介紹了鍋爐給水泵汽輪機工作汽源與備用汽源切換的原理，分析了鍋爐給水泵汽輪機系統(tǒng)用側(cè)裝形式切換閥的結(jié)構(gòu)特點及使用功能。

1、概述

　　汽輪機做完功的蒸汽與通過凝汽器的冷卻水進行熱交換后凝結(jié)成水，通過給水泵送至鍋爐。給水泵驅(qū)動方式有電動、汽動，目前多采用汽動，即給水泵汽輪機驅(qū)動。

2、工作原理

　　給水泵汽輪機有兩路供汽的汽源，一路為工作汽源，從主機四段進行抽汽，另一路為備用汽源，從再熱冷段抽汽。目前給水泵汽輪機工作汽源與備用汽源之間的切換方式多采用外切換(圖1) 。

圖1 給水泵汽輪機進汽系統(tǒng)

　　正常工作時，鍋爐給水泵汽輪機的汽源為四抽蒸汽。當主機負荷降到約40% 額定負荷(定壓) 或30%額定負荷(滑壓) 以下，并且調(diào)節(jié)閥開度大于95%。低壓蒸汽流量仍不能滿足給水泵的功率要求時，切換閥打開，將再熱器冷段蒸汽引入小汽機。此時，四抽管道上的抽汽逆止閥門自動關(guān)閉(再熱冷段壓力高于四抽壓力) ，汽源由主機四段抽汽切換至再熱器冷段蒸汽。反之，當主機負荷升至40% 額定負荷(定壓) 或30% 額定負荷(滑壓) 時，關(guān)閉切換閥，低壓進汽管道上的逆止閥門自動打開，主機四段抽汽通過主汽閥、調(diào)節(jié)閥，然后進入噴嘴。此時，真空技術(shù)網(wǎng)（http://m.mp99x.cn/）認為汽源由再熱器冷段蒸汽切換至主機四段抽汽。

　　切換閥工質(zhì)為再熱冷段蒸汽，因此該閥的設(shè)計溫度/設(shè)計壓力參考再熱冷段蒸汽參數(shù)即可。根據(jù)管道布置的不同，該閥有角式、直通兩種形式。根據(jù)用戶油源的不同，閥門( 驅(qū)動裝置) 有頂裝式、側(cè)裝式兩種。該閥要求具有動作可靠、快關(guān)和調(diào)節(jié)等功能，驅(qū)動方式一般為液壓驅(qū)動。本文主要介紹一種側(cè)裝形式的切換閥(圖2) 。

圖2 執(zhí)行機構(gòu)側(cè)裝的切換閥

3、結(jié)構(gòu)特點

　　3.1、閥體

　　閥門本體為平衡籠式結(jié)構(gòu)，不平衡力小。閥體流道呈S 流線型(圖3) ，流態(tài)好，壓力損失小。閥芯上裝有碳纖維密封環(huán)，有效提高了泄漏量等級，泄漏量等級為ANSI B16.104 Ⅳ級。閥座采用直壓式無螺紋連接，拆裝和維修快捷方便。

圖3 閥體

　　3.2、側(cè)裝執(zhí)行機構(gòu)

　　油源為透平油，透平油不抗燃，若采取頂裝形式，一旦漏油，會直接漏到管道上，易引發(fā)火災(zāi)，存在很大的安全隱患，因此執(zhí)行機構(gòu)采用側(cè)裝形式。另外，因為透平油壓力低，而閥門的工作壓力又較高，如果采用頂裝結(jié)構(gòu)，油缸需設(shè)計的很大。將油缸設(shè)置在側(cè)面，通過杠桿增力可有效的減小油缸直徑，這也是執(zhí)行機構(gòu)采用側(cè)裝的又一原因。

　　切換閥為油開，彈簧關(guān)，執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計上將油缸與彈簧進行了分體設(shè)計。油缸尺寸小，結(jié)構(gòu)簡單，并且上裝式的彈簧拆裝更為方便。彈簧設(shè)計上應(yīng)注意該閥為調(diào)節(jié)閥，彈簧剛度盡量小�？紤]到安全，彈簧裝置為2 根彈簧，即使1 根彈簧斷裂，另外1 根也可保證閥門關(guān)閉。因管道蒸汽溫度較高，最高可達400℃左右，執(zhí)行機構(gòu)支架設(shè)計應(yīng)注意執(zhí)行機構(gòu)連接處盡量遠離閥體，一般需要保證執(zhí)行機構(gòu)連接處溫度不超過60℃。滑塊與支架間有很長的導(dǎo)向面，這種結(jié)構(gòu)可以保證閥桿升降過程中不擺動。

4、功能實現(xiàn)

　　4.1、切換

　　切換閥控制給水泵汽輪機工作汽源與備用汽源間的切換。

　　4.2、調(diào)節(jié)

　　通過執(zhí)行機構(gòu)控制閥門的開度，以此來調(diào)節(jié)主機再熱冷段進入給水泵汽輪機的蒸汽流量，實現(xiàn)與小汽機轉(zhuǎn)速的相互匹配( 2.8 ～6kr /min) ，以達到調(diào)節(jié)給水泵汽輪機功率的目的。

　　4.3、快關(guān)

　　以某機型為例，當相關(guān)任一信號到達以下數(shù)值時，都會引起跳機，自然此時切換閥需要快速關(guān)閉。切換閥從接到快關(guān)指令到閥門全關(guān)時間一般<0.25s。

　　(1) 汽輪機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速超過最高工作轉(zhuǎn)速達到5.25kr /min。

　　(2) 汽輪機轉(zhuǎn)子軸向位移超過±1.2mm。

　　(3) 當潤滑油油壓降低至0.23MPa(g) 。

　　(4) 推力軸承回油溫度高于80℃。

　　(5) 任一軸承金屬瓦溫度高于107℃。

　　(6) 后汽缸排汽壓力升至65kPa(a) 。

　　(7) 后汽缸排汽溫度超過181℃。

　　(8) 軸振動( 相對軸承座) 的峰- 峰值大于0.125mm。

　　以上數(shù)值會因為機型改變數(shù)值發(fā)生改變。

5、結(jié)語

　　給水泵汽輪機系統(tǒng)對切換閥的安全性、調(diào)節(jié)性及可靠性要求很高。真空技術(shù)網(wǎng)（http://m.mp99x.cn/）認為在設(shè)計、制造過程中應(yīng)分析和比較具體的管路系統(tǒng)及其現(xiàn)場工況條件，結(jié)合閥門的強度、材料、工藝及裝配等因素，使產(chǎn)品能夠達到滿足工況條件的最佳性能。

參考文獻

　　[1] 何崇杰，劉永江，王富美. 給水泵汽輪機汽源切換方式的比較[J]. 電站系統(tǒng)工程，1997，(5) ，29 - 32.