电厂系统及常用阀门简介.ppt

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1、电厂系统&常用TYCO阀门,电厂是指将某种形式的原始能转化为电能以供固定设施或运输用电的动力厂，例如火力、水力、蒸汽、柴油或核能发电厂等。其中在全世界范围，火电厂的装机容量占总装机容量的70，发电量占总发电量的80。火电厂是电能生产的重要组成部分。火电厂无论是对国民经济的发展,还是人民生活水平的提高，都起着重大作用。,火电厂模型,阀门是流体管路的控制装置，其基本功能是接通或切断管路介质的流通，改变介质的流通，改变介质的流动方向，调节介质的压力和流量，保护管路的设备的正常运行。阀门在电厂中的系统中起到了重要的控制作用。,火电厂基本分类,按发电厂总装机容量的多少分类：小容量发电厂，其装机总容量在1

2、00MW以下的发电厂；中容量发电厂，其装机总容量在100250MW范围内的发电厂；大中容量发电厂，其装机总容量在250600MW范围内的电厂；大容量发电厂，其装机总容量在6001000MW范围内的发电厂；特大容量发电厂，其装机容量在1000MW及以上的发电厂。,按供电范围分类：区域性发电厂，在电网内运行，承担一定区域性供电的大中型发电厂；孤立发电厂，是不并入电网内，单独运行的发电厂；自备发电厂，由大型企业自己建造，主要供本单位用电的发电厂（一般也与电网相连）。,按功能分类：可分为发电厂和热电厂。发电厂只生产并供给用户以电能；而热电厂除生产并供给用户电能外，还供应热能。按服务规模可分为区域性火电

3、厂、地方性火电厂以及列车电站等。,按系统蒸汽压力和温度分类：中低压发电厂：其蒸汽压力在3.92MPa（40kgfcm2）、温度为450的发电厂，单机功率小于25MW；地方热电厂。高压发电厂：其蒸汽压力一般为9.9MPa（101kgfcm2）、温度为540的发电厂，单机功率小于100MW；超高压发电厂：其蒸汽压力一般为13.83MPa（141kgfcm2）、温度为540540的发电厂，单机功率小于200MW；亚临界压力发电厂：其蒸汽压力一般为16.77MPa（171 kgfcm2）、温度为540540的发电厂，单机功率为30OMW直至1O00MW不等；超临界压力发电厂：其蒸汽压力大于22.llM

4、Pa（225.6kgfcm2）、温度为550550的发电厂，机组功率为600MW及以上。,火力电厂围绕三大主机设备炉、机、电和其他辅机设备形成了三大系统，构成了电厂生产的主要流程。燃烧系统：原煤磨成煤粉后进行分离，合格的煤粉被煤粉仓储存。煤粉仓的煤粉由喷燃器喷到炉膛内燃烧；产生的热能加热炉膛四周水冷壁管内的水，加热成汽水混合物。汽水系统：混合物被锅炉汽包内的汽水分离器进行分离,分离出的水经下降管送到水冷壁管继续加热,分离出的蒸汽送到过热器,加热成符合规定温度和压力的过热蒸汽,经管道送到汽轮机作功。汽轮机内作完功的过热蒸汽被凝汽器冷却成凝结水,凝结水经凝结泵送到低压加热器加热,然后送到除氧器除氧

5、,再经给水泵送到高压加热器加热后,送到锅炉继续进行热力循环。再热式机组采用中间再热过程,即把在汽轮机高压缸做功之后的蒸汽,送到锅炉的再热器重新加热,使汽温提高到一定(或初蒸汽)温度后,送到汽轮机中压缸继续做功。电气系统：过热蒸汽在汽轮机内作功推动汽轮机旋转,汽轮机带动发电机发电,发电机发出的三相交流电通过发电机端部的引线经变压器什压后引出送到电网。,火力电厂的生产流程,火电厂生产的主要设备,火电厂的主要设备由锅炉、汽轮机、凝汽器、除氧器、加热器等设备及管道阀门构成，包括凝给水系统、再热系统、回热系统、冷却水（循环水）系统和补水系统。汽轮机是将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械。汽轮机通常

6、在高温高压及高转速的条件下工作，一般须与锅炉（或其他蒸汽发生器）、发电机(或其他被驱动机械)以及凝汽器、加热器、泵等组成成套设备，一起协调配合工作。锅炉是火力发电厂中主要设备之一。它的作用是使燃料在炉膛中燃烧放热，并将热量传给工质，以产生一定压力和温度的蒸汽，供汽轮发电机组发电。电厂锅炉与其他行业所用锅炉相比，具有容量大、参数高、结构复杂、自动化程度高等特点。目前我国新建电厂以300MW及以上机组为主。300MW机组的锅炉蒸发量为10O0th（亚临界压力），采用强制循环（或自然循环）的汽包炉；600MW机组的锅炉为200Oth的（汽包）直流锅炉。,电厂锅炉 按蒸汽参数分类（1）中压锅炉。压力为

7、3.822MPa（39kgfcm2），温度为450。(2)高压锅炉。压力为610MPa，常用压力为9.8MPa（100kgfcm2），温度为540。（3）超高压锅炉。压力为1014MPa，常用压力为13.72MPa（14O kgfcm2），温度为555或540。（4）亚临界压力锅炉。压力为 1422.2MPa，常用压力为16.66MPa（170 kgfcm2），温度为 555。（5）超临界压力锅炉。压力大于22.2 25MPa（225.65 kgfcm2），温度为 550570。（6）超超临界锅炉 压力2531MPa 温度为 600注：水与蒸汽的临界参数为22.115MPa（a），374.15

8、，超过这个参数即为超临界参数，也就是说维持这个温度，再升压也不会产生水。超临界水，是指当气压和温度达到一定值时，因高温而膨胀的水的密度和因高压而被压缩的水蒸气的密度正好相同时的水。此时，水的液体和气体便没有区别，完全交融在一起，成为一种新的呈现高压高温状态的液体。,按锅炉蒸发受热面内工质的流动方式分类：自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉、复合循环锅炉。按锅炉的整体布置分类：型结构锅炉、箱型结构锅炉、塔型结构锅炉。电厂锅炉的容量和参数 锅炉容量即锅炉的蒸发量，指锅炉每小时所产生的蒸汽量。在保持额定蒸汽压力、额定蒸汽温度、使用设计燃料和规定的热效率情况下，锅炉所能达到的蒸发量称作额定蒸发量。电厂

9、锅炉的额定参数是指额定蒸汽压力和额定蒸汽温度。所谓蒸汽压力和温度是指过热器主汽阀出口处的过热蒸汽压力和温度。按容量分类：小型锅炉蒸发量小于220th。中型锅炉蒸发量为 22O410th。大型锅炉蒸发量不小于670th。亚临界锅炉蒸发量10O0th,我国电厂锅炉的蒸汽参数及容量系列,注：蒸汽温度栏中的分子、分母分别为过热蒸汽温度和再热蒸汽温度,阀门是火力发电厂汽水系统中主要的流体控制部件，它用来调节介质的流量或压力。其功能包括切断或接通介质，控制流量，改变流量，改变介质流向，防止介质回流，控制压力或泄放压力。,电厂阀门,按用途区分的阀门：）隔断作用：闸阀截止阀蝶阀球阀隔膜阀）调节作用：调节阀节流

10、阀）保护作用：安全阀减温减压阀 高加旁路系统（三通阀）功能性作用：止回阀疏水阀,按驱动方式，根据不同的驱动方式可分：1 手动：借助手轮、手柄、杠杆或链轮等，有人力驱动，传动较大力矩时，装有蜗轮、齿轮等减速装置。2 电动：借助电机或其他电气装置来驱动。3 液动：借助（水、油）来驱动。4 气动；借助压缩空气来驱动。,按压力，根据阀门的公称压力可分：1 真空阀：绝对压力0.1Mpa即760mm汞柱高的阀门，通常用mm汞柱或mm水柱表示压力。2 低压阀：公称压力PN1.6Mpa的阀门（包括PN1.6MPa的钢阀）3 中压阀：公称压力PN2.56.4MPa的阀门。4 高压阀：公称压力PN10.080.0

11、MPa的阀门。5 超高压阀：公称压力PN100.0MPa的阀门,按介质的温度分，根据阀门工作时的介质温度可分：1 普通阀门：适用于介质温度-40425的阀门。2 高温阀门：适用于介质温度425600的阀门。3 耐热阀门：适用于介质温度600以上的阀门。4 低温阀门：适用于介质温度-40-150的阀门。5 超低温阀门：适用于介质温度-150以下的阀门。,阀门基本材料：铸铁，锻钢，碳素钢，不锈钢，钛及钛合金，高强度耐腐蚀钢等。,电厂生产流程中的阀门主要位置,闸阀,闸阀(gate valve)是指关闭件（闸板）沿通路中心线的垂直方向移动的阀门。它的启闭件是闸板，闸板的运动方向与流体方向相垂直，闸阀只

12、能作全开和全关,不能作调节和节流。,闸阀的特点和用途：闸阀的优点是流动阻力小，开闭较省力，不受介质流向的限制，介质可以两个方向流动，结构尺寸较小，全开时密封面受介质冲蚀小。缺点是结构复杂，高度尺寸较大，开启需一定的空间，开闭时间长，开闭时密封面容易受冲蚀和擦伤。闸阀的应用范围是由其特点决定的，一般用于公称通径大于100mm的管道上，作切断作用；普通闸阀按阀瓣的结构形状可分为楔式闸阀和平行式闸阀两大类。,TYCO闸阀按结构形状有：平行双闸板闸阀 代表品牌Dewrance,Fasani,Sempell弹性楔形双闸板 代表品牌Fasani,Sempell.,Dewrance高压双闸板闸阀,设计符合A

13、SME B16.34以及相应的国际标准。闸板和闸座开关自清洁功能低压力降超强的可靠性能低维护成本低操作扭矩。,高压闸阀技术参数：Sizes:5”24”ASME:B16.34 1996Valve overall lengths to:ASME B16.10 1992Pressure Class:1000,1690,1715,2260,2500,2850,Dewrance双闸板闸阀,独特的设计保证了相对楔形单闸阀更低的压力损失和最小化湍流效应，适合于重复关断和长期服役的汽水工矿应用。,降低湍流效应的设计,特点：Sempell闸阀采用独特的高质量锻造钢材，保证其优异的性能，并且显著降低操作费用和生产

14、周期。设计符合ASME B16.34,API 600,ISO,DIN,TRD,VGB,TRB,PED标准耐受压力高至PN 720,温度高至650C完全符合健康、安全和环境的要求，避免突发危险的产生符合欧洲压力设备指导标准n97/23/EC(100符合CE认证标志)特别的垫片设计、纯石墨包覆保证了阀的非凡坚固性技术先进的压力密封阀帽设计，保证优异的阀体阀帽坚固性和维护的便利性标准构造：灵活的楔形槽，非烧结楔形导向杆和阀体具有高度的整体性。,Sempell高压锻钢闸阀,Sempell 高压锻钢闸阀,Sempell高压锻钢闸阀,Technical dataPressure ratings:ASME:

15、from 900#to4500#DIN:from PN 160 to PN 720 Body materials:forged carbon steels,alloys steels and stainlesssteels.All in compliance with ASME and DIN standardsTemperature(C):-46 to+650Sizes(mm):50 750(2”-30”),应用范围：Sempell系列锻钢高压闸阀精心设计，非常适合发电厂使用，包括在650C高温环境下的使用。,截止阀,截止阀是关闭件（阀瓣）沿阀座中心线移动的阀门。截止阀在管路中主要作切断用。

16、截止阀有以下优点：1.在开闭过程中密封面的摩擦力比闸阀小，耐磨。2.开启高度小。3.通常只有一个密封面，制造工艺好，便于维修。截止阀使用较为普遍，但由于开闭力矩较大，结构长度较长，一般公称通径都限制在DN200mm以下。截止阀的流体阻力损失较大。因而限制了截止阀更广泛的使用。,TYCO截止阀代表品牌 Yarway，Sempell,Sempell 高压VA500系列,特点：*无阀盖设计避免了压力密封焊接和螺栓*简化了电动执行机构和安装*低压力损失*低驱动力*标准配置阀位指示*设计符合DIN，ASME标准,技术参数：额定压力:PN 100-500 额定温度:-20C to+620C尺寸:DN 10

17、-50,材料：阀体:A105,LF2,F1，F12,F22,F91,F92,F316,WB36 阀板:A105,LF2,F1，F12,F22,F91,F92,F316,Stellite堆焊；阀杆:F6,F316；阀座:F6/Stellite堆焊,TV-Type-testedTYPE VA 500PN 100-500DN 10-50HP Stop Valve,VA500系列*可在线维修*一体式阀体*压损小，硬质合金堆焊*阀芯和阀座*连接方式:焊接,Yarway Welbond高压截止阀,Forged Steel and Stainless Steel Welbond ValvesPressure

18、-Temperature Ratings（100F-1100F）Class 1700，Class 2700，Class 4500Buttweld Ends(3 Size Only)Socketweld and Buttweld Ends(2-1/2 and Smaller),止 回 阀,止回阀是指依靠介质本身流动而自动开、闭阀瓣，用来防止介质倒流的阀门。止回阀根据其结构可分：升降式止回阀：阀瓣沿着阀体垂直中心线滑动的止回阀，升降式止回阀只能安装在水平管道上，在高压小口径止回阀上阀瓣可采用圆球；升降式止回阀的阀体形状与截止阀一样（可与截止阀通用），因此它的流体阻力系数较大旋启式止回阀：阀瓣围绕阀

19、座外的销轴旋转的止回阀，旋启式止回阀应用较为普遍。碟式止回阀：阀瓣围绕阀座内的销轴旋转的止回阀，碟式止回阀结构简单，只能安装在水平管道上，密封性较差管道式止回阀，阀瓣沿着阀体中心线滑动的阀门,汽轮机组中抽汽回热系统外置加热器的各抽汽管上均设置抽汽止回阀其作用是在机组甩负荷时，阀板自动关闭，防止加热器汽侧及进汽管道中的蒸汽倒回汽轮机内，引起汽轮机超速避免事故的发生。,TYCO止 回 阀全系列范围设计，维护成本低和可靠性高，设，计符合DIN、ANSI、BS/PN和JIS标准；采用单向、提升止回，截止止回、旋起止回，蝶式止回和支耳设计；无关闭冲击效应。主要品牌：Dewrance，Fasani，Sem

20、pell,技术数据尺寸范围:6”28”压力等级:150,400,600,技术数据尺寸范围:6”60”压力等级:150-1500法兰或对焊连接；水平安装气动/液动执行机构,技术数据尺寸范围:3”32”压力等级:150，400符合ASME的焊接连接,高加旁路系统三通阀,Dewrance 高加液动三通阀用于当高压加热器内因管路，焊点或疏水系统出现故障,水位升高时为高压给水提供旁路。在现代给水系统中启动该系统的保护时间是很短的，此类阀门可在使 A系统所受水压冲击最小的前提下，对300MM 口径的管道系统5 秒内完成动作。保护可通过在加热器系统中安装T 型关断换向阀实现。此类阀门可用于新建电站，同样也可

21、以用于已有电站的改造。提供阀门动作的动力是给水压力。阀门设计为故障保持，当电气控制失效时，给水将被旁路。,Dewrance 高加液动三通阀,Technical dataSizes:6”20”ASME:B16.34 1996Pressure Class:1690,1715 int.,Dewrance 高加液动三通阀主要技术特点 1.动作快 切换时间在3S 20S 之间，通过控制针阀连续可调。介质进入上腔的速度由控制针阀的开度决定，以调节阀芯的关闭速度。2.纯液动三通阀，内置式执行机构 液压缸相当于内置式执行机构。通过控制系统介质在阀体内部活塞上下腔的压力差，控制阀芯的上下运动。液压缸体积小，节省

22、了安装空间。3.阻尼锥设计，有效防止水锤效应，保护阀座，提高阀门使用寿命 液压活塞下部阀杆带有一段阻尼锥，当活塞下降时，环槽 A（见液压缸图解）将逐渐缩小，阻力逐渐增加，形成阻尼锥，以减少阀芯运行速度，降低阀门快速关闭时阀芯对阀座的的冲击。4全通径流道设计，使得流体阻力降至最低 提高了阀门的Cv 值减少系统能耗。5堆焊Stellite 合金处理的阀座与阀芯，加上经过耐磨、耐腐蚀处理，提高了阀门的使用寿命。6.优异的密封性能 a)阀门的阀盖处采用压力自密封设计；b)“填料密封压环”采用低碳钢整体锻造，具有更好的延展性；c)所有盘根都是原装的纯石墨套装材料，柔韧耐磨，密封效果好。7严格的出厂检验

23、阀门出厂时都100经过多项严格的整体性能检验，保证每一只阀门的优良品质。,高加出现故障，液位仪检测液位过高。输出警告信号至控制室,同时打开快开阀将入、出口阀内部液压缸下腔内的介质排空。介质通过控制针阀补充到液压缸上腔，阀瓣上下压力差推动阀瓣向下运动。关闭主回路，同时打开旁路。同时疏水阀开启，将管道内积水排出。,技术参数Sizes:DN 80-DN 500Construction:DIN 3840Pressure Class:PN 160-PN 500,Sempell 高加保护阀AVS4/AVS5,Sempell 加热器保护三通保护阀，电动或者液动控制，设计符合DIN，ASME标准，铸造或锻造阀

24、体，采用可更换阀芯的设计。,Sempell 快关止回阀AVS4,Sempell 三通阀AVS5,Quick closing check valve Type AVS 4PN 25-100:cast steelPN 100-400:forged steel,Quick closing three-way valve Type AVS 5PN 25-100:cast steelPN 100-400:forged steel,蝶阀,蝶阀是指关闭件(阀瓣或蝶板)为圆盘，围绕阀轴旋转来达到开启与关闭的一种阀，在管道上主要起切断和节流用。蝶阀启闭件是一个圆盘形的蝶板，在阀体内绕其自身的轴线旋转，从而达到启

25、闭或调节的目的。,Vanessa 30,000系列,TYCO蝶阀代表品牌：Vanessa,技术参数标准规范：ASME B16.34,API 609,DIN 3840尺寸（mm）:80-2800/3-112适用温度（摄氏度）：-254-815最大压力（MPa）:ANSI 150、300、600 阀体材质：碳钢、不锈钢、铝青铜、特殊材料阀板材质：碳钢、不锈钢、铝青铜、特殊材料阀杆材质：不锈钢、特殊材料阀座材质：Stellite合金不锈钢,三偏心结构：第一偏心：阀杆中心线偏离密封面中心线；第二偏心：阀杆中心线偏离管路及阀门中心线。上述两偏心和传统的双偏心高性能蝶阀结构相同。第三偏心（VANESSA

26、的特殊结构）阀座为斜锥形，其中心线偏离管路中心线。VANESSA 的阀座的斜锥角度是根据实际的工艺操作条件所设计，不同的阀门其斜锥角度也不同。三偏心结构使得阀门在开启过程中完全无摩擦，延长了阀座的使用寿命。,Vanessa蝶阀主要特：,阀体一体化铸造，全金属构造。三偏心结构设计。弹性不锈钢圈密封。扭矩密封，零泄漏。斜锥形阀座，其标准材料为 STELLITE 21 合金。连接方式对夹、支耳、法兰、对焊。,安全阀是一种安全保护用阀，它的启闭件受外力作用下处于常闭状态，当设备或管道内的介质压力升高，超过规定值时自动开启，通过向系统外排放介质来防止管道或设备内介质压力超过规定数值。安全阀属于自动阀类，

27、主要用于锅炉汽包、过热汽、再热器进出口等部位管道上，控制压力不超过规定值，对人身安全和设备运行起重要保护作用。,（l）按安全阀阀瓣开启高度可分为微启式安全阀和全启式安全阀，微启式安全阀的开启行程高度为0.05d0(最小排放喉部口径)；全启式安全阀开启高度为0.25d0(最小排放喉部口径)。（2）按结构形式来分为垂锤式、杠杆式、弹簧式和先导式脉冲式；（3）按阀体构造来分，可分为封闭式和不封闭式两种。,安全阀,安全阀运行动画,安全阀安装应符合下列要求：（l）额定蒸发量大于0.5t/h的锅炉，至少装设两个安全阀：额定蒸发量小于或等于0.5t/h的锅炉，至少装一个安全阀。可分式省煤器出口处、蒸汽过热器

28、出口处都必须装设安全阀。（2）安全阀应垂直安装在锅商、集箱的最高位置。在安全阀和锅筒或集箱之间，不得装有取用蒸汽的出口管和阀门。（3）杠杆式安全阀要有防止重锤自行移动的装置和限制杠杆越轨的导架，弹簧式安全阀要有提升手把和防止随便拧动调整螺钉的装置。（4）对于额定蒸汽压力小于或等于3.82MPa的锅炉，安全阀喉径不应小于25mm：对于额定蒸汽压力大于3.82MPa的锅炉，安全阀喉径不应小于20mm。（5）安全阀与锅炉的连接管，其截面积应不小于安全阀的进口截面积。如果几个安全阀共同装设在一根与锅筒直接相连的短管上，短管的通路截面积应不步于所有安全阀排汽面积的1.25倍。（6）安全阀一般应装设排汽管

29、，排汽管应直通安全地点，并有足够的截面积，保证排汽畅通。安全阀排气管底部应装腔 作势有接到安全地点的疏水管，在排气管和疏水管上都不允许装设阀门。,特点：符合ASME SECTON I，ASME SECTON VIIIHE/HCI系别采用ISOFLEX柔性阀芯设计，运行压力达到设定压力之96%，仍可确保良好的阀座密封性。回座压力在线调节。连接方式:法兰、焊接,TYCO锅炉安全阀代表品牌Crosby,尺寸:HE:入口2-1/2,3,4 出口6,8HCI:入口1-1/2,2,2-1/2，3,4,6 出口3,4,6,8,10HSJ:入口1-1/2,2,2-1/2,3,4,6 出口2,2-1/2,3、4

30、,6,8,蒸汽专用安全阀HCI/HE/HSJ,温度(C):HE:饱和蒸汽HCI:750 F&1100 FHSJ:750 F&1000 F,设定压力(Psig):HE:最高设定压力 3090HCI:最高设定压力 3100HSJ:最高设定压力 2700,Crosby安全阀HCI/HE/HSJ系列产品为受火容器/非受火容器蒸汽专用安全阀，广泛运用于锅炉汽包/过热器出口/再热器进/出口等蒸汽系统的过压保护。,HE/HCI系别采用ISOFLEX柔性阀芯设计：,四、阀门的选型,安装在电站汽、水管道上的各种阀门，首先是密封性要好，不能泄漏；其次是强度和调节性能至关重要，要经得起高压汽、水的冲蚀，化学水处理系

31、统的阀门还要考虑耐腐蚀的问题。电站阀门的跑、冒、滴、漏，不但会影响机组的效率，更重要的是会危及人身和设备的安全，所以选择时一定要慎重，要选择一些生产条件、技术、质量管理、加工设备、检测装置等比较好的企业，有电站运行业绩的产品。,五、阀门的安装及使用,）安装：阀门在解体检修后，安装时应注意连接形式，法兰及对夹式和内、外螺纹的要把阀门关闭后连接，连接形式为焊接的要注意在施焊前必须将阀门打开，主要是闸阀，截止阀。安装时还要注意介质流向不能装反。特殊衬里的阀门，如衬胶、衬塑的还要注意不能接触电火焊。法兰连接形式的阀门在安装时，要将法兰结合面清理干净。油系统使用的阀门，内部全部打磨出金属光泽，且更换盘根。,）使用闸阀使用应注意要全开或全关，以防造成介质的冲刷。全开后应在关闭一圈或半圈，关闭时，如果有内漏千万不能在关，而是打开冲洗一下后再关，以防有杂质硌坏密封面。,