热力系统蒸汽减压阀

热力系统蒸汽减压阀 热力蒸汽减压阀 热力蒸汽系统减压阀 热力系统高温蒸汽减压阀

之前介绍组合式减压阀在国华惠州热电应用，现在介绍热力系统蒸汽减压阀蒸汽减压站的作用是将热网或锅炉的高压蒸汽转变为低压蒸汽，用户可根据需求选择相应减压阀。目前市场上常用的减压阀有自力式蒸汽减压阀和先导式减压阀。蒸汽减压阀在热力系统的运行本系列减压阀属于先导活塞式减压阀。由主阀和导阀两部分组成。主阀主要由阀座、主阀盘、活塞、弹簧等零件组成。导阀主要由阀座、阀瓣、膜片、弹簧、调节弹簧等零件组成。通过调节调节弹簧压力设定出口压力、利用膜片传感出口压力变化，通过导阀启闭驱动活塞调节主阀节流部位过流面积的大小，实现减压稳压功能。 主产品主要用于蒸汽管路，起减压稳压作用。主、再热蒸汽及旁路系统本机组主蒸汽及再热蒸汽系统采用单元制、一次中间再热型式。通常我们将进入高压缸的蒸汽称为主蒸汽；高压缸排汽称为冷再热蒸汽；冷再热蒸汽经锅炉再热器重新加热后进入中压缸的蒸汽称为热再热蒸汽；从主蒸汽管道经高压旁路控制阀至冷再热蒸汽管道称为高压旁路管道；从热再热蒸汽管道经低压旁路控制阀以及喷水减温器后至凝汽器的管道称为低压旁路管道。

一、热力系统蒸汽减压阀主蒸汽系统

１、主蒸汽管道

主蒸汽管道采用A335P91合金钢。大蒸汽流量为锅炉B-MCR工况时的大连续蒸发量1025t/h。设计蒸汽压力18.2Mpa，设计蒸汽温度546℃，主蒸汽管道计算压力降约为0.6556MPa(MCR工况)。

主蒸汽从锅炉过热器出口联箱，由单根管道接出通往汽机房。至汽机主汽门前分成两根支管，各自接到汽轮机高压缸左右侧主汽及调节汽阀。然后再由四根高压主汽管导入高压缸。在高压缸内作功后的蒸汽通过两个高压排汽止回阀，在出口不远处汇合成单根管道进入锅炉再热器。这种单管系统的优点<比较双管系统>是简化管道布置，并能节省管材投资费用，同时，还有利于消除进汽轮机的主蒸汽和热再热蒸汽由于锅炉可能产生的热偏差，以及由于管道阻力不同产生的压力偏差。

两个主汽门出口与汽轮机调速汽门阀壳相接。主汽门的主要功用是在汽轮机故障或甩负荷情况下迅速切断进入缸内的主蒸汽，汽轮机正常停机时，主汽门也用于切断主蒸汽，调速汽门通过各自蒸汽导管进汽到汽轮机*级喷嘴。调速汽门用于调节进入汽轮机的蒸汽流量，以适应机组负荷变化的要求。

由过热器出口至汽轮机主汽门入口的范围内，在主蒸汽管道上依次设有两只电动对空排汽阀、一只高整定压力的弹簧安全阀、一只低整定压力的弹簧安全阀和一个电磁释放阀、水压试验堵阀。水压试验堵阀的作用是当过热器水压试验时，隔离主蒸汽管道，防止由于主汽门密封不严而造成汽轮机进水。

由主汽主管上沿汽流方向依次接出的管道有：汽机高压旁路接管及启动初期向汽机汽封系统及汽机夹层加热的供汽管。

2、安全阀

两只电动对空排汽阀、一只高整定压力的弹簧安全阀、一只低整定压力的弹簧安全阀和一个电磁释放阀、装在锅炉过热器出口的主蒸汽管道上。每根排汽管道上设置消音器，安全阀的整定压力与锅炉压力部件的大允许压力相一致。两只电动对空排汽阀的作用有两点：1)锅炉启动阶段排出过热汽系统的空气；2)当发生过热蒸汽超压时开启调整压力，防止超压。锅炉过热器出口主蒸汽管道上弹簧安全阀与锅炉汽包上弹簧安全阀为过热器和汽包提供超压保护。过热器出口安全阀的整定值低于汽包安全阀，以便超压时过热器出口安全阀的开启先于汽包安全阀，以保证安全阀动作时有足够的蒸汽流经过热器，防止过热器管束超温。

过热器出口主蒸汽管道上电磁泄压阀是作为过热器超压保护的附加措施，设置电磁泄压阀的目的是为了避免弹簧安全阀过于频繁动作。尽量减少弹簧安全阀动作频度，可以减少弹簧安全阀的维修工作量。所以电磁泄压阀的整定值应低于弹簧安全阀的动作压力。而且运行人员可在控制室内操作。每只电磁泄压阀前各装一只隔离阀，以供泄压阀隔离检修。该阀在正常运行期间应处于开启位置。

3、疏水

上海申弘阀门有限公司主营阀门有：减压阀(组合式减压阀,可调式减压阀,自力式减压阀 主蒸汽管道设计有通畅的疏水系统，其作用有以下二方面:

１）起动期间及停机后一段时间内，由于主蒸汽管道内蒸汽遇冷凝结成水，这些凝结水若不及时排除，则进入汽轮机的危险性很大。

２）起动暖管期间，为加速暖管温升，应及时将蒸汽凝结水及冷蒸汽排掉。

主蒸汽管道疏水点的设置一般来说，在管道低位点，暖管终端关断门前，以及蒸汽不流通的死端，均设置疏水点。在主蒸汽主管末端靠近分支处，每一支管进主汽门前，设有疏水点。 主蒸汽主管及到汽轮机每一支管上的疏水管道，其管径为φ76×10，材料为12CrlMoV，每一根疏水管道上装一只通流断面与疏水管道内径相等的气动薄膜疏水阀。疏水阀出口管道的口径大于其进口管道的口径，以防止管道内疏水汽化后造成"流动壅塞"。

气动薄膜疏水阀在机组起动期间开启，以便排除主蒸汽管道暖管的蒸汽凝结水，待机组负荷达到10%时疏水阀自动关闭，疏水阀在机组负荷降到10%时或汽轮机跳闸时自动开启，也可以在控制室内手动操作，这些气动疏水阀均设计成当空气供应系统失去空气时自动开启。每一根疏水管道单独接到疏水扩容器的疏水集管，所有疏水管道在接入疏水集管之前，以顺汽流成45度方向接入以保证疏水畅通。

二、冷再热蒸汽系统

１、冷再热蒸汽管道

冷再热蒸汽管道设计压力4.593MPa，设计温度348℃。冷再热蒸汽管道大流量930.86t/h（VWO工况）。冷再热蒸汽管道主管采用A672B70CL32电熔焊有缝钢管，支管采用A106B无缝碳素钢。

冷再热蒸汽从汽轮机高压排汽接口经两只气动逆止阀后合成一根总管，至锅炉房内约34.0M标高靠近锅炉再热器处，分为两根支管经大小头接入减温器，减温器后各自接到再热器入口。安全阀设置在减温器入口管段上。冷再热蒸汽管道计算压降约为0.0546MPa。 按冷再热蒸汽的流向，从冷再热蒸汽总管上连接下列支管；

１）高中压缸预暖蒸汽管路。

２）高压旁路排汽管。

３）至辅助蒸汽系统高压母管、2号高压加热器加热蒸汽、小汽轮机的高压汽源供汽管道。 在再热器进口处的两根冷再热蒸汽管道上均依次装有：一只事故喷水减温器、一个水压试验堵阀、一个角式弹簧安全阀；再热器出口总管上装有三个角式弹簧安全阀和一个水压试验检修堵阀。

事故喷水减温器作用为控制热再热蒸汽温度，装在再热器进口处的两根冷再热蒸汽支管上，正常运行时，再热蒸汽温度由摆动式喷燃器控制。当再热蒸汽超温、喷燃器无法控制时，快速投入事故喷水减温器。减温器减温水来自给水泵中间抽头。

水压试验堵阀装在靠近再热器入口处的冷再热蒸汽两根支管上，以便再热器水压试验期间，隔离汽轮机高压缸排汽管，防止汽机进水。

由于汽轮机高压旁路阀出口管接在冷再热蒸汽管道上，为防止高压旁路运行期间其排汽倒入汽轮机高压缸，在汽轮机高压缸两个排汽支管上分别装设气动止回阀即高排止回阀。该止回阀设置位置是考虑汽轮机旁路系统运行期间，旁路蒸汽可通过冷再热蒸汽管道供给辅助蒸汽系统及汽封系统，且防止其它蒸汽倒流入高压缸引起汽机超速。

工业二次热能主要来源于蒸汽，这些年来，导热油传热也得到了广泛应用，而电加热，虽方便灵活，但代价大，通常不提倡连续大量应用，因为电能来之燃煤传热产汽而发电，若再把电转回去发热甚至产汽，多少存在着逆向倒退含意。

企业主要能耗为两大类——热能和电能，对许多化工企业来说，热能消耗往往要比电能消耗还多。节能不但关系到企业经济效益，更关系到我省乃至我国经济持久发展的头等大事，各行各业必须加强加深节能意识。

例如：5000千卡/公斤的普煤，通过锅炉燃烧产出4000千卡热值的蒸汽，价值约0.8元。1度电99%效率的换热，也只能换成860千卡热值，4000千卡的热要用4000÷860=4.65度电来换得，4.65度电的谷电和尖峰电代价分别为1.6元和4.4元(尖峰谷电均价也要2.8元)，显然电热比蒸汽发热代价大的多。

热力系统节能包含：燃煤、产热、输送、使用、回用及系统优化运作等环节，我们这里侧重从蒸汽及导热油的日常运行，用一些简化了的计算和介绍一些节能知识及经验，供企业里从事项目设计、布局、施工和生产使用、操作、保养、维修及管理工作者参考。

一、 空气是传热系统的一大隐患

空气只有流动起来才有利于传热，而静止不动的空气是传热系统中的一大障碍，这是因为空气自身导热系数很小，在100℃时，棉花的导热系数为0.07W/m.℃，而空气的导热系数仅为0.032W/m.℃,空气导热系数要比棉花小一倍多，热阻与导热系数成反比，故静止空气的热阻很大，这将严重阻碍着热的传递。

(一) 空气来源：

1、 空气随锅炉给水一并进入锅炉，然后随蒸汽进入系统;

2、 在蒸汽系统停用时，系统的剩余蒸汽会凝结，凝结会产生真空，容易将外边空气从系统各种连接部件缝隙中吸入;

3、 蒸汽系统在拆装维修时进入的空气。

(二) 空气危害：

1、 蒸汽管道系统的空气会降低蒸汽输送速度;

2、 空气积在传热设备或盘管内表面会产生冷点，冷点成为应力集中点(1毫米气膜的热阻相当于13米厚铜的热阻,两者热阻相差13000倍)，造成散热器等的局部应力损坏;

3、有报道：如果蒸汽中存在重量含量1%的空气，约使换热系数降低60%;

4、换热设备疏水器端积聚空气，会产生气锁，阻碍冷凝水的排放;

5、空气中的氧气等是金属氧化腐蚀的根源，空气中的二氧化硫、二氧化碳及氮氧化物等酸性成分会酸蚀金属部件;

6、空气属于不凝性气体，混合在蒸汽里，会减少单位容积的蒸汽所含热能，使蒸汽冷凝温度降低(由于空气的分压存在，使蒸汽的实际压力要比显示的表压要低，蒸汽实际压力低，冷凝温度就低)。

【注】道尔顿分压定律：混合气体的总压，等于各组成气体的分压总和，每一组成气体都单独占据空间，而各气体的性质不变。(例如：某设备管道指示压力为0.8Mpa，假如其中的空气压力为0.2Mpa，那么实际蒸汽压力仅为0.6Mpa，0.6Mpa饱和蒸汽的温度为165℃，不会是0.8Mpa饱和蒸汽的温度175℃。

7、 这些年来，在我省绍兴地区的导热油锅炉就有一千多台，导热油管道系统内也会积聚空气和挥发气体，同样影响着传热。更怕气体使导热油锅炉循环油泵产生空转，空转会使高温炉膛盘管内的导热油流速变慢、甚至停止不流动，引起导热油过热、过烧或结焦，而这时的炉外温度计是显示不出炉内静止油的高温情况，这种隐患会使导热油过早、粘稠、劣化，甚至爆管，威胁锅炉安全运行。

(三) 排除空气：

我们在管道安装布置和走向中尽量减少聚气死角，在系统设备的及末端可能积聚气体处，装手动或自动排气阀，减少聚气隐患，提高换热效果;

导热油锅炉系统的油气分离器、高位槽高度、膨胀管坡度及流量、超温或压差报警保护装置等都要按《有机热载体炉安全技术监察规程》规范制作和施工，司炉工要正确无误按操作规程司炉。
特点：

● 无需外部控制信号，自动调节下游压力；

● 蒸汽流量变化不会对减压效果造成影响；

● 工作可靠，投入使用后无需维护；

● 采用水封罐，避免阀头膜片损坏。

优化建议：

建议在减压站出口处安装管道疏水阀组，当停机时能迅速排出冷凝水防止形成管道水锤。

选型说明：

选择合适的减压站，需要提供阀前压力P1、阀后压力P2、通过减压阀的蒸汽大流量、安全阀的整定压力。

选型条件：噪音小于90dB，蒸汽出阀速度不大于250m/s。与本产品相关论文：200X先导隔膜式水用减压阀安装要求