減溫減壓調節閥在蒸汽系統應用探討|資料

烏石化二化肥是以天然氣為原料的大型合成氨廠，因裝置蒸汽系統平衡的需要，由一段轉化爐產生的過熱蒸汽（壓力12.5MPa，溫度515℃）用于蒸汽驅動汽輪機。在正常運行時，多出的蒸汽用于后續工段及其它中壓裝置上，這就需要減溫減壓，由過熱蒸汽減溫到355℃，壓力減壓到3.8MPa。在蒸汽不夠用或開車時，HV-112和PV-172A（同型號、同參數）必須關死，不允許泄漏。如果泄漏將直接影響蒸汽驅動汽輪機工作效率。此兩閥設計時選用意大利ABB廠家生產的減溫減壓調節閥，自1997年4月7日投料以來，由于原設計閥存在著諸多問題，原系統減溫減壓閥（其中一套）不能再使用。1998年年底，選用瑞典BTG生產的減溫減壓調節閥，于1999年9月大修時上線安裝，平穩運行至今（400多天）。達到了無事故、無泄漏、節能降耗的目的，為化肥廠安全生產、設備正常運行打下了堅實的基礎。

1 減溫減壓調節閥的應用 PV-172A、HIV-112減溫減壓調節閥的參數：正常流量100000kg/h：入口壓力12.5NPa，出口壓力3.9MPa，壓力降8.7MPa；入口溫度515℃，出口溫度350℃，進出口飽和溫度328.21，248.83℃；入口尺寸DN=150mm，出口尺寸DN=100mm。特性為直線型，噴淋水入口290℃，壓力15.1MPa，管徑DN=50mm。 HV-112、PV-172A是一個帶有噴淋水裝置的單座平衡式套筒閥，單座套筒閥必然有一個導向密封環，其密封環是用柔性石墨制成。這種單座套筒平衡式閥芯，內漏只有兩處：一處是閥座與閥芯密封面被破壞；第二處是閥芯上導向密封環被破壞。1997年8月PV-172A發生嚴重內漏，由意大利代表方無償更換了閥芯導向密封環，運行不到一個月又開始內漏。停車時再一次更換閥芯密封導向密封環，結果運行不到一個月又開始內漏。 1998年初，PV-172A填料再次發生外泄，采取帶壓堵漏措施。由于填料函長期處于膠狀狀態，受溫度影響而固化，閥桿動作失靈，調節閥完全失去控制。1998年大修時采用雙氣缸地板上支承，儀表聯鎖控制，使用到1999年9月。為保證二化肥平穩運行，大修時更換BTG公司調節閥，這一嚴重問題才得以解決。

內漏原因： ① 調節閥在選材方面有著較大的缺陷，調節閥匹配不合理，密封面不耐腐蝕，不耐沖刷，這是泄漏的主要原因。 ② 閥桿設計太細，抗彎強度低，造成閥芯卡澀、閥桿彎曲等諸多故障。 ③ 調節閥填料函設計不合理，尤其是高溫高壓調節閥填料函極為不合理。一般填料函深度設計為100mm以上，但ABB廠家只有50~80mm，根本滿足不了特殊環境條件下使用，所以高溫調節閥填料函很容易外泄。 ④ 調節閥執行機構在設計上存在著許多問題。目前，世界上調節閥領先設計水平標準是：重量輕、體積小、流量系數大、多彈簧膜頭或者汽缸式執行機構、高品質調節。但是，PV-172A調節閥執行機構高度可達2.2m左右，由此可見設計高度太高，容易產生搖晃。如果稍有振動，執行機構首先對閥桿、填料函產生破壞。 ⑤ PV-172A調節閥閥桿與推桿聯結處十分薄弱，聯結強度不夠，從設計結構上與其他廠家相比還不太理想，聯結塊熱處理硬度不夠，經常滑絲、脫扣，造成調節閥失控。

2 瑞典BTG公司減溫減壓調節閥的應用特點 選購的BTG公司的減溫減壓調節閥型號為VST-SE，其特點為：可靠性高，負荷調節范圍寬，流量調節可以從2%調節到100%，溫度和壓力調節準確，使用壽命長，免維護和極少的備件，低噪音，振動少。 從設計上來講，閥體采用整體鍛造鋼材料，內外按平滑曲線機加工成型，保證在閥門升溫和降溫時熱應力最小，閥帽和閥蓋采用加壓自密封，保證了不泄漏和拆卸方便。由籠式閥芯和多層籠式溢流筒完成的多步驟減壓，可以保證蒸汽在減壓過程中流速始終控制在合理范圍內，以減少振動和噪音。閥桿和閥芯采用過盈配合安裝，不松動不脫落，彈性閥座設計保證長時間運行閥門不泄漏，減溫噴水點設計在閥內蒸汽流速最大的部位，對流量調節范圍高的產品采用蒸汽強制霧化的專利技術。另外，BTG公司生產的減溫減壓調節閥最大特點是超長閥座，閥芯有著可靠的導向作用，閥芯與閥座密封面同軸度高，它的閥座設計為彈性件，不受溫度急速變化而變形，它隨著溫度急速變化而進行補償，這對閥芯與閥座密封有著極大作用。材料采用Hagnes25超硬合金鋼，閥桿移動時穩定性強，籠型閥芯使閥門調節呈線性，閥芯采用不銹鋼材料，表面經過氮化處理，閥端和閥桿采用膨脹石墨密封環、密封可靠，拆卸方便。 由于BTG公司執行機構連接支架采用空心鋼結構、內灌砂以減振防熱這一特點，就克服了現場振動帶來的不必要的維護量；穩定性好，不易產生振動，閥桿不易彎曲，填料函不易損壞。上閥蓋與普通調節閥設計上大大不同，BTG設計的上閥蓋是內鑲嵌式的，外壁與閥內壁為間隙配合，內壁與閥芯導向部分相配。從這一點上對閥芯的同軸度、穩定性有著很重要的作用。所以該閥要比一般的閥同軸度高，穩定性好，振動小。 以上幾點是BTG生產的調節閥最大設計優點，從多方位減少振動，減少噪音，提高同軸度，提高密封性能，最終達到延長調節閥使用壽命。

3 現場運行 HV-112調節閥由于選用技術較 的生產工藝，自1999年9月上線安裝，運行至今（400多天）未因該閥影響裝置正常生產，減少了正常維護量，保證了二化平穩運行。根據大慶化肥廠所使用情況來看，BTG生產的減溫減壓調節閥至少可使用8~12年檢修一次，由于長時間不檢修，可能造成聯結螺栓銹死，為防止螺栓銹死，運行3~5年逐個取出聯結螺栓涂上二硫化鉬，以方便下次正常檢修。