塔式大压差熔盐调节阀及熔盐控制阀需重视的问题
他表明,把传统的导热介质换成熔盐,带来了更高的蒸汽温度和更高的汽轮机的功率,下降了储热体系的容量和出资。与此一同,集热储热体系的规划温度也提高了,这对集热储热岛设备的耐高温、耐腐蚀功能提出了更高的要求。
现在,国内9个演示项目的熔盐阀约90%以上都选用国外品牌,常见问题首要有阀门动作卡涩、阀杆变形、阀芯阀座冲刷、汽蚀、熔盐走漏以及波纹管损坏。其间,熔盐操控阀还存在一系列技能瓶颈,首要包含:熔盐熔点太高、简单发生结晶固化;高温、频频热载荷改变;晶间腐蚀、冲刷;高压差或汽蚀;密封走漏;伴热问题。
图:陈金环在大会上讲话
会上,陈金环要点介绍了塔式大压差熔盐调理阀以及熔盐操控阀需求重视的问题。
一、塔式大压差熔盐调理阀
据陈金环介绍,熔盐的物性与水蒸汽有着较大的差异,高温、高压差、流速、腐蚀或相变等要素会构成严厉的工况。他列举了几种或许呈现的问题:
※ 冲刷:将损坏密封件,导致流量不可控;
※ 汽蚀:相同将损坏密封件,严峻时乃至会击穿壳体;
※ 振荡:影响体系安稳运转,还将形成噪声和走漏;
※ 高噪声:丢失动力,耗费动力;
※ 调理不安稳:体系无法正常运转。
此外,高压差必将导致高流速,高流速又将带来振荡、冲刷、噪声等一系列严峻问题。
陈金环还介绍了佳洁能研制的一种选用循环对流的熔盐大压差调理阀,它具有以下几项优势:
①立异流速操控和最有用降压作用:流体在盘片内部经过转弯、磕碰后耗费能量,逐级降压减速。压力能够从30MPa以上降到1.0MPa。
②抗阻塞、抗卡死:熔盐会有必定的杂质,而这款熔盐调理阀选用循环对流盘片进口截面积尺度与出口相同的规划,这样熔盐中的大颗粒就不会进去,小颗粒也不会卡在流道内部,一同盘片里的流道为圆环形,能够确保杂质不会堆积,长时刻下来不会发生阻塞。
③抗冲刷:选用高进低出结构,出口熔盐的压力、流速现已到达了规划值,关于阀座、密封面不会再发生冲刷。这样就能确保这个阀长时刻使用不会走漏。
陈金环表明,该熔盐调理阀在某10MW的演示项目使用了一年多,没有呈现过冲刷和汽蚀的现象。
二、关于熔盐操控阀的几个问题
1.压差与选型
陈金环指出,正确选型是熔盐阀牢靠长时刻无毛病运转的确保。他总结道,在储热、换热管道,因为遭到方位约束,不能挑选Y型操控阀,需选用Globe阀。一般压差小于1MPa时,能够选用抛物线型的单座阀,当压差在1MPa~2.5MPa之间的时分,应选用笼式阀芯,并且它的活动方向为流开,若压差在2.5MPa及以上,主张选用循环对流这种调理阀,因为笼式调理阀只能操控流量,无法做到降压、减速。
2.阀杆密封是否选用波纹管密封
陈金环以为,阀杆波纹管密封是最有用的挑选。“从威望的计算来看,一切的阀门,包含汽水阀门,90%以上的走漏都是来自于阀杆密封”,陈金环介绍道,“阀杆不选用波纹管密封,相同需求加长阀盖,并将阀杆填料处的温度要操控在填料答应值规模。一同,为防止熔盐在阀盖以上的部分结晶,加长阀盖需求采纳伴热办法,且需求定时替换阀杆填料,其价格也不廉价。别的,因为熔融状况的熔盐具有很强的渗透性,几个月时刻阀杆密封就会发生走漏,简单发生安全事故。已然两种方式都要伴热,还不如选用阀杆波纹管密封,运转会省掉许多麻烦事。”
3.阀座阀芯阀杆硬度问题
陈金环表明,假如密封资料太软,很简单呈现压痕,但假如密封资料硬度高却很薄就很简单崩裂,因而,挑选堆焊资料不科学会导致阀内件冲刷、汽蚀及阀杆变形等。
比方,挑选渗氮等“外表硬化”处理工艺,硬度尽管上去了,可是耐性下降,反而简单崩裂,也不利于往后的密封面修正。
4.流速与腐蚀的联系
光热发电选用的二元盐,其温度在500℃流速每秒6米时应该是一个临界点,跟着温度和流速的添加,熔融状况的二元熔盐氧化腐蚀性成倍增大。在熔盐工况下,笼式阀芯用不了多长时刻就呈现腐蚀冲刷,其原因便是笼式阀首要是调理流量而不能降压和降速。
5.熔盐成份不同,怎么挑选密封面资料
为了到达必定的硬度,一般会对熔盐阀的阀座与阀芯堆焊其他合金资料。陈金环介绍道:“经过实验,咱们发现不同成分的熔盐对相同的堆焊资料有着不同的腐蚀性。比方,二元盐一般选用ST6来堆焊,可是这种堆焊资料假如用于氯盐等其他成分的盐,只需求两个月就把堆焊的资料腐蚀透了。所以要针对不同的盐挑选堆焊资料,才干确保熔盐阀阀芯阀座不遭到腐蚀。”
6.操控阀流量的调理
因为电站的压力平衡和热平衡的要求,每个回路进口调理阀规划参数是相同的。不管选用何种特性的操控阀,操控阀的流量都会随开度的改变而改变。那么在操控阀相同开度的情况下,每个出口流量应该相同或操控在答应的差错规模之内,不然会给现场调试带来非常大的工作量。这就要求阀门制造商要有严厉的流量测验手法,确保每个阀门出厂的流量曲线差错操控在很小的规模。
7.操控阀选用蝶阀的优缺陷
陈金环以为,操控阀选用蝶阀的方式有缺陷也有长处:
缺陷:
● 熔盐介质阀门选用蝶阀方式,阀杆走漏是必定的,假如是主管,走漏量会比较大;
● 作为流量调理精确度不高;
● 假如是通径DN200以下的阀门,阀板全体结构太厚,流阻大。
长处:
● 造价比截止阀低几倍;
● 阀体重量轻,便于装置。
8.操控阀伴热问题
“操控阀的伴热一般坐落阀盖以上部分,确保阀杆和波纹管上熔盐不凝结,假如熔盐结晶,一个行程足以损坏阀杆和密封件、波纹管”,陈金环主张,“温度传感器的方位要合理,要能够反响内部实在的温度,确保温度在一切运转状况下,都保持在规则的约束内。一同,温度传感器在中控室要有一个体系用于报警,这样能够及时地发现问题、解决问题。”
据陈金环泄漏,佳洁能正在与协作方联合开发一项熔盐阀操控维护体系,“咱们将某个电站熔盐阀的扭矩数据、伴热的温度数据以及波纹管的监测数据,经过5G网络进行数据汇总剖析。以此来实时地供给熔盐阀的毛病预警,确保熔盐阀的正常运转,防止它的损坏。”
现在,佳洁能现已具有年产2000台套的熔盐阀生产能力,其熔盐操控阀已参加国内多个项目,包含中海阳高温熔盐实验渠道、兰州大成50MW光热项目集热岛先期运转体系、中国科学院上海使用物理研究所熔盐实验多个回路、浙江大学热能研究所塔式光热发电实验回路、玉门鑫能50MW光热发电演示项目、某10MW演示项目以及某50MW光热发电演示项目。
除熔盐阀外,佳洁能还供给了国内第一套光热发电汽轮机旁路,使用于北京兆阳张家口一号15MW光热项目,并向青海某50MW光热项目发电岛供给调理阀和疏水阀,还为上海电气迪拜项目供给除氧器调理阀等。
最终,陈金环总结道:“四年多来,咱们经过与科研院所协作,整兼并使用一些资源和技能,把握了高温熔盐阀的多项关键技能。现在,佳洁能熔盐阀使用现已从实验渠道走进演示项目,从现场反应的信息来看,产品质量不比国外品牌差,有些产品质量到达乃至超越国外一流厂家。当然,在光热电站熔盐阀国产化路上,咱们还需求战胜许多困难,而咱们也将自始自终地与光热同仁一同为电站出资和运维本钱的下降奉献菲薄的力气。”
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