時工作進行供汽。 由于先導式減壓閥調節精度高，可達到0.01MPa，使得主、輔減壓閥并聯工作成為可能。同時在不同蒸汽用量時采用不同減壓閥進行減壓的工作方式，穩定了減壓后蒸汽的流量與壓力，避免了原有狀態下，活塞式減壓閥開度過小而造成的汽蝕及損壞。


3汽輪機蒸汽減壓閥節能改造 使用效果
對于此節能改造項目，原有活塞式減壓閥使用過程中，因不能適應用氣負荷的變化，一年內3次更新減壓閥，2次在線修理均無效果，安全閥頻繁動作，造成能源浪費，環境噪音大大超標。 實施改造后至今已1年有余，先導式減壓閥并聯閥站使用狀態良好，供氣壓力穩定，無放散現象發生。年節約蒸汽折合標煤950t，*。實踐表明，該節能措施有效。 



4 汽輪機蒸汽減壓閥結語

應用實踐證明，先導式減壓閥并聯閥站在蒸汽負荷波動較大的場合有很好的適應性。為蒸汽負荷波動較大場合下的蒸汽減壓設計提供了新的思路。設備運行穩定，安全可靠，頗有推廣使用價值。與本文相關的論文：自力式煤氣調壓閥組?