电厂系统及常用阀门简介PPT课件.ppt

电厂系统 常用TYCO阀门 1 电厂是指将某种形式的原始能转化为电能以供固定设施或运输用电的动力厂 例如火力 水力 蒸汽 柴油或核能发电厂等 其中在全世界范围 火电厂的装机容量占总装机容量的70 发电量占总发电量的80 火电厂是电能生产的重要组成部分 火电厂无论是对国民经济的发展 还是人民生活水平的提高 都起着重大作用 火电厂模型 阀门是流体管路的控制装置 其基本功能是接通或切断管路介质的流通 改变介质的流通 改变介质的流动方向 调节介质的压力和流量 保护管路的设备的正常运行 阀门在电厂中的系统中起到了重要的控制作用 2 火电厂基本分类 按发电厂总装机容量的多少分类 小容量发电厂 其装机总容量在100MW以下的发电厂 中容量发电厂 其装机总容量在100 250MW范围内的发电厂 大中容量发电厂 其装机总容量在250 600MW范围内的电厂 大容量发电厂 其装机总容量在600 1000MW范围内的发电厂 特大容量发电厂 其装机容量在1000MW及以上的发电厂 按供电范围分类 区域性发电厂 在电网内运行 承担一定区域性供电的大中型发电厂 孤立发电厂 是不并入电网内 单独运行的发电厂 自备发电厂 由大型企业自己建造 主要供本单位用电的发电厂 一般也与电网相连 按功能分类 可分为发电厂和热电厂 发电厂只生产并供给用户以电能 而热电厂除生产并供给用户电能外 还供应热能 按服务规模可分为区域性火电厂 地方性火电厂以及列车电站等 3 按系统蒸汽压力和温度分类 中低压发电厂 其蒸汽压力在3 92MPa 40kgf cm2 温度为450 的发电厂 单机功率小于25MW 地方热电厂 高压发电厂 其蒸汽压力一般为9 9MPa 101kgf cm2 温度为540 的发电厂 单机功率小于100MW 超高压发电厂 其蒸汽压力一般为13 83MPa 141kgf cm2 温度为540 540 的发电厂 单机功率小于200MW 亚临界压力发电厂 其蒸汽压力一般为16 77MPa 171kgf cm2 温度为540 540 的发电厂 单机功率为30OMW直至1O00MW不等 超临界压力发电厂 其蒸汽压力大于22 llMPa 225 6kgf cm2 温度为550 550 的发电厂 机组功率为600MW及以上 4 火力电厂围绕三大主机设备炉 机 电和其他辅机设备形成了三大系统 构成了电厂生产的主要流程 燃烧系统 原煤磨成煤粉后进行分离 合格的煤粉被煤粉仓储存 煤粉仓的煤粉由喷燃器喷到炉膛内燃烧 产生的热能加热炉膛四周水冷壁管内的水 加热成汽水混合物 汽水系统 混合物被锅炉汽包内的汽水分离器进行分离 分离出的水经下降管送到水冷壁管继续加热 分离出的蒸汽送到过热器 加热成符合规定温度和压力的过热蒸汽 经管道送到汽轮机作功 汽轮机内作完功的过热蒸汽被凝汽器冷却成凝结水 凝结水经凝结泵送到低压加热器加热 然后送到除氧器除氧 再经给水泵送到高压加热器加热后 送到锅炉继续进行热力循环 再热式机组采用中间再热过程 即把在汽轮机高压缸做功之后的蒸汽 送到锅炉的再热器重新加热 使汽温提高到一定 或初蒸汽 温度后 送到汽轮机中压缸继续做功 电气系统 过热蒸汽在汽轮机内作功推动汽轮机旋转 汽轮机带动发电机发电 发电机发出的三相交流电通过发电机端部的引线经变压器什压后引出送到电网 火力电厂的生产流程 5 6 7 火电厂生产的主要设备 火电厂的主要设备由锅炉 汽轮机 凝汽器 除氧器 加热器等设备及管道阀门构成 包括凝给水系统 再热系统 回热系统 冷却水 循环水 系统和补水系统 汽轮机是将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械 汽轮机通常在高温高压及高转速的条件下工作 一般须与锅炉 或其他蒸汽发生器 发电机 或其他被驱动机械 以及凝汽器 加热器 泵等组成成套设备 一起协调配合工作 锅炉是火力发电厂中主要设备之一 它的作用是使燃料在炉膛中燃烧放热 并将热量传给工质 以产生一定压力和温度的蒸汽 供汽轮发电机组发电 电厂锅炉与其他行业所用锅炉相比 具有容量大 参数高 结构复杂 自动化程度高等特点 目前我国新建电厂以300MW及以上机组为主 300MW机组的锅炉蒸发量为10O0t h 亚临界压力 采用强制循环 或自然循环 的汽包炉 600MW机组的锅炉为200Ot h的 汽包 直流锅炉 8 电厂锅炉按蒸汽参数分类 1 中压锅炉 压力为3 822MPa 39kgf cm2 温度为450 2 高压锅炉 压力为6 10MPa 常用压力为9 8MPa 100kgf cm2 温度为540 3 超高压锅炉 压力为10 14MPa 常用压力为13 72MPa 14Okgf cm2 温度为555 或540 4 亚临界压力锅炉 压力为14 22 2MPa 常用压力为16 66MPa 170kgf cm2 温度为555 5 超临界压力锅炉 压力大于22 2 25MPa 225 65kgf cm2 温度为550 570 6 超超临界锅炉压力25 31MPa温度为600 注 水与蒸汽的临界参数为22 115MPa a 374 15 超过这个参数即为超临界参数 也就是说维持这个温度 再升压也不会产生水 超临界水 是指当气压和温度达到一定值时 因高温而膨胀的水的密度和因高压而被压缩的水蒸气的密度正好相同时的水 此时 水的液体和气体便没有区别 完全交融在一起 成为一种新的呈现高压高温状态的液体 9 按锅炉蒸发受热面内工质的流动方式分类 自然循环锅炉 强制循环锅炉 直流锅炉 复合循环锅炉 按锅炉的整体布置分类 型结构锅炉 箱型结构锅炉 塔型结构锅炉 电厂锅炉的容量和参数锅炉容量即锅炉的蒸发量 指锅炉每小时所产生的蒸汽量 在保持额定蒸汽压力 额定蒸汽温度 使用设计燃料和规定的热效率情况下 锅炉所能达到的蒸发量称作额定蒸发量 电厂锅炉的额定参数是指额定蒸汽压力和额定蒸汽温度 所谓蒸汽压力和温度是指过热器主汽阀出口处的过热蒸汽压力和温度 按容量分类 小型锅炉蒸发量小于220t h 中型锅炉蒸发量为22O 410t h 大型锅炉蒸发量不小于670t h 亚临界锅炉蒸发量10O0t h 10 11 我国电厂锅炉的蒸汽参数及容量系列 注 蒸汽温度栏中的分子 分母分别为过热蒸汽温度和再热蒸汽温度 12 阀门是火力发电厂汽水系统中主要的流体控制部件 它用来调节介质的流量或压力 其功能包括切断或接通介质 控制流量 改变流量 改变介质流向 防止介质回流 控制压力或泄放压力 电厂阀门 按用途区分的阀门 隔断作用 闸阀截止阀蝶阀球阀隔膜阀 调节作用 调节阀节流阀 保护作用 安全阀减温减压阀高加旁路系统 三通阀 功能性作用 止回阀疏水阀 按驱动方式 根据不同的驱动方式可分 1 手动 借助手轮 手柄 杠杆或链轮等 有人力驱动 传动较大力矩时 装有蜗轮 齿轮等减速装置 2 电动 借助电机或其他电气装置来驱动 3 液动 借助 水 油 来驱动 4 气动 借助压缩空气来驱动 13 按压力 根据阀门的公称压力可分 1 真空阀 绝对压力 0 1Mpa即760mm汞柱高的阀门 通常用mm汞柱或mm水柱表示压力 2 低压阀 公称压力PN 1 6Mpa的阀门 包括PN 1 6MPa的钢阀 3 中压阀 公称压力PN2 5 6 4MPa的阀门 4 高压阀 公称压力PN10 0 80 0MPa的阀门 5 超高压阀 公称压力PN 100 0MPa的阀门 按介质的温度分 根据阀门工作时的介质温度可分 1 普通阀门 适用于介质温度 40 425 的阀门 2 高温阀门 适用于介质温度425 600 的阀门 3 耐热阀门 适用于介质温度600 以上的阀门 4 低温阀门 适用于介质温度 40 150 的阀门 5 超低温阀门 适用于介质温度 150 以下的阀门 阀门基本材料 铸铁 锻钢 碳素钢 不锈钢 钛及钛合金 高强度耐腐蚀钢等 14 电厂生产流程中的阀门主要位置 15 闸阀 闸阀 gatevalve 是指关闭件 闸板 沿通路中心线的垂直方向移动的阀门 它的启闭件是闸板 闸板的运动方向与流体方向相垂直 闸阀只能作全开和全关 不能作调节和节流 闸阀的特点和用途 闸阀的优点是流动阻力小 开闭较省力 不受介质流向的限制 介质可以两个方向流动 结构尺寸较小 全开时密封面受介质冲蚀小 缺点是结构复杂 高度尺寸较大 开启需一定的空间 开闭时间长 开闭时密封面容易受冲蚀和擦伤 闸阀的应用范围是由其特点决定的 一般用于公称通径大于100mm的管道上 作切断作用 普通闸阀按阀瓣的结构形状可分为楔式闸阀和平行式闸阀两大类 TYCO闸阀按结构形状有 平行双闸板闸阀代表品牌Dewrance Fasani Sempell弹性楔形双闸板代表品牌Fasani Sempell 16 Dewrance高压双闸板闸阀 设计符合ASMEB16 34以及相应的国际标准 闸板和闸座开关自清洁功能低压力降超强的可靠性能低维护成本低操作扭矩 高压闸阀技术参数 Sizes 5 24 ASME B16 34 1996Valveoveralllengthsto ASMEB16 10 1992PressureClass 1000 1690 1715 2260 2500 2850 Dewrance双闸板闸阀 17 独特的设计保证了相对楔形单闸阀更低的压力损失和最小化湍流效应 适合于重复关断和长期服役的汽水工矿应用 降低湍流效应的设计 18 特点 Sempell闸阀采用独特的高质量锻造钢材 保证其优异的性能 并且显著降低操作费用和生产周期 设计符合ASMEB16 34 API600 ISO DIN TRD VGB TRB PED标准 耐受压力高至PN720 温度高至650C 完全符合健康 安全和环境的要求 避免突发危险的产生 符合欧洲压力设备指导标准n 97 23 EC 100 符合CE认证标志 特别的垫片设计 纯石墨包覆保证了阀的非凡坚固性 技术先进的压力密封阀帽设计 保证优异的阀体 阀帽坚固性和维护的便利性 标准构造 灵活的楔形槽 非烧结楔形导向杆和阀体具有高度的整体性 Sempell高压锻钢闸阀 Sempell高压锻钢闸阀 19 Sempell高压锻钢闸阀 TechnicaldataPressureratings ASME from900 to4500 DIN fromPN160toPN720Bodymaterials forgedcarbonsteels alloyssteelsandstainlesssteels AllincompliancewithASMEandDINstandardsTemperature C 46to 650Sizes mm 50 750 2 30 应用范围 Sempell系列锻钢高压闸阀精心设计 非常适合发电厂使用 包括在650 C高温环境下的使用 20 截止阀 截止阀是关闭件 阀瓣 沿阀座中心线移动的阀门 截止阀在管路中主要作切断用 截止阀有以下优点 1 在开闭过程中密封面的摩擦力比闸阀小 耐磨 2 开启高度小 3 通常只有一个密封面 制造工艺好 便于维修 截止阀使用较为普遍 但由于开闭力矩较大 结构长度较长 一般公称通径都限制在DN 200mm以下 截止阀的流体阻力损失较大 因而限制了截止阀更广泛的使用 TYCO截止阀代表品牌Yarway Sempell 21 Sempell高压VA500系列 特点 无阀盖设计避免了压力密封焊接和螺栓 简化了电动执行机构和安装 低压力损失 低驱动力 标准配置阀位指示 设计符合DIN ASME标准 技术参数 额定压力 PN100 500额定温度 20 Cto 620 C尺寸 DN10 50 材料 阀体 A105 LF2 F1 F12 F22 F91 F92 F316 WB36阀板 A105 LF2 F1 F12 F22 F91 F92 F316 Stellite堆焊 阀杆 F6 F316 阀座 F6 Stellite堆焊 22 T V Type testedTYPEVA500PN100 500DN10 50HPStopValve VA500系列 可在线维修 一体式阀体 压损小 硬质合金堆焊 阀芯和阀座 连接方式 焊接 23 YarwayWelbond 高压截止阀 ForgedSteelandStainlessSteelWelbond ValvesPressure TemperatureRatings 100 F 1100 F Class1700 Class2700 Class4500ButtweldEnds 3 SizeOnly SocketweldandButtweldEnds 2 1 2 andSmaller 24 止回阀 止回阀是指依靠介质本身流动而自动开 闭阀瓣 用来防止介质倒流的阀门 止回阀根据其结构可分 升降式止回阀 阀瓣沿着阀体垂直中心线滑动的止回阀 升降式止回阀只能安装在水平管道上 在高压小口径止回阀上阀瓣可采用圆球 升降式止回阀的阀体形状与截止阀一样 可与截止阀通用 因此它的流体阻力系数较大旋启式止回阀 阀瓣围绕阀座外的销轴旋转的止回阀 旋启式止回阀应用较为普遍 碟式止回阀 阀瓣围绕阀座内的销轴旋转的止回阀 碟式止回阀结构简单 只能安装在水平管道上 密封性较差管道式止回阀 阀瓣沿着阀体中心线滑动的阀门 汽轮机组中抽汽回热系统外置加热器的各抽汽管上均设置抽汽止回阀其作用是在机组甩负荷时 阀板自动关闭 防止加热器汽侧及进汽管道中的蒸汽倒回汽轮机内 引起汽轮机超速避免事故的发生 25 TYCO止回阀全系列范围设计 维护成本低和可靠性高 设 计符合DIN ANSI BS PN和JIS标准 采用单向 提升止回 截止止回 旋起止回 蝶式止回和支耳设计 无关闭冲击效应 主要品牌 Dewrance Fasani Sempell 技术数据尺寸范围 6 28 压力等级 150 400 600 技术数据尺寸范围 6 60 压力等级 150 1500法兰或对焊连接 水平安装气动 液动执行机构 技术数据尺寸范围 3 32 压力等级 150 400符合ASME的焊接连接 26 高加旁路系统三通阀 Dewrance高加液动三通阀用于当高压加热器内因管路 焊点或疏水系统出现故障 水位升高时为高压给水提供旁路 在现代给水系统中启动该系统的保护时间是很短的 此类阀门可在使A系统所受水压冲击最小的前提下 对300MM口径的管道系统5秒内完成动作 保护可通过在加热器系统中安装T型关断换向阀实现 此类阀门可用于新建电站 同样也可以用于已有电站的改造 提供阀门动作的动力是给水压力 阀门设计为故障保持 当电气控制失效时 给水将被旁路 Dewrance高加液动三通阀 TechnicaldataSizes 6 20 ASME B16 34 1996PressureClass 1690 1715int 27 Dewrance高加液动三通阀主要技术特点1 动作快切换时间在3S 20S之间 通过控制针阀连续可调 介质进入上腔的速度由控制针阀的开度决定 以调节阀芯的关闭速度 2 纯液动三通阀 内置式执行机构液压缸相当于内置式执行机构 通过控制系统介质在阀体内部活塞上下腔的压力差 控制阀芯的上下运动 液压缸体积小 节省了安装空间 3 阻尼锥设计 有效防止水锤效应 保护阀座 提高阀门使用寿命液压活塞下部阀杆带有一段阻尼锥 当活塞下降时 环槽A 见液压缸图解 将逐渐缩小 阻力逐渐增加 形成阻尼锥 以减少阀芯运行速度 降低阀门快速关闭时阀芯对阀座的的冲击 4 全通径流道设计 使得流体阻力降至最低提高了阀门的Cv值减少系统能耗 5 堆焊Stellite合金处理的阀座与阀芯 加上经过耐磨 耐腐蚀处理 提高了阀门的使用寿命 6 优异的密封性能a 阀门的阀盖处采用压力自密封设计 b 填料密封压环 采用低碳钢整体锻造 具有更好的延展性 c 所有盘根都是原装的纯石墨套装材料 柔韧耐磨 密封效果好 7 严格的出厂检验阀门出厂时都100 经过多项严格的整体性能检验 保证每一只阀门的优良品质 28 高加出现故障 液位仪检测液位过高 输出警告信号至控制室 同时打开快开阀将入 出口阀内部液压缸下腔内的介质排空 介质通过控制针阀补充到液压缸上腔 阀瓣上下压力差推动阀瓣向下运动 关闭主回路 同时打开旁路 同时疏水阀开启 将管道内积水排出 29 技术参数Sizes DN80 DN500Construction DIN3840PressureClass PN160 PN500 Sempell高加保护阀AVS4 AVS5 Sempell加热器保护三通保护阀 电动或者液动控制 设计符合DIN ASME标准 铸造或锻造阀体 采用可更换阀芯的设计 30 Sempell快关止回阀AVS4 Sempell三通阀AVS5 QuickclosingcheckvalveTypeAVS4PN25 100 caststeelPN100 400 forgedsteel Quickclosingthree wayvalveTypeAVS5PN25 100 caststeelPN100 400 forgedsteel 31 蝶阀 蝶阀是指关闭件 阀瓣或蝶板 为圆盘 围绕阀轴旋转来达到开启与关闭的一种阀 在管道上主要起切断和节流用 蝶阀启闭件是一个圆盘形的蝶板 在阀体内绕其自身的轴线旋转 从而达到启闭或调节的目的 Vanessa30 000系列 TYCO蝶阀代表品牌 Vanessa 技术参数标准规范 ASMEB16 34 API609 DIN3840尺寸 mm 80 2800 3 112 适用温度 摄氏度 254 815 最大压力 MPa ANSI150 300 600 阀体材质 碳钢 不锈钢 铝青铜 特殊材料阀板材质 碳钢 不锈钢 铝青铜 特殊材料阀杆材质 不锈钢 特殊材料阀座材质 Stellite合金不锈钢 32 三偏心结构 第一偏心 阀杆中心线偏离密封面中心线 第二偏心 阀杆中心线偏离管路及阀门中心线 上述两偏心和传统的双偏心高性能蝶阀结构相同 第三偏心 VANESSA的特殊结构 阀座为斜锥形 其中心线偏离管路中心线 VANESSA的阀座的斜锥角度是根据实际的工艺操作条件所设计 不同的阀门其斜锥角度也不同 三偏心结构使得阀门在开启过程中完全无摩擦 延长了阀座的使用寿命 Vanessa蝶阀主要特 阀体一体化铸造 全金属构造 三偏心结构设计 弹性不锈钢圈密封 扭矩密封 零泄漏 斜锥形阀座 其标准材料为STELLITE21合金 连接方式对夹 支耳 法兰 对焊 33 安全阀是一种安全保护用阀 它的启闭件受外力作用下处于常闭状态 当设备或管道内的介质压力升高 超过规定值时自动开启 通过向系统外排放介质来防止管道或设备内介质压力超过规定数值 安全阀属于自动阀类 主要用于锅炉汽包 过热汽 再热器进出口等部位管道上 控制压力不超过规定值 对人身安全和设备运行起重要保护作用 l 按安全阀阀瓣开启高度可分为微启式安全阀和全启式安全阀 微启式安全阀的开启行程高度为 0 05d0 最小排放喉部口径 全启式安全阀开启高度为 0 25d0 最小排放喉部口径 2 按结构形式来分为垂锤式 杠杆式 弹簧式和先导式脉冲式 3 按阀体构造来分 可分为封闭式和不封闭式两种 安全阀 安全阀运行动画 34 安全阀安装应符合下列要求 l 额定蒸发量大于0 5t h的锅炉 至少装设两个安全阀 额定蒸发量小于或等于0 5t h的锅炉 至少装一个安全阀 可分式省煤器出口处 蒸汽过热器出口处都必须装设安全阀 2 安全阀应垂直安装在锅商 集箱的最高位置 在安全阀和锅筒或集箱之间 不得装有取用蒸汽的出口管和阀门 3 杠杆式安全阀要有防止重锤自行移动的装置和限制杠杆越轨的导架 弹簧式安全阀要有提升手把和防止随便拧动调整螺钉的装置 4 对于额定蒸汽压力小于或等于3 82MPa的锅炉 安全阀喉径不应小于25mm 对于额定蒸汽压力大于3 82MPa的锅炉 安全阀喉径不应小于20mm 5 安全阀与锅炉的连接管 其截面积应不小于安全阀的进口截面积 如果几个安全阀共同装设在一根与锅筒直接相连的短管上 短管的通路截面积应不步于所有安全阀排汽面积的1 25倍 6 安全阀一般应装设排汽管 排汽管应直通安全地点 并有足够的截面积 保证排汽畅通 安全阀排气管底部应装腔作势有接到安全地点的疏水