0 前言
锅炉再热减温水调节阀是火力发电厂锅炉重要的喷水冷却调节设备之一，安装在锅炉再热器系统的喷水管上，根据再热器管内的蒸汽温度等信号控制阀门开度，调节喷水管进水量，保持再热蒸汽温度在允许范围内。
福建大唐国际宁德发电有限公司(以下简称宁电)3、4号锅炉型号HG-1900/25.4-YM4.哈尔滨锅炉厂有限公司引进英国三井巴布科克能源公司的锅炉技术进行设计制造。英国采用两侧再热器冷段管道上级事故喷水减温器ABBKentIntrol调节阀。锅炉运行时，再热蒸汽温度主要调节尾部再热烟气挡板，辅以减温水调节。再热器减温水管道的最大设计流量为BMCR工况下再热汽流量的3%；50%BMCR在负荷下，再热器减温水管道上的电动球阀关闭，减温水不能投入使用。
自2006年机组投产以来，3、4锅炉再热减温水调节阀每次维护更换阀芯密封环、阀芯、研磨阀芯、阀座。但每次维修后效果不好，内部泄漏时间短，大大增加了备件成本和维修人员的工作量。内部泄漏后，为了减少再热器减温水的泄漏，需要经常关闭调节阀前的电动球阀，容易导致电头与阀杆连接销脱落，经常出现缺陷。通过跟踪记录，机组在低负荷下（约300MW），左右调节阀泄漏近30，t锅炉经济性严重降低。
本文全面分析了再热减温水调节阀本身的结构和运行参数，找出了解决问题的方法。
1 分析调节阀泄漏原因
1.1
每台炉安装2套再热器减温水调节阀，设计参数如下：
接管规格：D76´8.5MWT；
管材：SA-210C；
设计压力/温度：18MPa/350℃；
设计运行温度：191℃；
温度为22MPa/220℃，减温水来水温度为150℃，最大流量为49t/h；
再热器进出口蒸汽压力4.62/4.43MPa，进出口蒸汽温度为319/569℃，再热蒸汽流量为1600t/h。
根据设计工况，在300MW调节阀应无流量，但在实际运行过程中，阀门的流量非常可观，如表1所示。
表1
1.2 再热器减温水调节阀结构特点
调节阀芯阀杆采用锻造一体式，阀芯具有平衡孔、笼式多孔降压阀、平衡节流结构。阀座和阀体为焊接结构，阀座环为堆焊结构，阀座尺寸很薄，阀座密封面为镶嵌焊接硬合金环，如图1所示。
图1
1.3 内漏原因分析
(1)从运行参数可以看出，阀门入口和出口压差很大，为16.0-4.0MPa，由于机组投自动，再热器减温水调节阀运行时动作频繁，造成阀芯密封面被介质冲蚀、冲刷。加上低负荷运行时长时间在小开度工作，流速过快，冲刷严重，破坏了阀门密封面，造成内漏。可以判断阀内件选材及热处理差，硬度不够。
(2)笼式多孔降压阀套只能起到一级节流的作用，阀门结构不合理，流体能量无法有效消耗。阀芯上的密封圈由聚四氟乙烯制成。由于前后压差大，阀芯上的密封圈容易被冲走，导致内部泄漏。
(3)原阀座和阀体为焊接结构，阀座环为堆焊结构。厂家出厂焊接时会出现微裂纹，阀座焊接口会出现裂纹，导致泄漏。调节门开关频繁，阀座环尺寸太薄，阀座环被阀芯裂开，导致整个阀座环容易脱落，导致阀门内部泄漏。
(4)为了减少开门力，一体式阀芯阀杆在设计上有一个平衡孔，开门时也会漏水。
2 锅炉再热减温水调节阀改造
通过原因分析，调节阀改造如下：
(1)为了解决阀座焊接性能差导致的材料选择、热处理差、硬度不足和泄漏，阀座改为0Cr17Ni4Cu4Nb热处理后，材料整体硬度增加，阀座环尺寸增厚，耐腐蚀，强度增加。提高阀杆阀瓣的性能，比原进口备件410（Cr13)提高了很多。这样可以提高阀门的使用寿命，防止电头过扭矩支撑阀座环。
（2）为解决再热器减温水调节阀运行频繁、易腐蚀阀瓣密封面的问题，将阀门原有一级节流改为三级节流，降低各级节流部位的压差，从而降低各级节流部位的流速，减少介质对阀瓣和阀座密封面的腐蚀，避免内部泄漏。各级节流面积按运行所需参数计算，确保阀门改造后的调节特性和流量满足机组运行要求。
计算三级节流阀的流量特性，计算阀的流通能力KV公式(1)计算值：
（1）
计算后，可以知道各级阀门KV如表2所示。
表2 阀门KV值和节流面积
考虑到阀门通常是80%~85%的开度可以达到全开流量，阀门的节流面积取适当的设计余量，所以三级阀门的节流面积取1.2余量、流量特性等百分比特性，能满足阀门在小开度下具有较好的调节特性，特性曲线见图2。
图2 阀门调节特性曲线
(3)将阀座改为活阀座，适当增强阀座强度，用压缠绕垫片密封阀座和阀体。使用活阀座后，当运行一段时间后阀座被冲走，产生泄漏时，切断来水前后电动球阀和手动闸阀，方便运行中更换调节阀座，保证无泄漏，节能降耗。
(4)通过控制阀体、阀盖、节流套和阀座的轴向尺寸公差，保证缠绕垫片的压缩量，保证各配合面的同轴度和垂直度，使垫片压缩均匀，从而保证阀门无内外泄漏。在加工过程中，阀芯和阀座的成分子级咬合，关闭紧密，完全零泄漏。
(5)原平衡阀不仅要保证密封面，还要保证阀门上的密封圈，这样才能保证阀门不会泄漏。但密封圈是聚四氟乙烯制成的，在运行过程中容易被介质冲刷损坏，导致阀门泄漏。为此，取消阀门上的密封圈，降低内部泄漏的概率。由于阀门变成不平衡结构，需要增加阀门在零位打开的驱动力，大概需要增加300kN检查电动头的力后auam力矩可以用于标准，因此电动执行机构的力足够。
（6）原阀瓣上的平衡孔确保调节阀开关不会自由堵塞。现在取消阀瓣上的平衡孔，以减少另一个泄漏点。根据上述阀体结构，改造后的阀体结构如图3所示。
图3 改造后调节阀结构图(局部)
（7）减温水调节阀采用的是auam多回转电动执行器SA07.1-SA16.1AUMAMATIC，如图4所示。
图4 auma电动执行器
每次检修后检查阀门行程，发现电动执行器在运行过程中会产生零漂移，即阀门电动执行机构发出零指令，电动头不动作，但实际上阀门没有完全关闭，然后阀门密封面与阀座密封面之间会有一定的间隙，介质在高压下会以非常高的速度流过密封面，导致密封面严重腐蚀。即使电动执行器的零点重新调整，阀门也会有内部泄漏，随着时间的推移，内部泄漏也会越来越大。此外，阀门密封面还需要保持一定的密封比压力，以确保密封，这需要电动执行机构在阀门关闭时，也必须给阀杆一定的向下力，以确保密封。
调整阀门零位时，用电动执行机构的扭矩关闭阀门，调整到扭矩3档位置。阀门关闭时，可保证阀门关闭严密，密封面有一定的密封比压力，有效避免零点漂移对阀门内部泄漏的影响。
3 结论
通过对宁电3、4锅炉再热减温水调节阀结构的分析和运行经验，找出内部泄漏的原因，并提出了可行的改进方法。改造后的调节阀运行良好，机组为300MW负荷下，电动门全开，调节阀关闭，无内漏，使用效果好。
通过再热器减温水调节阀的改造，不仅延长了再热减温水调节门的使用寿命，而且降低了再热减温水调节门的维护成本。此外，由于再热减温水不再泄漏，降低了发电煤耗，提高了机组运行的经济性。
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