满足不同工况的控制阀解决方案-梅索尼兰Lincolnlog控制阀在高压锅炉给水中的应用.doc

满足不同工况的控制阀解决方案－－梅索尼兰Lincolnlog控制阀在高压锅炉给水中的应用

满足不同工况的控制阀解决方案，,梅索尼兰Lincolnlog控制阀在高压锅炉给水中的应用

作者:美国德莱赛公司

摘

要：高压锅炉给水控制系统,即主锅炉给水系统,是电厂控制阀应用中最关键也是最富挑战性的部分之一。锅炉给水系统调节汽包水位，

从而决定锅炉产生的蒸汽量，

再经发电机输出，电能由此而来。控制阀的解决方案需要根据系统的应用来适当选择，性能上细微的差别都可能会对发电机的发电过程产生重大影响。本文对比了两种不同的锅炉给水系统设计以及各自的相关问题，并对梅索尼兰的控制阀解决方案加以介绍.

关键字:

高压锅炉给水控制系统，即主锅炉给水系统，是电厂控制阀应用中最关键也是最富挑战性的部分之一。锅炉给水系统调节汽包水位，

从而决定锅炉产生的蒸汽量，

再经发电机输出,电能由此而来。控制阀的解决方案需要根据系统的应用来适当选择，性能上细微的差别都可能会对发电机的发电过程产生重大影响。本文对比了两种不同的锅炉给水系统设计以及各自的相关问题,并对梅索尼兰的控制阀解决方案加以介绍。

高压锅炉给水控制阀的应用工况视电厂情况的不同而具有显著的变化。控制阀的两个主要相关状态是“启动或锅炉满载状态”及“主工况。在低输出负荷的工厂中，工况十分苛刻；而高输出负荷工厂的工况则相对好一些。

当电厂处于“启动状态”时，阀门的进口压力非常高,根据设计与电厂输出量的差异压力范围为2000，4000psig;而出口压力相对较低，压力范围为30，200psig。这一状态下，通过控制阀的水流量很低.当电厂处于“主工况状态时，控制阀的进口压力仍保持2000，4000psig;而出口压力因锅炉内较高的压力会增加到1500,3500psig。此时,通过控制阀的水流量也会因炉内高压而增加.

苛刻的启动环境的频率和持续期与较轻微的斜升环境是由工厂关闭、启动周期的次数所决定的。当今发电厂的趋势是需要越来越多的轮机循环，这使得控制阀受到更多的关注和重视，而不是处于一味平稳的状态。电厂周期中的新趋势使工况下高压锅炉给水控制阀和它抵挡极端偏转能力的重要性更加显著，满足客户对延长阀门和内件生命周期的需要。

高压锅炉给水应用问题

对于一个面对高压锅炉给水应用的控制阀应用工程师而言，他所面对的主要挑战是提供一个控制阀解决方案,这一方案需要：消除气蚀及其可能引起的破坏；具备满足不同工况要求的阀门可调范围及可控性。

气蚀现象

控制阀处理纯净流体时可能会产生气蚀，这种现象在当流体静态压力减少到一个值、而该值小于液体蒸汽压力值时就会产生，破坏流体的连续性。在气蚀产生时，不对称的气泡爆裂会形成流体微喷。高强度压力波动与流体微喷撞击阀体表面相结合，会造成控制阀及其内件材料的严重损害。严重的气蚀甚至会导致阀体、插件及阀座区域的急剧损坏。气蚀还可能导致大量噪音的产生和震动问题，这些都将可能成为安全隐患。

高压锅炉给水应用中还存在少量的闪蒸问题。与气蚀现象不同，这些蒸汽气泡没有破裂，而是继续在控制阀中随着流体流动。当锅炉给水应用出现闪蒸现象时，不能认为选择控制阀只需要解决闪蒸问题。实际上，在少量的闪蒸前经常有大量气蚀的发生.所以必须选择能恰当消除气蚀及其引起的相关破坏的控制阀.

高降压比率

控制阀中的降压比率被定义为最高可控的流量系数与最低可控的流量系数之比。启动的时候，阀门会被暴露在低流动率和高压压降下，这需要阀门设定小的流量系数；而在主流体环境，阀门会被暴露在高流动率和低压压降下，这则需要阀门设定大的流量系数。由于这些应用工况的巨大变化，所选择的控制阀必须有足够能力来应对所有可能的工况。错误选择高降压比率的阀门，可能导致控制阀节流距离阀座过近,或阀门在全部开启时无法通过所需要的流量。节流部分过于靠近阀座会引起阀座表面的腐蚀破坏，更甚者可能影响阀内件的间隙区，从而导致出现阀芯振动引发的一系列问题.如果控制阀在全部开启时没有足够的流量系数，可能会造成系统的低效率及电力输出量的减少。

成功的解决方案

双控制阀解决方案

高压锅炉给水应用中最普通的一种控制解决方案是由两个控制阀平行、分开处理从控制器到两个控制阀信号的系统。“开启阀门”是第一个打开的控制阀，用以处理启动流体环境;“主阀门”控制阀是打开的第二个阀门,用以处理主流体环境.

被选作“开启阀门的控制阀必须有多级气蚀控制内件的设计，用于消除任何潜在的气蚀及可能引起的损害.梅索尼兰Lincolnlog控制阀（图1)是这一应用领域的代表性产品，如果阀门入口压力少于2000psig，有4级内件设计的的Lincolnlog控制阀将充分消除气蚀。如果阀门入口压力高于2000psig，该产品将配有6级甚至更多级的内件设计来满足您的需要.