[发明专利]侧排汽电磁泄压阀的锻焊阀体结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种阀门结构，具体涉及一种电站主蒸汽系统所使用的侧排汽电磁泄压阀阀体的结构形式。

背景技术

电磁泄压阀是电站主蒸汽(过热汽)系统的一种重要的安全泄压阀门，是一种以电磁铁等驱动装置驱动先导阀瓣泄放蒸汽而使主阀瓣动作的先导式阀门。作为主蒸汽安全阀的预启阀，电磁泄压阀用于在电站主蒸汽(过热汽)压力超过规定值时快速自动开启排放蒸汽，尽可能避免主蒸汽安全阀动作、减少安全阀的动作次数，从而维持主蒸汽安全阀的性能和可靠性、延长主蒸汽安全阀的使用和维修周期，使机组保持足够的安全保证能力，并保证机组的平衡和稳定运行，是火电机组的重要配套阀门和关键阀门。大容量的火电机组尤其是超超临界火电机组上所使用的电磁泄压阀，由于阀门是工作在温度≥600℃、压力26～31MPa的极严苛的工况条件下，因而对阀门的设计、制造以及阀门的性能和可靠性提出了很高的要求。

目前先导式的电磁泄压阀从产品的结构型式来看主要有两类，一类是以美国康索里德(Dresser-Consolidated)和克罗斯比(Tyco-Crosby)等企业的产品为代表的美式结构(见图1)，采用主阀瓣密封面朝上、顶排汽、辅阀分体侧装的形式，主阀阀体多采用锻焊结构来进行设计和制造；另一类是以日本冈野和东亚两公司的产品为代表的采用主阀瓣密封面朝下、左右双侧排气、主阀和辅阀整体式设计的结构。两种阀门结构类型的差异是基于阀体结构型式的不同而形成了整体结构不一样的产品结构。两种结构类型的电磁泄压阀产品相比较，主阀瓣密封面朝上、顶排汽、辅阀分体侧装的美式结构存在相对较多的缺陷，由这种结构型式而直接带来的产品的使用缺陷主要包括：1、由于蒸汽排放的原因，排气管和出口连接法兰的内腔会较快地氧化锈蚀，因为阀门为顶排汽结构，氧化皮等锈蚀产物会掉落或随冷凝水的流动而积聚在主阀瓣密封面附近，从而影响阀门密封；2、主阀瓣上端面会有凝结水溅滴甚至会积存凝结水，密封面内侧局部或整个密封面内侧与其余部位会因此而产生较大的温差而使密封面部位产生变形甚至开裂，导致阀门的使用受到影响；3、辅阀分体侧装的结构使主阀瓣至先导阀瓣之间的空间容积变得较大，导致先导阀瓣开启时上述空间蒸汽的排泄和先导阀瓣关闭后上述空间充盈蒸汽和压力升高而推动主阀瓣关闭的时间延长，即阀门从接到开阀、关阀信号到完成开阀、关阀动作的时间较长，尤其是关阀的动作时间会有较明显的延长，阀门的工作灵敏度降低，不利于保证机组的安全运行，同时关阀时间延迟导致启闭压差增大，也不利于保证机组效率；4、辅阀分体侧装结构导致辅阀的稳定性欠佳，阀门排汽时的强烈振动会影响辅阀和驱动装置的工作可靠性。目前在国内外火力发电机组上安装使用的先导式的电磁泄压阀产品多为这种类型的电磁泄压阀，其所存在的大量的使用问题中，不少问题究其原因应归结为如上所述的由于产品结构型式的影响而带来的问题。而对于结构型式为主阀瓣密封面朝下、左右双侧排气、主阀和辅阀整体式设计的日式结构来说，由于排汽管的位置和方向以及主阀瓣密封面的方向不同于上述的美式结构，因而不存在排气管和出口连接法兰内腔的氧化锈蚀产物和凝结水对阀门密封所带来的严重影响，同时主辅阀整体式的结构也有利于提高阀门的响应速度，对主蒸汽安全阀和机组的安全运行提供更有效的保护，并有利于改善阀门的结构稳定性，保证阀门更可靠地工作。由于主阀瓣朝下、双侧排气、主辅阀整体式结构的阀体的流道结构较为复杂(见图2和图3，图3是图2的左向剖视图)，因而基于现有的产品设计技术，现行产品的阀体均采用铸件而未能按锻件来进行设计和制造。