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超臨界機組上高溫高壓給水閘閥

  • 發(fā)布日期:2014-06-05      瀏覽次數(shù):4267
    •                高溫高壓給水閘閥主要供應商技術對照表

            對照內容KSB / Sempell (Tyco)VELAN / Hopkinson Durance(Tyco)/ 太平洋ORKANO岡野/Remondy (Tyco)A-T/Samshin三辛/Volk備注說明品牌形象,認知度高溫高壓閥門適用于火力發(fā)電的熱力系統(tǒng),具有開關靈活、密封可靠的特點。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。所有熱力設備都是通過閥門和管道連接形成一個系統(tǒng)。因此閥門和管道,特別是高溫高壓閥門技術水平的高低,產品質量的優(yōu)劣,直接影響火力發(fā)電機組安全可靠和經濟運行。 從火力發(fā)電的發(fā)展趨勢來看,其機組參數(shù)越來越高,從高壓、次高壓機組10MPa/450°C,到亞臨界機組17-19MPa/537-550°C、超臨界機組24-27MPa/566-590°C、超超臨界機組30-35MPa/ 566-650°C;機組的容量越來越大,從5萬、10萬、 20萬,到30萬、60萬,又到100萬;機組的效率越來越高,一般中小高壓機組熱效率在30%以下,亞臨界大型火電機組的熱效率在38%左右,而超臨界、 超超臨界機組的熱效率可達42%?45%。經過對比: 一臺60萬千瓦超超臨界火電機組參數(shù)25MPa/600°C 比亞臨界火電機組參數(shù)17MPa/540°C年節(jié)約煤炭 12. 6萬噸,節(jié)約燃料費用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)電機組向高參數(shù)、大容量發(fā)展是必然 趨勢。從而對閥門的要求亦越來越高。 在火力發(fā)電機組上閥門主要用于汽水管道。隨著火力發(fā)電機組向高參數(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,其結構更加復雜,并且向單功能化方向發(fā)展,因此電站閥門可以認為是以“高溫高壓”或“特殊結構”為特征的閥門。閥門在火力發(fā)電機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、啟動系統(tǒng)、旁路系統(tǒng)、高壓給水加熱器保護系統(tǒng)。以上這些系統(tǒng)對某些閥門提出了非常嚴格的要求,如要求在2?5s內快速開啟和關閉;要在高溫高 壓下工作,在高壓差下經受汽水混合物的沖刷和侵蝕等。某些閥門將直接關系到整個設備的安全可靠性。 因此要求閥門制造廠提供產品,同時也要求運行人員嚴格按技術規(guī)程進行操作。 閥門特點及要求 (1)特點 

      火力發(fā)電機組配套高溫高壓閥門以其所在部位和功能不同,其結構、品種、型號、規(guī)格多種多樣,按照結構形式可分為閘閥、截止閥、止回閥、球閥、安全閥、調節(jié)閥、減壓閥等。 
      對于超臨界電站,由于主蒸汽管道和主給水管道參數(shù)比亞臨界參數(shù)機組有較大提高,上發(fā)達國家主蒸汽管道、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用于火力發(fā)電機組的過熱器、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高強度鋼管道。 WB36是德國瓦盧瑞克曼內斯曼企業(yè)材料牌號, DIN標準牌號為15NiCuMoNb5,材料號為1.6368。 20世紀90年代后才

      在我國超臨界機組上使用,與其配套的閥門采用鍛造或鑄造的WB36鋼閥門。 
      按上火電運行經驗,當溫度超過600°C, P91和T91鋼管道和F91/C12A鋼閥門不能滿足安全運行要求,應選更高一級的材料,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基礎上開發(fā)的,在化學成分上適當降低了 Mo的含量,同時加入了一定的W,將材料的鉬當量從F91/C12A的0.85%?1.05%降低到0.30%?0.60%,還加人了微量的硼,形成細小的回火馬氏體鎢強化鋼。它600°C許用應力比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委會將F92/ P92納入ASME標準中。 追蹤上對耐熱鋼的研究成果,對于超臨界主蒸汽閥門采用F91鍛鋼閥或C12A鑄鋼閥;對于超超臨界主蒸汽閥門采用F92鍛鋼閥;對于超臨界和超超臨界機組給水閥門采用WB36鑄鋼或鍛鋼閥。 (2)要求 
      ①所有高溫高壓閥門密封面都應采用司太立硬質合金或其他鐵基或鈷、鎳基硬質合金,高溫下硬度高,使用壽命長。 
      ②對于口徑大于DiVlOO的高溫高壓閥門,閥門中腔設計成壓力自密封結構??拷橘|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閘閥的關閉件采用楔式彈性單閘板或雙閘板密封結構,經使用后磨損的閘板產生泄漏超標時,可重新調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設置導向,避免閥瓣卡死,大口徑截止閥可以采用高進低出反向流。 
      ⑤高溫高壓止回閥盡量采用內掛式的閥瓣結構, 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,按設計要求設置旁通閥和中腔與進口、出口的平衡閥,以防止介質汽化超壓。 
      ⑦汽輪機抽氣緊急切斷保護閥,在失氣失電狀態(tài)下能夠自動緊急關閉;在事故狀態(tài)時,緊急切斷保護時間不超過o. 5s。 
      ⑧鍋爐給水旁路用髙壓差調節(jié)閥,采用多級節(jié)流閥瓣,能承受鍋爐啟動時給水泵輸出高壓力和大壓差。所有調節(jié)閥應在全行程啟閉過程的動作平穩(wěn),無有害的振動、噪聲,能防止零件的汽蝕損壞。

      ⑨高溫高壓安全閥應設置閥瓣導向機構,導向套耐磨損,以保證啟閉動作和密封性;開啟高度、排量應滿足相關標準要求,安全閥動作過程無頻跳和顫振,回座壓差符合GB/T 12241以及ASME鍋爐動力規(guī)范要求;彈簧載荷安全閥應防止排出的高溫高壓介質直接沖蝕彈簧。 

      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)場直接研磨和修復,以減少維護工作量。 

      *集團品牌通常是百萬超超臨界大機組主流供應商。600MW,300MW機組目前上述品牌均有供貨業(yè)績。閥門本體材質WB36(德國合金鋼),即15NiCuMoNi5-1.6368 A105(碳鋼),需要增加  WB36短管作為過渡段,存在異種鋼焊接,建議出廠前在工廠完成短管焊接,并完成熱處理。短管長度應符合要求。 A216 WCB(碳鋼),需要增加WB36短管作為過渡段,存在異種鋼焊接,建議出廠前在工廠完成短管焊接,并完成熱處理。短管長度應符合標準要求。

      岡野為WB36(合金鋼鑄造),不需要增加WB36短管,Remondy是碳鋼材料,需要WB36短管作為過渡段,存在異種鋼焊接,建議出廠前在工廠完成短管焊接,并完成熱處理。短管長度應符合標準要求。A-T為A105(碳鋼鍛造),其他兩品牌為A216WCB(碳鋼鑄造),均需要增加 WB36短管,閥門閥蓋材料與閥體材料不一致。 給水管道接管材料為WB36,KSB和Sempell作為兩家主要的德國閥門供應商,閥體材料與接管材料*一致,故采用該閥門無需加任何過渡管。沒有異種鋼現(xiàn)場焊接的問題,沒有壁厚差,大大提高機組運行穩(wěn)定性和可靠性。

      閥體制造工藝

      鍛造,閥門過流部件合承壓部件均采用鍛造合金鋼材料。保證閥門的運行穩(wěn)定性和均勻的熱應力特征。閥門致密性好,結構緊湊,總重量和體積較小。

      鍛造,閥門過流部件合承壓部件均采用鍛造合金鋼材料。保證閥門的運行穩(wěn)定性和均勻的熱應力特征。閥門致密性好,結構緊湊,總重量和體積較小。但配管材料不同存在壁厚差和熱應力集中點。

      鑄造,與接管材料WB36之間存在壁厚差,可能存在熱應力集中點。閥體及閥蓋為鑄造,過流閥芯為鍛件。成本較低。閥門體積和重量較大,現(xiàn)場安裝和管道承重需要更多余量考慮。

      鑄造,與接管材料WB36之間存在壁厚差,可能存在熱應力集中點。閥體及閥蓋為鑄造,過流閥芯為鍛件。成本較低。閥門體積和重量較大,現(xiàn)場安裝和管道承重需要更多余量考慮。

      A-T閥體為鍛造,但閥門其他部位為鑄造,涉及非常奇怪。另外兩個品牌閥體和其他部位均為鑄造,材料一致。。鍛造材料在高溫高壓給水段的優(yōu)勢非常明顯,可以大大降低閥體壁厚,減少管路重量,提高流通能力減少壓損,提高電廠運行效率降低能耗。閥體與閥門其他部件采用不同材料工藝的設計主要為了節(jié)約成本,會造成閥門潛在的運行風險,因為高壓閥門的承壓部件不單單只有閥體,所有過流部件原則上均應采用鍛件工藝。

      閥座直徑(喉徑)大閥座,全通徑設計,流阻較小。機組運行效率高。小閥座,同樣流量條件下壓損較大,機組運行效率低。同樣流量條件下壓損較大,機組運行效率低。同樣流量條件下壓損較大,機組運行效率低。同樣流量條件下壓損較大,機組運行效率低。

      閥門小流通直徑即為閥座直徑,閥座直徑越小,流過閥門的壓力損失越大,且流速過快會嚴重沖刷閥座。而KSB閥門的閥座直徑與管道內徑幾乎一樣,所以壓力損失極小,有利于降低電廠的運行成本,并且延長閥門的使用壽命。KSB無論前后壓力變化,均做到*密封。提高電廠主要設備運行可靠性。

      品牌業(yè)績

      1000MW主流供應商,KSB國內超過14臺百萬機組供貨業(yè)績。大量 600MW 300MW機組業(yè)績。Sempell有8臺百萬機組業(yè)績即大量六十萬,三十萬機組業(yè)績。 上述品牌各兩臺百萬機組業(yè)績。Velan存在大量六十萬,三十萬機組業(yè)績,主要集中在2005年前機組,之后隨著交貨期變長訂單量下降。Hopkinson業(yè)績較少。 Pacific有兩臺百萬機組合同業(yè)績,沒有運行業(yè)績。有大量三十萬機組業(yè)績。Durance 業(yè)績主要集中在六十萬千瓦機組。業(yè)績主要集中在輔機廠配套。系統(tǒng)內中標業(yè)績較少。電力行業(yè)閥門非主流品牌,A-T和Samshin有部分六十萬業(yè)績及部分三十萬機組業(yè)績。VOLK主要業(yè)績在主機廠配套,系統(tǒng)內得不到用戶認可。

      品牌業(yè)績反映一個品牌的運行記錄和市場接受程度,是衡量品牌度的重要依據。KSB合同是德國公司的Sempell是市場的主要供應商。在國內電力行業(yè)擁有超過200個電廠的運行業(yè)績和大量合同業(yè)績。

      品牌市場管理

      KSB目前逐漸減少采用代理商投標的方式,而是通過KSB在中國的全資子公司直接參與投標,減少中間環(huán)節(jié),增加競爭力,避免出現(xiàn)代理商引發(fā)的市場和品牌混亂局面。保證一個標段只出現(xiàn)一個公司面對終用戶。

      主要采取代理投標。Velan在國內的公司是*代理公司,不是廠家設立的辦事處或子公司。

      在國內的辦事處可以參加美元招標,而人民幣招標主要采取代理投標。Pacific在國內的公司是*代理公司,不是廠家設立的辦事處或子公司。

      在國內的辦事處可以參加美元招標,而人民幣招標主要采取代理投標。岡野在國內的公司是*代理公司,不是廠家設立的辦事處或子公司。

      在國內的辦事處可以參加美元招標,而人民幣招標主要采取代理投標。岡野在國內的公司是*代理公司,不是廠家設立的辦事處或子公司。

      廠家直接投標方式可以縮短訂貨途徑,清潔訂貨渠道,有效解決代理串貨,貼牌,圍標的混亂現(xiàn)象出現(xiàn),且對生產廠的控制力更加直接有效,對保證產品質量和交貨期,以及電廠建設周期準確性均起到重要作用。

      1000MW超超臨界機組業(yè)績情況

      KSB (玉環(huán),鄒縣,上海外高橋,天津北疆) TYCO –SEMPELL ()

      交貨周期

      KSB通常簽訂合同后24-28周發(fā)運,很少存在延遲交貨現(xiàn)象。目前存有大量鍛件原材料,作為保證交貨期的后盾。

      Sempell目前工廠任務飽滿,交貨周期一般在14-16個月。

      簽訂合同后40-48周發(fā)運,經常有延遲交貨現(xiàn)象。目前由于訂單量下降,情況有好轉。

      簽訂合同后30周發(fā)運,有時存在延遲交貨現(xiàn)象。Durance由于生產任務飽滿,交貨時間有問題。 

      簽訂合同后28-30周發(fā)運,有時存在延遲交貨現(xiàn)象。沒有太大的交貨期問題。 

      簽訂合同后26-28周發(fā)運,有延遲交貨現(xiàn)象。按不同批次交貨,質量有差異。

      KSB閥門是在德國生產的,德國人非常重合同、守信譽。有遲交貨現(xiàn)象時也會積極通過排產計劃調整和空運方式積極解決問題。如還有閥門資料需求,請點擊閥門查看。