CN217029034U - 一种超超临界汽轮机用阀门 - Google Patents

Abstract

一种超超临界汽轮机用阀门，包括阀壳，所述阀壳内部设有阀盖、套筒、螺纹环，阀壳右端内孔设有整圈螺纹，螺纹环通过整圈螺纹连接在阀壳内部并将阀盖固定；所述阀壳外圆设有测温孔，用于测量阀壳内腔温度；所述阀壳右端面设有阀壳法兰盖，所述阀盖左端内孔设有阀碟，定位套的右端连接阀盖，定位套内包裹固定阀碟，定位套左端部还设有挡圈，用于定位及防止定位套周向位移；所述阀碟右端内孔设有螺纹，套筒通过螺纹连接在阀碟内部，并将阀座固定；阀碟内部同时设有阀杆，阀杆左端固定一阀芯能够盖在阀座上，阀杆右端外圆还设有套住阀杆阀门衬套和阀盖衬套，阀杆在衬套内部周向滑动。

Description

一种超超临界汽轮机用阀门

技术领域

本实用新型涉及超超临界汽轮机(195、196系列)用的阀门。

背景技术

我国的能源结构主要为燃煤发电，且我国的动力煤蕴藏量非常丰富，但含硫量较高，燃烧时产生大量污染，其中最典型的就是雾霾。但即使有弃煤的观点，期望以天然气取代煤，但最终因成本等问题而搁浅，最终的出路还是要如何清洁、高效地用煤发电，煤炭清洁高效利用最能表现在燃煤电厂超低排放，而要达到这个目的，超超临界汽轮机组应运而生，它是第五代发电机组，机组热效率能够达到45％左右，能极大地提升钢铁企业的碳降污能力，向低碳冶炼迈出坚实的一步。蒸汽参数和发电效率的大幅提升，带来更高的安全性要求。

在八十年代初，欧美国家已着手研制开发可实际运行的超超临界机组，并制定了超超临界机组的两步发展计划，其中第一步目标是主蒸汽参数为30MPa、590℃；第二步目标是主蒸汽参数为34.5MPa、650℃，第二步目标比目前常规的蒸汽参数净效率提高8.8％。

我国超临界、超超临界机组发展较晚，于上世界80年代后期开始从国外引进30 万千瓦、60万千瓦亚临界机组，第一台超临界机组于1992年6月投产于上海石洞口二厂。从引进到完全消化吸收，用了近20年时间。国产超临界发电技术从新世纪元年起步，到投入商业化运行，只用了3年时间。而国产百万千瓦超超临界技术从项目发展到200年玉环电厂首台机组运行，仅用了4年时间。应当说，这种跨越式的发展正是发电业和电站装备制造业共同进步、共同发展的必然结果。在超超临界燃煤发电技术的研发和应用下，我国发电业及电站装备制造业的整体水平跃上了一个新台阶。

传统阀门类零部件多采用整体不锈钢或合金钢材质，但阀门密封面处要求极高，不锈钢及合金钢的硬度及耐磨性无法满足密封要求，密封面需要较高的硬度以及耐腐蚀、耐磨损、耐碰撞能力；也有部分零件密封面采用司太立合金堆焊方式，但司太立合金较昂贵且焊接时极易出现裂纹、气孔等缺陷。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型目的是，提出一种超超临界汽轮机(195、196系列)用阀门，阀门零件密封面采用陶瓷合金堆焊工艺，解决密封面易磨损、易腐蚀、易变形等问题。

本实用新型的技术方案是，一种超超临界汽轮机用阀门,包括阀壳1，所述阀壳1内部设有阀盖3、套筒10、螺纹环4，阀壳1右端内孔设有整圈螺纹，螺纹环4通过整圈螺纹连接在阀壳1内部并将阀盖3固定；所述阀壳1外圆设有测温孔，用于测量阀壳1内腔温度；所述阀壳1右端面设有阀壳法兰盖5，所述阀盖3左端内孔设有阀碟2(阀芯外筒)，定位套9的右端连接阀盖3，定位套9内包裹固定阀碟2，定位套左端部还设有挡圈12，定位及防止定位套9周向位移；所述阀碟2右端内孔设有螺纹，套筒10通过螺纹连接在阀碟2内部，并将阀座11固定；阀碟11内部同时设有阀杆7，阀杆7左端固定一阀芯能够盖在阀座上，阀杆7右端外圆还设有套住阀杆阀门衬套6 和阀盖衬套8，阀杆7在衬套内部周向滑动。

法兰盖5通过螺栓固定在阀壳1右端面上；阀碟左端面设有厚度5±2mm的陶瓷合金，与阀壳密闭接触，形成蒸汽密封面。

所述阀碟2右端内孔设有锯齿螺纹，还包括套筒10，套筒10通过螺纹连接在阀碟2内部，并将阀座11固定；阀碟11内部同时设有阀杆7，阀杆7右端外圆还设有阀盖衬套8和阀门衬套6，阀杆7在衬套内部周向滑动。

所述阀座11右端、套筒10左端设有深度3mm左右的陶瓷合金，所述阀杆7两端同时设有深度3mm左右的陶瓷合金，与阀座11、套筒10形成蒸汽密封面。预启行程 L1 16-20mm开启行程L2为150-190mm；陶瓷合金蒸汽密封13、15、测温口14。

所述阀杆7与套筒10的预启行程为18mm，可使汽轮机冲至额定转速；

所述阀门的开启行程为160mm，可控制、调节进入主蒸汽室的气流大小，必要时还能起到切断蒸汽的作用。

所述的超超临界汽轮机(195、196系列)阀门的研制，超超临界汽轮机承载着远超于其他类型汽轮机的压力以及高温的蒸汽，汽轮机阀壳内腔及阀门零件采用堆焊工艺，使密封面形成一层陶瓷合金；陶瓷合金是一种新型复合材料，成本较低，且具有高硬度、强度、耐高温、耐腐蚀等优良组合性质；汽轮机内部有着超600℃高温的蒸汽，陶瓷合金能够有效提高阀门、阀壳零件的使用寿命，降低使用成本。

有益效果，本实用新型在设计上采用筒状结构以及扩密封面处采用陶瓷合金蒸汽密封图。采用堆焊工艺，使密封面处形成一层陶瓷合金，陶瓷合金是一种新型复合材料，成本较低，且具有高硬度、强度、耐高温、耐腐蚀等优良组合性质。

密封面是阀门的关键部位，其质量直接影响阀门的使用寿命。陶瓷合金有着优异的高温力学性能、耐腐蚀、耐磨损、密度小，因此陶瓷合金密封面具有如下卓越性能：

(1)陶瓷合金的硬度是不锈钢的5-15倍，耐磨性能非常卓越；

(2)陶瓷合金对于大多数的酸碱物质来说，其化学性质稳定，抗腐蚀性能非常好；

(3)陶瓷合金的熔点很高，在高温下具有稳定的力学性能；

(4)陶瓷合金具有较好的焊接性能以及耐冲击能力。

附图说明

图1为本实用新型立体图；

图2为本实用新型的竖剖视图；

图3为本实用新型的图2的阀中心部件的放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，超超临界汽轮机(195、196系列，大于25MPa)阀门研制是由主件阀壳1,阀壳整体采用铸钢ZG13Cr9Mo2Co1NiVN材质，阀壳外部设有三个测温孔，用于测量阀壳1内腔温度；阀壳本体上同时铸有两个吊耳，便于吊装；高温高压蒸汽从进汽口进入阀壳内腔，从出汽口进入主蒸汽室；阀壳右端内孔还设有锯齿螺纹，内孔同时还设有深度5mm左右的陶瓷合金。

如图2、3所示，阀壳1、阀碟2、阀盖3、螺纹环4、法兰盖5，法兰盖5、阀门衬套6，阀杆7、阀盖衬套8、定位套9、阀座11、套筒10、挡圈12。

所述阀壳1内部设有阀盖3，还包括螺纹环4，螺纹环4通过锯齿螺纹连接在阀壳 1内部并将阀盖3固定；所述阀壳1右端面设有阀壳法兰盖5，法兰盖5通过螺栓固定在阀壳1右端面上，防止蒸汽从阀壳右端溢出；

所述阀盖3左端内孔设有阀碟2，阀盖3通过定位套9将阀碟2径向固定，还设有挡圈12，防止定位套9周向位移；阀碟左端面设有深度5mm左右的陶瓷合金，与阀壳1密闭接触，形成蒸汽密封面。

所述阀碟2右端内孔设有锯齿螺纹，还包括套筒10，套筒10通过螺纹连接在阀碟2内部，并将阀座11固定；阀碟11内部同时设有阀杆7，阀杆7右端外圆还设有阀盖衬套8和阀门衬套6，阀杆7在衬套内部周向滑动。

所述阀座11右端、套筒10左端设有深度3mm左右的陶瓷合金，所述阀杆7两端同时设有深度3mm左右的陶瓷合金，与阀座11、套筒10形成蒸汽密封面。预启行程 L1 16-20mm开启行程L2为150-190mm；陶瓷合金蒸汽密封13、15、测温口14。

所述阀杆7与套筒10的预启行程为18mm，可使汽轮机冲至额定转速；

所述阀门的开启行程为160mm，可控制、调节进入主蒸汽室的气流大小，必要时还能起到切断蒸汽的作用。

Claims (4)

1.一种超超临界汽轮机用阀门，其特征是，包括阀壳，所述阀壳内部设有阀盖、套筒、螺纹环，阀壳右端内孔设有整圈螺纹，螺纹环通过整圈螺纹连接在阀壳内部并将阀盖固定；所述阀壳外圆设有测温孔，用于测量阀壳内腔温度；所述阀壳右端面设有阀壳法兰盖，所述阀盖左端内孔设有阀碟，定位套的右端连接阀盖，定位套内包裹固定阀碟，定位套左端部还设有挡圈，用于定位及防止定位套周向位移；所述阀碟右端内孔设有螺纹，套筒通过螺纹连接在阀碟内部，并将阀座固定；阀碟内部同时设有阀杆，阀杆左端固定一阀芯能够盖在阀座上，阀杆右端外圆还设有套住阀杆阀门衬套和阀盖衬套，阀杆在衬套内部周向滑动。

2.根据权利要求1所述的超超临界汽轮机用阀门,其特征是，法兰盖通过螺栓固定在阀壳右端面上。

3.根据权利要求1所述的超超临界汽轮机用阀门,其特征是，所述阀壳内部设有阀盖，还包括螺纹环，螺纹环通过锯齿螺纹连接在阀壳内部并将阀盖固定；所述阀壳右端面设有阀壳法兰盖，法兰盖通过螺栓固定在阀壳右端面上。

4.根据权利要求1所述的超超临界汽轮机用阀门,其特征是，所述阀盖左端内孔设有阀碟，阀盖通过定位套将阀碟径向固定；阀碟左端面设有厚度5±2mm的陶瓷合金，与阀壳密闭接触，形成蒸汽密封面。

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