汽轮机蒸汽减压阀节能改造

之前介绍SY42AX煤矿水管路减压阀应用案例，现在介绍汽轮机蒸汽减压阀节能改造蒸汽在工业生产中有着重要的作用。以钢铁企业为例，蒸汽是企业生产所使用的主要能源介质之一，同时也是生产的副产品，其主要作用是供热及提供动力。蒸汽系统一般由发生装置（如锅炉等）、蒸汽输送系统（包括管网及阀门）、蒸汽使用系统（包括换热器及汽轮机等）组成。阀门作为蒸汽系统中调控装置，在整个蒸汽系统中有非常重要的作用。原余热利用系统采用燃油在过热炉中将饱和蒸汽过热后,再由多级汽轮机发电,或者采用减压阀减压.2001年6月成功地将单级饱和蒸汽工业汽轮机用于余热发电,从而大大改善了运行经济性.从汽轮机的结构特点、调速和保护方面叙述了大峪口化工利用HRS饱和蒸汽驱动汽轮机拖动锅炉给水泵的改造情况,并对改造过程中的注意事项作了说明。

改造后充分利用了蒸汽减压损失的技术功,实现了蒸汽能源的梯级利用,节电效益明显。 成无蒸汽运行时，在这种情况下，汽轮机内部还停留少量蒸汽，又因真空系统严密性原因，会漏入一定量的空气。在汽轮机转子高转速下，叶轮、叶片产生鼓风摩擦生成热量，这些热量无法被蒸汽带走，随着时间的延长，造成叶片过度受热，甚至会使套装部件松脱，设备损坏。由于排汽缸温度急剧升高，叶片易脆断，脱落。甚至因过热膨胀导致机中心位移和排汽缸变形，使机组产生剧烈振动。因此汽轮机无蒸汽运行时间不得超过三分钟，否则应解列发电机。如果由于系统需要，发电机带无功时的无蒸汽运行与上述无蒸汽运行意义不同，后者还是进入少量蒸汽以带走鼓风摩擦产生的热量保证设备安全运行。蒸汽系统节能潜力巨大，节能的途径也很多，本文主要从先导式减压阀应用的角度谈起。

上海申弘阀门有限公司主营阀门有：蒸汽减压阀,减压阀(气体减压阀,可调式减压阀 在蒸汽系统中，先导式减压阀是采用控制阀体内的启闭件的开度来调节介质的流量，将介质的压力降低，同时借助阀后压力的作用调节启闭件的开度，使阀后压力保持在一定范围内，在进口压力不断变化的情况下，保持出口压力在设定的范围内，保护其后的生活生产器具的一种装置。 本文通过某钢铁企业厚板厂蒸汽系统先导式减压阀并联阀站的具体应用案例，从节能和设备安全的角度出发，进行了系统设计。实际效果表明，达到了预期的目的。



汽轮机蒸汽减压阀节能改造

当压力先导阀关闭时，蒸汽不会再进入减压阀主阀下面的隔膜腔，主阀也随之关闭，此时的减压阀相当于一个关闭的截止阀，消除了因为阀门泄漏而导致阀后压力持续升高，安全阀放散的问题。反之当蒸汽压力下降低于设定值时，压力先导阀打开，蒸汽进入主阀隔膜腔，顶起主膜片打开主阀，进行减压。 汽轮机之间的瞬时功率差。汽轮机甩负荷时，迅速将来自蒸汽发生器的多余蒸汽经旁路排放系统减温减压后直接排入凝汽器，使反应堆能按规定的速率减负荷，并避免主蒸汽系统安全阀动作。在起动和停堆期间亦可用本系统控制反应堆冷却剂平均温度。设计的蒸汽旁路流量随设计的核电厂甩负荷能力而有所不同，通常为40%、70%和85%额定蒸汽流量。旁路阀快开时间应不超过3s。为避免反应堆在零功率运行时旁路阀误动作开启所造成的反应堆过冷却，应设置多个旁路阀，每个旁路阀的排放量不超过反应堆零功率运行时所允许的大冷却蒸汽流量。大功率汽轮机旁路阀数目可以为8个、10个、12个或16个。旁路阀排汽口应设置挡板或其他设施，以避免蒸汽直接冲击凝汽器传热管。



2 汽轮机蒸汽减压阀节能改造先导式减压阀并联阀站在某钢铁企业厚板厂的应用案例

先导式减压阀并联阀站示意图见图2。图2 先导式减压阀并联阀站示意图 以某钢铁企业厚板厂蒸汽系统为例：蒸汽用户主要有浴室、磨辊间、检化验室等，蒸汽由公辅总管DN150供给，减压前蒸汽压力为1.0-1.6MPa，减压后蒸汽压力为0.37-0.45MPa，蒸汽用量变化为1t/h-39t/h。原有活塞式减压阀在蒸汽用量较小得时间段内（非洗浴期间），开度过小，气蚀严重，损坏频繁。


为解决这一问题，经设计选型采先导式减压阀并联阀站代替原有的活塞式减压阀。改造后蒸汽系统压力，流量稳定，消除了蒸汽的放散，保证蒸汽的正常供给及使用。 根据蒸汽使用过程中负荷变化大的情况，分两路进行减压。先导式减压阀并联阀站由主减压阀、辅减压阀、安全阀、疏水阀、过滤器、截止阀、压力表及管道组成。 当减压阀后压力低于主减压阀设定值时0.37MPa时，主、辅减压阀同时工作；当减压阀后压力低于辅减压阀设定值0.45MPa而高于主减压阀设定值时0.37MPa，仅辅减压阀进行工作；当减压阀后压力高于辅减压阀设定值0.45MPa，主、辅减压阀都不工作，维持阀后压力在辅减压阀设定值。 实际生产中，当非洗浴期间，蒸汽用量小，通过辅减压阀进行减压供汽。当洗浴期间，蒸汽用量增大，辅减压阀供汽量不足，压力降至主减压阀设定值以下时，主、辅减压阀同时工作进行供汽。 由于先导式减压阀调节精度高，可达到0.01MPa，使得主、辅减压阀并联工作成为可能。同时在不同蒸汽用量时采用不同减压阀进行减压的工作方式，稳定了减压后蒸汽的流量与压力，避免了原有状态下，活塞式减压阀开度过小而造成的汽蚀及损坏。


3汽轮机蒸汽减压阀节能改造 使用效果
对于此节能改造项目，原有活塞式减压阀使用过程中，因不能适应用气负荷的变化，一年内3次更新减压阀，2次在线修理均无效果，安全阀频繁动作，造成能源浪费，环境噪音大大超标。 实施改造后至今已1年有余，先导式减压阀并联阀站使用状态良好，供气压力稳定，无放散现象发生。年节约蒸汽折合标煤950t，*。实践表明，该节能措施有效。 



4 汽轮机蒸汽减压阀结语

应用实践证明，先导式减压阀并联阀站在蒸汽负荷波动较大的场合有很好的适应性。为蒸汽负荷波动较大场合下的蒸汽减压设计提供了新的思路。设备运行稳定，安全可靠，颇有推广使用价值。与本文相关的论文：自力式煤气调压阀组​