主蒸汽管道減壓閥三種方案
上海申弘閥門有限公司
之前介紹三級減壓閥串聯(lián)，現(xiàn)在介紹主蒸汽管道減壓閥三種方案工廠主管道蒸汽減壓閥三種方案的設計及應用：
概括摘要：通過分析使用經(jīng)驗，將工廠主管道蒸汽減壓三個方案進行分析比較，從而選用合適的方案，達到的減壓穩(wěn)壓效果。
一、減壓閥安裝時，減壓閥前的管徑應與閥體的直徑一致，減壓閥后的管徑可比閥前的管徑大1～2號。
二、減壓閥的閥體必須垂直安裝在水平管路上，閥體上的箭頭必須與介質流向一致。減壓閥兩側應安裝閥門，采用法蘭連接。
三、減壓閥前應裝有過濾器，對于帶有均壓管的薄膜式減壓閥，其均壓管應接往低壓管道一側。旁通管是安裝減壓閥的一個組成部分，當減壓閥發(fā)生故障檢修時，可關閉減閥兩側的閥門，暫時通過旁通管進行供汽。
四、為了便于減壓閥的調整，閥前的高壓管道和閥后的低壓管道上都應安裝壓力表。閥后低壓管道上應安裝安全閥，安全閥排氣管應接至室外。
1)主蒸汽管道減壓閥三種方案集中母管制系統(tǒng)
發(fā)電廠所有汽鍋蒸汽都引往一根蒸汽母管集中后，再由該母管引往各汽輪機和各用汽處。這類系統(tǒng)的供汽可相互支援，但當與母管相連的任一閥門發(fā)生故障時，全數(shù)汽鍋和汽輪機必需遏制運行，嚴重威脅全廠工作的靠得住性。是以一般使用閥門將母管分成兩個以上區(qū)段，分段閥門是兩個串聯(lián)的關斷閥，以確保隔離，并便于分段閥門自己的檢修。正常運行時，分段閥門處于開啟狀態(tài)。集中母管分段后，發(fā)鬧事故后仍有一個區(qū)段不能運行。如母管分段檢修，與該段相連的汽鍋和汽輪機的仍要全數(shù)遏制運行。所以只有在汽鍋和汽輪機的臺數(shù)不配合情況下，才采用這類系統(tǒng)。
2) 切換母管制系統(tǒng)
每臺汽鍋與其對應的汽輪機組成一個單元，而各單元之間仍裝有母管，每單元與母管出還裝有三個切換閥門，這樣機爐既可單元運行，也可切換到蒸汽母管上由鄰爐取得蒸汽。該系統(tǒng)中的備用汽鍋和減溫減壓器均與母管相連。這類系統(tǒng)的主要優(yōu)點是既有足夠的靠得住性，又有一定的靈活性，能充實哄騙汽鍋的敷裕容量進行各爐間的負荷分配。其主要錯誤謬誤是系統(tǒng)較為復雜，閥門多，事故可能性較年夜，我國中壓機組的電廠因主蒸汽管道投資比重不年夜(相對單元制機組)而供熱式機組的電廠機爐容量又不*匹配，這時候應采用切換母管制主蒸汽系統(tǒng)。
3) 單元制機組
每臺汽輪機和供給它蒸汽的一臺或兩臺汽鍋組成一個自力的單元，各單元之間無橫向，需用新蒸汽的各輔助裝備靠用汽支管與各單元的主蒸汽管道相連，稱為單元制系統(tǒng)。該系統(tǒng)的優(yōu)點是系統(tǒng)簡單、管道短、管道附件少、投資省、壓力損失和散熱損失少。系統(tǒng)自己發(fā)鬧事故的可能性小，便于集中控制。其錯誤謬誤是單元內(nèi)與主蒸汽管道相連的任一裝備或附件發(fā)生故障時，整個機組都要被迫遏制運行，而相鄰單元不能相互支援，機爐之間也不能切換運行，運行靈活性差;單元裝備必需同時檢修。我國單機容量100MW以上的凝汽式的發(fā)電廠，均采用單元制系統(tǒng)，超高參數(shù)或中心再熱機組的發(fā)電廠。因新汽參數(shù)更高，其再熱參數(shù)也各紛歧致，無破例的采用單元制機組。
（1）管徑與蒸汽用量是否相適應，要根據(jù)使用目的來決定。對于熱損失而言，一般蒸汽配管管徑小時熱損失小，較經(jīng)濟。但如果主管道用小管，管內(nèi)蒸汽流速太高，會引起管道共振，所以蒸汽流速一般控制在50米/秒左右。隨著所用蒸汽種類的不同，即用過熱蒸汽還是飽和蒸汽，管內(nèi)蒸汽的流速范圍也不同。飽和蒸汽的流速范圍較窄，以20~30米/秒為宜。因此，管徑由管內(nèi)蒸汽的流速范圍決定。
（2） 到蒸汽使用地點的管路走向，如果能取短距離時，就采用那一走向。若距離長時，必須考慮壓力降，同時必須考慮蒸汽引起的管道熱膨脹和使用膨脹節(jié)的注意事項，選擇適當?shù)膹澒芘蛎浌?jié)和處理管內(nèi)冷凝水的排出等等。
（3） 為了保持管內(nèi)蒸汽壓力的穩(wěn)定，減壓閥是否正常工作，安全閥能否準確啟動，都要定期進行維護管理。另外，在使用中，管道接頭及閥門等地方會產(chǎn)生蒸汽泄漏，因此要考慮及時和定期檢修，努力改善泄漏狀況。
為了自動排出混入蒸汽管道內(nèi)的空氣或冷凝水，要在適當?shù)牡攸c安裝疏水器，并檢查其工作情況，以提高蒸汽的使用效率。特別是蒸汽中混入的空氣，會使蒸汽分壓力下降，降低蒸汽溫度，因此必須采用疏水器，以便排出空氣并回收冷凝水。
工況概述：
由于工廠生產(chǎn)工藝的需要，蒸汽是*的工藝介質，需要從電廠輸入蒸汽，因電廠到工廠的距離較遠存在壓力波動較大的情況以及工廠在實際使用的流量波動范圍較大，因此在進入工廠的蒸汽主管道壓力進行減壓穩(wěn)壓。
解決以上問題經(jīng)常采用以下兩個方案，方案一是采用自力式壓力調節(jié)閥，方案二是采用氣動調節(jié)閥。
方案一 ：一臺自力式壓力調節(jié)閥進行蒸汽減壓穩(wěn)壓
管道配置：1、 ZZY型自力式壓力調節(jié)閥 2、截止閥 3、儲氣罐 4 、安全閥
方案一 上海申弘閥門有限公司生產(chǎn)相關的產(chǎn)品有：減壓閥(氣體減壓閥減壓閥采用自力式壓力調節(jié)閥，因簡單方便，維護量小，特別是在現(xiàn)場能適用在無電無氣的場合，因此在蒸汽減壓的系統(tǒng)中得到了廣泛的應用，見以下特點：
1 壓力設定點可在壓力調節(jié)范圍內(nèi)現(xiàn)場調節(jié)；
2 閥體部分與執(zhí)行機構采用模塊化設計，可根據(jù)現(xiàn)場要求變化更改執(zhí)行機構或彈簧，實現(xiàn)壓力調節(jié)范圍在一定范圍內(nèi)快速更換；
3 ZZYP自力式壓力調節(jié)閥一般采用波紋管作為壓力平衡元件，閥前、后壓力變化不影響閥芯的受力情況，大大加快閥門的響應速度，從而提高閥門的調節(jié)精度；
4 ZZYM自力式壓力套筒調節(jié)閥采用了自平衡型雙密封面閥芯作為節(jié)流件，介質應清潔無顆粒狀雜質，適用于壓降較大，閥門口徑不大，泄漏量要求不高的場合；
5 ZZYN型自力式雙座調節(jié)閥采用了自平衡型雙密封面雙座閥芯作為節(jié)流元件，適用于閥門口徑較大的場合；
6 膜片式執(zhí)行機構采用橡膠膜片作為壓力檢測元件，剛度小,靈敏度高，反應迅速，調節(jié)精度高，適用于控制壓力≤0.6MPa；
7 活塞式執(zhí)行機構采用氣缸活塞作為壓力檢測元件，適用于控制壓力較高的場合，壓力設定值≥ 0.6MPa；
8 波紋管執(zhí)行機構采用波紋管作為壓力檢測元件，適用于高溫等較惡劣工況的場合。
采用自力式壓力調節(jié)閥方案中應特別注意以下幾個關鍵點，也是實際應用使用不當經(jīng)常出現(xiàn)的問題：
序號 | 注意點 | 作用 | 使用不當產(chǎn)生后果問題 |
1 | 閥后應安裝儲氣罐 | 可起到緩沖穩(wěn)壓的作用 | 當流量變化時，產(chǎn)生壓力較大的波動現(xiàn)象。 |
2 | 減壓閥后應安裝過壓保護裝置 | 防止閥門被打壞 | （即安全閥），防止因閥后流量接近為零而導致壓力上升,對自力式壓力調節(jié)閥打壞現(xiàn)象。 |
3 | 安全閥的設定壓力不可接近工作壓力 | 防止安全閥起跳頻繁 | 流量過小時，導致自力式壓力調節(jié)閥趨向關閉，而產(chǎn)生安全閥起跳頻繁。 |
4 | 因盡量減小自力式壓力調節(jié)閥填料密封處的摩擦力， | 防止因摩擦力過大而產(chǎn)生閥門反應滯后現(xiàn)象。 | 導致閥后安全閥起跳頻繁或壓力過低現(xiàn)象 |
方案二 采用一臺氣動調節(jié)閥，特點是調節(jié)精度比自力式壓力調節(jié)閥要高的多，但成本和維護要求較高。
方案二 一臺氣動調節(jié)閥控制
管道配置：1、截止閥 2、氣動調節(jié)閥（附帶定位器） 3、安全閥 4 、壓力變送器 5、控制臺（過程控制器）
壓力變送器根據(jù)測定的壓力反饋4-20ma.DC電流信號，在控制臺中與設定值比較，當兩者之差達到一定數(shù)值后，控制臺向氣動調節(jié)閥發(fā)出調節(jié)信號。而氣動調節(jié)閥的執(zhí)行機構按此信號，使閥桿帶動閥芯產(chǎn)生位移，改變通過調節(jié)閥的流量，直到測試點壓力達到要求.從而達到自動調節(jié)壓力的目的。
調節(jié)閥的結構根據(jù)工藝條件基本上為單座、套筒、雙座、籠式單座、套筒單座以及低噪音結構。
以上兩種方案是工廠的常用的兩種方案，但在實際應用當中閥后的流量變化較大，特別是在蒸汽用量很小時，即閥門的開度很小，閥門在小開度情況下不是很穩(wěn)定，容易出現(xiàn)閥門震蕩。解決方案：采用兩個氣動調節(jié)閥并聯(lián)。
方案三 采用兩臺氣動調節(jié)閥并聯(lián)進行同向分程控制：
1、截止閥 2 、 A閥（氣動調節(jié)閥附帶定位器和空氣過濾減壓器） 3、安全閥 4 、壓力變送器 5、控制臺（過程控制器） 6 、B閥（氣動調節(jié)閥附帶定位器和空氣過濾減壓器）
A閥接收調節(jié)儀4~12.5mA時閥門從關閉至全開，B閥接收調節(jié)儀11.5~20mA時閥門從關閉至全開，這兩臺閥門通過兩只通向作用的定位器實現(xiàn)。工況在小流量時，B閥處于關閉狀態(tài)，通過A閥的開度變化來實現(xiàn)。工況在大流量時，A閥全開也滿足不了要求時，這時B閥也開啟，從而來增加蒸汽的供應量。采用方案三不僅可以滿足生產(chǎn)時負荷變化要求，而且提高控制精度和穩(wěn)定性。與本產(chǎn)品相關論文：甲烷減壓閥
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