在火力發(fā)電的熱力系統(tǒng)中，高溫高壓閥門是熱力系統(tǒng)的重要組成部分,。所有熱力設(shè)備都是通過閥門和管道連接形成一個(gè)系統(tǒng),。因此閥門和管道，特別是高溫高壓閥門技術(shù)水平的高低,，產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣,，直接影響火力發(fā)電機(jī)組安全可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

從火力發(fā)電的發(fā)展趨勢(shì)來看,，其機(jī)組參數(shù)越來越高,，從高壓、次高壓機(jī)組10MPa/450°C,，到亞臨界機(jī)組17?19MPa/537?550°C,、超臨界機(jī)組24?27MPa/566?590°C、超超臨界機(jī)組30?35MPa/ 566?650°C;機(jī)組的容量越來越大,，從5萬,、10萬、 20萬,，到30萬,、60萬，又到100萬,；機(jī)組的效率越來越高,，一般中小高壓機(jī)組熱效率在30%以下，亞臨界大型火電機(jī)組的熱效率在38%左右,，而超臨界,、 超超臨界機(jī)組的熱效率可達(dá)42%?45%。經(jīng)過對(duì)比： 一臺(tái)60萬千瓦超超臨界火電機(jī)組參數(shù)25MPa/600°C 比亞臨界火電機(jī)組參數(shù)17MPa/540°C年節(jié)約煤炭 12. 6萬噸,，節(jié)約燃料費(fèi)用4000多萬元左右,，減少C02氣體排放37萬噸，減少S02氣體排放0. 3萬 噸,，所以火力發(fā)電機(jī)組向高參數(shù),、大容量發(fā)展是必然 趨勢(shì)。從而對(duì)閥門的要求亦越來越高,。

在火力發(fā)電機(jī)組上閥門主要用于汽水管道,。隨著火力發(fā)電機(jī)組向高參數(shù)，大容量發(fā)展,，閥門的尺寸和工作參數(shù)也愈來愈高,，工作條件更加惡劣，其結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜,，并且向單功能化方向發(fā)展,，因此電站閥門可以認(rèn)為是以“高溫高壓”或“特殊結(jié)構(gòu)”為特征的閥門,。閥門在火力發(fā)電機(jī)組上主要用于下列系統(tǒng)： 鍋爐給水系統(tǒng)、減溫水系統(tǒng),、鍋爐和蒸汽出口集箱附件,、啟動(dòng)系統(tǒng)、旁路系統(tǒng),、高壓給水加熱器保護(hù)系統(tǒng),。以上這些系統(tǒng)對(duì)某些閥門提出了非常嚴(yán)格的要求，如要求在2?5s內(nèi)快速開啟和關(guān)閉,；要在高溫高 壓下工作,，在高壓差下經(jīng)受汽水混合物的沖刷和侵蝕等。某些閥門將直接關(guān)系到整個(gè)設(shè)備的安全可靠性,。 因此要求閥門制造廠提供產(chǎn)品,，同時(shí)也要求運(yùn)行人員嚴(yán)格按技術(shù)規(guī)程進(jìn)行操作。

25.1. 2閥門特點(diǎn)及要求

（1）特點(diǎn)’

火力發(fā)電機(jī)組配套高溫高壓閥門以其所在部位和功能不同,，其結(jié)構(gòu),、品種、型號(hào),、規(guī)格多種多樣,，按照結(jié)構(gòu)形式可分為閘閥、截止閥,、止回閥、球閥,、安全閥,、調(diào)節(jié)閥、減壓閥等,。

對(duì)于超臨界電站,，由于主蒸汽管道和主給水管道參數(shù)比亞臨界參數(shù)機(jī)組有較大提高，上發(fā)達(dá)國家主蒸汽管道,、再熱熱段管道普遍采用P91和T91鋼管道,，1985年以來T91和P91鋼被世界各國廣泛應(yīng)用于火力發(fā)電機(jī)組的過熱器、再熱氣管道上,，與其配套的閥門采用鍛造的F91鋼閥門或鑄造的C12A鋼閥門,。主給水管道普遍采用WB36高強(qiáng)度鋼管道。 WB36是德國瓦盧瑞克曼內(nèi)斯曼企業(yè)材料牌號(hào),， DIN標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)為15NiCuMoNb5,，材料號(hào)為1.6368。 20世紀(jì)90年代后才在我國超臨界機(jī)組上使用,，與其配套的閥門采用鍛造或鑄造的WB36鋼閥門,。

按上火電運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),，當(dāng)溫度超過600°C， P91和T91鋼管道和F91/C12A鋼閥門不能滿足長期安全運(yùn)行要求,，應(yīng)選更高一級(jí)的材料,，就是P92和T92鋼管道和F92鋼閥門。且考慮超超臨界閥門超高的溫度壓力,，用鍛造（是模鍛）閥門更為可靠,， 因此選用F92。F92是在F91基礎(chǔ)上開發(fā)的,，在化學(xué)成分上適當(dāng)降低了 Mo的含量,，同時(shí)加入了一定的W,將材料的鉬當(dāng)量從F91/C12A的0.85%?1.05%降低到0.30%?0.60%，還加人了微量的硼,，形成細(xì)小的回火馬氏體鎢強(qiáng)化鋼,。它600°C許用應(yīng)力比 F91/C12A增加30%，閥門厚度減少,，重量減輕,，成本降低。2000年美國鍋爐壓力容器標(biāo)委會(huì)將F92/ P92納入ASME標(biāo)準(zhǔn)中,。

追蹤上對(duì)耐熱鋼的研究成果,，對(duì)于超臨界主蒸汽閥門采用F91鍛鋼閥或C12A鑄鋼閥；對(duì)于超超臨界主蒸汽閥門采用F92鍛鋼閥,；對(duì)于超臨界和超超臨界機(jī)組給水閥門采用WB36鑄鋼或鍛鋼閥,。

（2）要求

①所有高溫高壓閥門密封面都應(yīng)采用司太立硬質(zhì)合金或其他鐵基或鈷、鎳基硬質(zhì)合金,，高溫下硬度高,，使用壽命長。

②對(duì)于口徑大于DiVlOO的高溫高壓閥門,，閥門中腔設(shè)計(jì)成壓力自密封結(jié)構(gòu),。靠介質(zhì)壓力密封,，高壓狀態(tài)密封效果更好,。體積小、重量輕,、安全可靠,。

③閘閥的關(guān)閉件采用楔式彈性單閘板或雙閘板密封結(jié)構(gòu)，經(jīng)使用后磨損的閘板產(chǎn)生泄漏超標(biāo)時(shí),，可重新調(diào)整到原始合格密封狀態(tài),，大大延長了閥門的使用壽命。

④截止閥閥瓣連接要可靠，閥體與閥瓣的配合應(yīng)設(shè)置導(dǎo)向,，避免閥瓣卡死,，大口徑截止閥可以采用高進(jìn)低出反向流。

⑤高溫高壓止回閥盡量采用內(nèi)掛式的閥瓣結(jié)構(gòu),， 以減少閥瓣銷軸處的泄漏,。

⑥給水泵出口閥、高壓加熱器旁路閥,，按設(shè)計(jì)要求設(shè)置旁通閥和中腔與進(jìn)口,、出口的平衡閥，以防止介質(zhì)汽化超壓,。

⑦汽輪機(jī)抽氣緊急切斷保護(hù)閥,，在失氣失電狀態(tài)下能夠自動(dòng)緊急關(guān)閉；在事故狀態(tài)時(shí),，緊急切斷保護(hù)時(shí)間不超過o. 5s,。

⑧鍋爐給水旁路用髙壓差調(diào)節(jié)閥，采用多級(jí)節(jié)流閥瓣,，能承受鍋爐啟動(dòng)時(shí)給水泵輸出高壓力和大壓差,。所有調(diào)節(jié)閥應(yīng)在全行程啟閉過程的動(dòng)作平穩(wěn)，無有害的振動(dòng),、噪聲,，能防止零件的汽蝕損壞。

⑨高溫高壓安全閥應(yīng)設(shè)置閥瓣導(dǎo)向機(jī)構(gòu),，導(dǎo)向套耐磨損,，以保證啟閉動(dòng)作和密封性；開啟高度,、排量應(yīng)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,，安全閥動(dòng)作過程無頻跳和顫振，回座壓差符合GB/T 12241以及ASME鍋爐動(dòng)力規(guī)范要求,；彈簧載荷安全閥應(yīng)防止排出的高溫高壓介質(zhì)直接沖蝕彈簧。

⑩所有高溫高壓閥門要求維修方便,，盡可能不必從管道上割下來,，就可在現(xiàn)場(chǎng)直接研磨和修復(fù)，以減少維護(hù)工作量,。