超超临界机组高、低旁减压阀泄漏处理措施浅析

胡高斌，彭浩

（江苏国信靖江发电有限公司，江苏 泰州214500）

1 我公司高低旁相关参数

我公司两台机组为660MW超超临界机组，高、低旁减压阀原厂家为CCI，高旁减压阀型号为HBSE280-200-1，低旁减压阀型号为NBSE60-400-1。

汽机旁路为室内布置，其中，高压旁路装置为：每台机组1个旁路阀，布置在汽机房6.9m中间层上，阀门形式为角式：从下至上进水平出，流关，执行机构水平布置；低压旁路装置为：每台机组2个各半容量旁路阀，布置在汽机房14.5m运转层上。阀门形式为角式：从下至上进水平出，流关，执行机构水平布置。

2 项目的必要性

2.1 内漏的原因

由于高、低旁减压阀本身结构的原因（蒸汽会对阀芯和阀座密封面形成直接冲刷），加上如果预热、疏水不充分，或者机组检修后启动介质中含有杂质等原因，当阀门开启时，湿蒸汽产生的冲蚀或者杂质夹在密封面引起阀芯密封面的最初损伤；在阀门关闭前，由于水珠或异物的高速冲击，已经导致了高低旁密封线的损坏，造成内漏，这是导致高低旁内漏雨最主要的原因，占高、低旁减压阀内漏概率的90%以上。且由于已经在阀芯密封面上形成了损伤，当阀门关闭后在相应的损伤位置就会持续泄漏，而泄漏产生的高速流既会加剧阀芯的损伤，同时又会在阀座密封面上形成损伤。

2.2 我公司高、低旁减压阀现状

高、低旁减压阀若泄漏导致的阀后管道长期超温运行带来较大的安全隐患；我公司高旁阀后管道材质为A691Cr1-1/4CL22，此管道设计温度为407℃，最大工作温度不超过430℃，而2#机组高旁减压阀开减温水前阀后温度最高达到470℃，之前发生过某电厂因为高旁减压阀后温度长期超温导致管道撕裂泄漏的情况，严重影响机组安全运行；现2#机组已经微开高旁减温水，阀后温度降至260℃左右。

自2015年两台机组正式投运以来，1#机组高、低旁已经累计外送修理达5次，2#机组高、低旁已经累计外送修理达6次，且每次返厂修复后约经历2次机组启停，高、低旁又会反复出现内漏情况，严重影响机组的安全运行。

2.3 改造后经济性估算

高、低旁减压阀内漏会导致大量高品质蒸汽泄漏未做功就被回收，造成较大经济损失。针对660MW等级火电机组旁路泄漏引起的经济损失做了粗略估算，假设每台机组每年发电天数为300天，平均发电功率按额定功率的80%计算，若旁路存在较严重泄漏，每台机组每年可漏掉新蒸汽约2.4万吨，损耗热量约为8.15×1010千焦，计算每年可损失发电量6960814千瓦时，按上网电价0.3元/千瓦时计算，可造成发电损失208.7万元左右。

且每次返厂修复需要检修工期较长，约25天（冷却需要15天），反复检修浪费人力和检修费用（一台高旁减压阀和两台低旁减压阀返厂修复加上原厂阀体密封件一次需要约30万元）。

3 处理措施

3.1 避免密封面直接冲刷

在阀芯上堆焊一层硬质合金，缓解冲刷；在阀座上开一道外槽，形成嵌入式密封（如图1所示），对蒸汽起到一个缓冲、导向作用，避免阀芯受到正面的冲刷。

图1 改造后阀门密封面示意图

改造后阀座密封面不受蒸汽喷射所产生的高速流的直接冲蚀，阀门行程保持不变，原密封件保持不变，表面硬化或堆焊工艺保持一致。

3.2 改变阀芯结构

由于阀门结构为水平布置，导致关闭时阀芯和阀座不能很准确地对中，通过改进阀芯，加装先导式结构，阀门在开关过程中将先导阀打开，阀芯上装有弹簧，从而使阀门通过平衡孔保证阀芯上下压力平衡，阀门启闭时，阀芯在执行机构推力作用下，克服弹簧压力，预启阀密封面与阀芯密封面贴合，关闭了平衡孔通道，从而使平衡孔不产生泄漏。

3.3 增加执行机构推力

原有阀门采用气动执行机构，由于推力有限，在阀门密封面上的比压无法达到所需关闭比压，阀门容易泄漏，在气动执行机构上加装手轮装置，在阀门轻微泄漏的情况下可以通过手动压紧保证关闭力。

4 实施和总结

1#、2#机组高旁减压阀之前长期泄漏，高旁阀后温度超过400℃，不得不打开减温水降温，且经过多次检修无法根治泄漏问题，即使修理后1～2个机组启停后阀门又反复出现内漏现象。2019年下半年，利用2#机组C修对2#机组高、低旁减压阀进行了改造处理，改造后效果十分显著，阀后温度大幅下降（高旁减压阀后温度约350℃、低旁减压阀后温度在80℃以下）；目前已正常运行15个月，中间经历过两次机组启停，阀后温度仍然无超温现象，改造效果明显。

高、低旁减压阀内漏情况在超超临界机组中比较普遍，采用有效的措施对阀门进行改造对机组的安全性和经济性都有较大的提高，此类改造对于采用同类型或者类似型号减压阀的发电机组具有一定的参考意义。