側(cè)排汽電磁泄壓閥的鍛焊閥體結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種閥門結(jié)構(gòu)，具體涉及一種電站主蒸汽系統(tǒng)所使用的側(cè)排汽電磁泄壓閥閥體的結(jié)構(gòu)形式。
【背景技術(shù)】
[0002]電磁泄壓閥是電站主蒸汽(過熱汽)系統(tǒng)的一種重要的安全泄壓閥門，是一種以電磁鐵等驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)先導(dǎo)閥瓣泄放蒸汽而使主閥瓣動(dòng)作的先導(dǎo)式閥門。作為主蒸汽安全閥的預(yù)啟閥，電磁泄壓閥用于在電站主蒸汽(過熱汽)壓力超過規(guī)定值時(shí)快速自動(dòng)開啟排放蒸汽，盡可能避免主蒸汽安全閥動(dòng)作、減少安全閥的動(dòng)作次數(shù)，從而維持主蒸汽安全閥的性能和可靠性、延長(zhǎng)主蒸汽安全閥的使用和維修周期，使機(jī)組保持足夠的安全保證能力，并保證機(jī)組的平衡和穩(wěn)定運(yùn)行，是火電機(jī)組的重要配套閥門和關(guān)鍵閥門。大容量的火電機(jī)組尤其是超超臨界火電機(jī)組上所使用的電磁泄壓閥，由于閥門是工作在溫度多600°C、壓力26?31MPa的極嚴(yán)苛的工況條件下，因而對(duì)閥門的設(shè)計(jì)、制造以及閥門的性能和可靠性提出了很高的要求。
[0003]目前先導(dǎo)式的電磁泄壓閥從產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)型式來看主要有兩類，一類是以美國康索里德(Dresser-Consolidated)和克羅斯比(Tyco-Crosby)等企業(yè)的產(chǎn)品為代表的美式結(jié)構(gòu)(見圖1)，采用主閥瓣密封面朝上、頂排汽、輔閥分體側(cè)裝的形式，主閥閥體多采用鍛焊結(jié)構(gòu)來進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造；另一類是以日本R野和東亞兩公司的產(chǎn)品為代表的采用主閥瓣密封面朝下、左右雙側(cè)排氣、主閥和輔閥整體式設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)。兩種閥門結(jié)構(gòu)類型的差異是基于閥體結(jié)構(gòu)型式的不同而形成了整體結(jié)構(gòu)不一樣的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。兩種結(jié)構(gòu)類型的電磁泄壓閥產(chǎn)品相比較，主閥瓣密封面朝上、頂排汽、輔閥分體側(cè)裝的美式結(jié)構(gòu)存在相對(duì)較多的缺陷，由這種結(jié)構(gòu)型式而直接帶來的產(chǎn)品的使用缺陷主要包括:1、由于蒸汽排放的原因，排氣管和出口連接法蘭的內(nèi)腔會(huì)較快地氧化銹蝕，因?yàn)殚y門為頂排汽結(jié)構(gòu)，氧化皮等銹蝕產(chǎn)物會(huì)掉落或隨冷凝水的流動(dòng)而積聚在主閥瓣密封面附近，從而影響閥門密封；2、主閥瓣上端面會(huì)有凝結(jié)水濺滴甚至?xí)e存凝結(jié)水，密封面內(nèi)側(cè)局部或整個(gè)密封面內(nèi)側(cè)與其余部位會(huì)因此而產(chǎn)生較大的溫差而使密封面部位產(chǎn)生變形甚至開裂，導(dǎo)致閥門的使用受到影響；3、輔閥分體側(cè)裝的結(jié)構(gòu)使主閥瓣至先導(dǎo)閥瓣之間的空間容積變得較大，導(dǎo)致先導(dǎo)閥瓣開啟時(shí)上述空間蒸汽的排泄和先導(dǎo)閥瓣關(guān)閉后上述空間充盈蒸汽和壓力升高而推動(dòng)主閥瓣關(guān)閉的時(shí)間延長(zhǎng)，即閥門從接到開閥、關(guān)閥信號(hào)到完成開閥、關(guān)閥動(dòng)作的時(shí)間較長(zhǎng)，尤其是關(guān)閥的動(dòng)作時(shí)間會(huì)有較明顯的延長(zhǎng)，閥門的工作靈敏度降低，不利于保證機(jī)組的安全運(yùn)行，同時(shí)關(guān)閥時(shí)間延遲導(dǎo)致啟閉壓差增大，也不利于保證機(jī)組效率；4、輔閥分體側(cè)裝結(jié)構(gòu)導(dǎo)致輔閥的穩(wěn)定性欠佳，閥門排汽時(shí)的強(qiáng)烈振動(dòng)會(huì)影響輔閥和驅(qū)動(dòng)裝置的工作可靠性。目前在國內(nèi)外火力發(fā)電機(jī)組上安裝使用的先導(dǎo)式的電磁泄壓閥產(chǎn)品多為這種類型的電磁泄壓閥，其所存在的大量的使用問題中，不少問題宄其原因應(yīng)歸結(jié)為如上所述的由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)型式的影響而帶來的問題。而對(duì)于結(jié)構(gòu)型式為主閥瓣密封面朝下、左右雙側(cè)排氣、主閥和輔閥整體式設(shè)計(jì)的日式結(jié)構(gòu)來說，由于排汽管的位置和方向以及主閥瓣密封面的方向不同于上述的美式結(jié)構(gòu)，因而不存在排氣管和出口連接法蘭內(nèi)腔的氧化銹蝕產(chǎn)物和凝結(jié)水對(duì)閥門密封所帶來的嚴(yán)重影響，同時(shí)主輔閥整體式的結(jié)構(gòu)也有利于提高閥門的響應(yīng)速度，對(duì)主蒸汽安全閥和機(jī)組的安全運(yùn)行提供更有效的保護(hù)，并有利于改善閥門的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，保證閥門更可靠地工作。由于主閥瓣朝下、雙側(cè)排氣、主輔閥整體式結(jié)構(gòu)的閥體的流道結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜(見圖2和圖3，圖3是圖2的左向剖視圖)，因而基于現(xiàn)有的產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)，現(xiàn)行產(chǎn)品的閥體均采用鑄件而未能按鍛件來進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造。
[0004]對(duì)于配套安裝于大容量火電機(jī)組如超(超)臨界火電機(jī)組的高溫高壓閥門來說，閥體等承壓件在設(shè)計(jì)和制造上應(yīng)優(yōu)先選用鍛件來加工，使閥門具有更好的安全可靠性，尤其是對(duì)于超超臨界機(jī)組主蒸汽系統(tǒng)所使用的閥門來說，承壓件的材料只能選用F92鋼，亦即閥體必須采用鍛件來制造。如前所述，先導(dǎo)式的電磁泄壓閥如采用鍛鋼閥體的話，按現(xiàn)有的產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)閥門需按主閥瓣密封面朝上、頂排汽、輔閥分體側(cè)裝這一閥體流道結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造，由此而帶來的諸多的使用缺陷也大大影響了產(chǎn)品的可靠使用，閥門經(jīng)常會(huì)因泄漏或其它使用故障而需要解體維修或更換配件，從而影響了機(jī)組和設(shè)備的正常運(yùn)行并增加了維修工作量和維修成本，閥門頻繁發(fā)生故障也給安全生產(chǎn)帶來了較大隱患。鑒于此另一種替代性的閥門-氣動(dòng)快開硬密封球閥結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品(鍛鋼閥體)應(yīng)運(yùn)而生，國外火電機(jī)組配套閥門的生產(chǎn)廠家以及國內(nèi)外電站用戶轉(zhuǎn)而較多地選擇和采用這種硬密封球閥結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品作為主蒸汽系統(tǒng)的安全泄壓閥。氣動(dòng)快開硬密封球閥結(jié)構(gòu)的安全泄壓閥在大量的使用中也暴露出諸多的問題，如:球體、閥座的碳化鎢涂層容易脫落，導(dǎo)致嚴(yán)重內(nèi)漏和卡澀；球體和閥座的涂層劃傷或脫落后很難修復(fù)，備件更換成本高；氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)主閥動(dòng)作的開啟和關(guān)閉速度與電磁驅(qū)動(dòng)輔閥相比還有較大差距，造成閥門的工作靈敏度低、啟閉壓差大；填料和墊片處受高溫高壓介質(zhì)影響容易產(chǎn)生泄漏。產(chǎn)品使用狀況同樣堪憂，有時(shí)給機(jī)組運(yùn)行和維修所帶來的問題和影響甚至比先導(dǎo)式的電磁泄壓閥更為嚴(yán)重。
[0005]主閥瓣朝下、雙側(cè)排氣、主輔閥整體式設(shè)計(jì)的電磁泄壓閥盡管在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)型式和使用性能方面存在較為明顯的優(yōu)勢(shì)，但現(xiàn)行產(chǎn)品的鑄鋼閥體在結(jié)構(gòu)上也存在缺點(diǎn):由于閥門中腔密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原因，閥體的中腔高度太高，不僅使閥體內(nèi)腔的加工和閥座的焊接、研磨較為困難，不利于保證閥門的制造質(zhì)量，也使維修時(shí)拆、裝困難，閥門解體工作量大、花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)。
[0006]綜上所述，現(xiàn)行大容量火電機(jī)組配套的電磁泄壓閥由于產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造原因而產(chǎn)生了諸多的使用缺陷，給火電機(jī)組的安全運(yùn)行和設(shè)備的使用維修帶來了不利的影響。電磁泄壓閥已成為火電機(jī)組配套閥門中一直存在較嚴(yán)重問題的關(guān)鍵閥門之一，電磁泄壓閥使用方面存在的諸多問題也成為長(zhǎng)期困擾電站用戶、要求產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造廠家必須盡快和著力加以解決的產(chǎn)品技術(shù)問題。尤其是隨著火電機(jī)組的容量越來越大、溫壓參數(shù)越來越高、自動(dòng)化程度越來越完善，解決這一問題也變得越來越迫切。因此，如果能夠針對(duì)結(jié)構(gòu)更為合理的主閥瓣密封面朝下、左右雙側(cè)排氣、主閥和輔閥整體式設(shè)計(jì)的電磁泄壓閥結(jié)構(gòu)而提出適合大容量火電機(jī)組配套使用的鍛鋼閥體的閥體結(jié)構(gòu)，無疑會(huì)對(duì)解決電站用戶面對(duì)電磁泄壓閥產(chǎn)品的使用和維修問題時(shí)陷入無計(jì)可施、束手無策的窘境帶來有益的幫助，對(duì)保證電站機(jī)組的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來較為重要的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服現(xiàn)有產(chǎn)品和技術(shù)所存在的上述的不足之處，本實(shí)用新型提出了一種全新的電磁泄壓閥的鍛焊閥體結(jié)構(gòu)，其所要解決的技術(shù)問題是:針對(duì)現(xiàn)行的具有結(jié)構(gòu)和使用性能優(yōu)勢(shì)、但閥體在設(shè)計(jì)和制造上只能以鑄件作為毛坯來生產(chǎn)產(chǎn)品的主閥瓣朝下、雙側(cè)排氣、主輔閥整體式設(shè)計(jì)的電磁泄壓閥結(jié)構(gòu)而提出一種鍛鋼材質(zhì)的閥體結(jié)構(gòu)，使先導(dǎo)式的電磁泄壓閥產(chǎn)品能夠在大容量火電機(jī)組尤其是在超臨界和超超臨界火電機(jī)組上安全、可靠、穩(wěn)定地使用，解決長(zhǎng)期困擾電站用戶的電磁泄壓閥產(chǎn)品的使用問題。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0009]一種側(cè)排汽電磁泄壓閥的鍛焊閥體結(jié)構(gòu)，所述的鍛焊閥體為左右兩側(cè)均帶有介質(zhì)出口端的雙側(cè)排汽結(jié)構(gòu)，閥體流道為自下側(cè)的介質(zhì)入口端向上經(jīng)前后兩側(cè)的側(cè)通道進(jìn)入閥體中腔、排放時(shí)從位于閥體中腔下側(cè)的閥座中間通孔向下再分流向左右兩側(cè)至介質(zhì)出口端，亦即閥體的總體結(jié)構(gòu)型式是與主閥瓣朝下、雙側(cè)排氣、主輔閥整體式設(shè)計(jì)的電磁泄壓閥的鑄鋼閥體的結(jié)構(gòu)是對(duì)應(yīng)的。該鍛焊閥體結(jié)構(gòu)的主要技術(shù)關(guān)鍵如下:
[0010]所述的鍛焊閥體由閥體主體部分和位于其左、右兩側(cè)的排汽法蘭及位于其前、后兩側(cè)的側(cè)板在粗加工后焊接而成，焊后部分表面再經(jīng)精加工后形成完整的側(cè)排汽電磁泄壓閥的鍛焊閥體；閥體主體部分的中間部位的外形為方形結(jié)構(gòu)，沿左右方向加工有貫通的圓形的排汽出口孔，在閥體主體部分的前、后側(cè)，分別在上部加工有上側(cè)水平通流孔、在下部加工有下側(cè)水平通流孔，下側(cè)水平通流孔使從閥體下端往上加工的入口通道孔與閥體主體部分的前后側(cè)面貫通，上側(cè)水平通流孔則使閥體的中腔與閥體主體部分的前后側(cè)面貫通，在閥體主體部分前后側(cè)面的下側(cè)水平通流孔和上側(cè)水平通流孔的孔口之間并加工有縱向通流槽，側(cè)板焊接于閥體主體部分的前后側(cè)面、對(duì)上側(cè)水平通流孔和下側(cè)水平通流孔兩端孔口以及縱向通流槽進(jìn)行封閉，側(cè)板在其貼近閥體主體部分側(cè)面的四邊加工有焊接坡口，在側(cè)板與閥體主體部分進(jìn)行焊接后，縱向通流槽成為封閉的流道通過下側(cè)水平通流孔和上側(cè)水平通流孔使入口通道孔和閥體的中腔相連通。
[0011]為了更好地實(shí)現(xiàn)預(yù)期目的，本實(shí)用新型同時(shí)還附加下述進(jìn)一步的技術(shù)方案:
[001