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350MW机组高加危急疏水调节阀改造

摘要：高加危急疏水调节阀，通过的介质水虽然参数较低，但因是饱和水，

且阀后压力是凝汽器真空，随着在阀后压力降低到饱和压力之下，必然会产生空

化汽蚀，对阀门会造成极大的冲击，是目前电厂中容易损坏的一种阀门。结合阀

内件结构特性，提出改造优化方案，提高设备可靠性。

关键词：超临界；供热机组；高加：危机疏水：调节阀：改造

引言：

高加危急疏水调门主要作用是在高加水位高时能自动开启调节高加水位，避

免出现高加水位过高引起换热效果变差，造成给水温度降低影响机组经济性，设

备异常时甚至导致高压加热器满水，给汽轮机运行造成水冲击的风险，高加危急

疏水调门可靠性对高加正常运行至关重要。

1设备概况

公司两台机组#1-#3高加危急疏水调节阀均是某电站阀门有限公司生产的先

导式套筒调节阀，基建期由哈尔滨锅炉厂随高压加热器配供。该阀阀芯结构为流

关型（阀内介质流动方向：上进下出），流道依据线性特性设计。阀门执行机构

是由美国Fisher（费希尔）公司生产667型薄膜式气动执行器。

2存在问题

高加危急疏水调节阀是一种专门用于电厂高加危急疏水系统的大口径、大流

量、大压差、饱和介质的特种调节阀。目前，超临界以上机组的高加危急疏水阀，

不仅需要具备“关闭严密，开启灵活”的基本要求，还需具有精确的流量调节特

性。

经统计，我公司1、2号机组在装#1～#3高加危急疏水调节阀均存在如下通

病问题：

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2.1阀门开启困难。经常出现阀门打不开的现象，不满足危急疏水调阀“开

启灵活”的基本要求。若在紧急情况下不能及时开启，存在高加满水甚至汽轮机

进水的安全隐患。

2.2阀门小开度时（20%～30%）振动剧烈，阀位难以控制，且伴有较大噪声。

2020年12月11日，运行部（一值）在排查1号机组#1、#2高加疏水氢电导率

偏高问题时，将#1高加正常疏水切至危急疏水，出现了#1高加危急疏水调阀执

行机构支架受振动冲击断裂的问题。

2.3阀门关断严密性差，不满足危急疏水调阀“关闭严密”的基本要求，危

急疏水调阀后的电动门在正常运行中被迫关闭。

2.4气动执行机构采用气开型结构，不满足危急疏水调阀“失气开”（仪用

气源失去，阀门自动开启）的设计要求。

3原因分析

3.1阀门开启困难

我公司在装#1～#3高加危急疏水调节阀阀芯均为先导式结构，阀门开启时预

启阀（先导阀）先开启，然后带动主阀芯（大阀芯）开启。为让预启阀开关柔和，

缓解预启阀振动，制造厂在先导阀芯上加设了缓冲弹簧。弹簧的存在，大幅增加

了预启阀泄压流道的阻力，导致主阀芯上下压差得不到有效平衡，主阀芯开启初

期需要很大的开启力，表现为阀门开启困难。

3.2阀门小开度时振动大

根据我公司在装#1～#3高加危急疏水调阀的结构设计，主阀芯开启后，阀门

进水流道内的高压疏水（饱和水）经多孔套筒（阀笼）直接流入阀芯内部，然后

通过稳流罩进入阀门出水流道。在主阀芯开度较小时，主阀芯与阀座之间的流道

较窄，而进水流道和出水流道口径很大，此时阀内整个流道形成典型的“文丘里”

效应。根据文丘里管原理，流体通过主阀芯与阀座之间的狭窄流道时，流速加快，

压力降低，部分高压危急疏水（饱和水）被“闪蒸”汽化形成汽泡。夹杂着汽泡

的流体进入主阀芯下腔后，因流道突然扩散，流体流速急剧降低，压力瞬间增大，

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350MW机组高加危急疏水