2 工作原理

      2.1  彈簧緊急切斷閥

      彈簧緊急切斷閥工作原理如圖5所示。

      彈簧緊急切斷閥門有3種開關(guān)方式，分別為慢開、慢關(guān)和快關(guān)。

      慢開：保安油給壓，慢開信號使電磁閥6、3帶電，電磁閥6、3開啟，保安油經(jīng)電磁閥6推動(dòng)閥5活塞向左移動(dòng)．壓力油P經(jīng)閥5進(jìn)入閥4底部，將閥4關(guān)閉；同時(shí)，壓力油將液控單向閥2打開，壓力油經(jīng)電磁閥3和液控單向閥2進(jìn)入油缸底部。壓力油推動(dòng)活塞向左（開閥方向）運(yùn)動(dòng)，由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)閥板旋轉(zhuǎn)慢速開啟，同時(shí)在活塞推動(dòng)下彈簧被壓縮蓄能。

      慢關(guān)；慢關(guān)信號使電磁閥3失電，電磁閥6仍然帶電，電磁閥3的壓力油口被關(guān)閉，回油口與液控單向閥2接通，此時(shí)液控單向閥2與油缸是接通的，被壓縮的彈簧推動(dòng)活塞向右（關(guān)閥方向）移動(dòng)，活塞推動(dòng)油缸中的油緩慢地流出油缸，經(jīng)液控單向閥2和電磁閥3流回油箱；同時(shí)，由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)閥板放置慢速關(guān)閉。

      快關(guān)：快關(guān)信號使電磁閥6失電或保安油P1失壓，閥5活塞在彈簧作用下向右移動(dòng)，閥5與油箱接通；此時(shí)．液控單向閥2關(guān)閉，彈簧推動(dòng)活塞向右（關(guān)閥方向）移動(dòng)，被活塞快速擠出油缸的油推開閥4快速流回油箱；同時(shí)，由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)閥板旋轉(zhuǎn)快速關(guān)閉，關(guān)閉時(shí)間為0.3~0.9s。

      正常使用時(shí)采用慢關(guān)，而當(dāng)汽輪機(jī)抽汽系統(tǒng)出現(xiàn)緊急情況時(shí)，閥門快關(guān)。

      2.2 蓄能器緊急切斷閥

      蓄能器緊急切斷閥門也有3種開關(guān)方式，分別為慢開、慢關(guān)和快關(guān)。蓄能器緊急切斷閥工作原理如圖6所示。液壓站投入，當(dāng)液壓系統(tǒng)的壓力低于規(guī)定的壓力下限時(shí)，油泵啟動(dòng)，蓄能器蓄能，系統(tǒng)補(bǔ)壓；當(dāng)液壓系統(tǒng)的壓力達(dá)到規(guī)定的壓力上限時(shí)，油泵停止工作，處于待運(yùn)狀態(tài)。

      閥門慢速開關(guān)：閥門慢速開關(guān)信號使電磁閥8帶電，壓力油經(jīng)過a至b到電磁閥8，從電磁閥8出來后在k點(diǎn)分兩路進(jìn)入閥12、11的活塞上部，使閥12、11關(guān)閉；快關(guān)油路被切斷，閥門進(jìn)入慢速開關(guān)狀態(tài)。慢開：慢開信號使電磁閥7帶電，壓力油經(jīng)a－b－7－d－9－f－13進(jìn)入下油缸，推動(dòng)活塞向上（開閥方向）運(yùn)動(dòng)，上油缸內(nèi)的油流出，經(jīng)C－10－7－g排入油箱，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)閥板旋轉(zhuǎn)慢速開啟。慢關(guān)：慢關(guān)信號使電磁閥7失電，壓力油經(jīng)a－b－7－10－c－14進(jìn)入上油缸，推動(dòng)活塞向下（關(guān)閥方向）移動(dòng)，下抽缸內(nèi)的油流出，經(jīng)f－9－d－7－g排入油箱，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)閥板旋轉(zhuǎn)慢速關(guān)閉。

      閥門快速關(guān)閉：閥門快速關(guān)閉信號使電磁閥8失電，閥12、11活塞上部的油經(jīng) k－8－d－7－g排入油箱，使閥12、11打開；閥門進(jìn)入快關(guān)狀態(tài)，壓力油經(jīng)a－b－12－c－14進(jìn)入上油缸，推動(dòng)活塞向下（關(guān)閥方向）快速移動(dòng)，下油缸內(nèi)的油流出，經(jīng)f－11－g快速排入油箱，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)閥板旋轉(zhuǎn)快速關(guān)閉，關(guān)閉時(shí)間為0.3－0.9s。當(dāng)閥門慢開或慢關(guān)運(yùn)行時(shí)，中停信號通過電磁閥的作用使油缸的供/回油路都被切斷，閥門可以停止在行程中間的某個(gè)位置。

      3 緊急切斷閥性能試驗(yàn)

      對在大武口發(fā)電廠供熱抽汽管道上安裝的DN900彈簧緊急切斷閥進(jìn)行了現(xiàn)場性能試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)汽輪機(jī)正常運(yùn)行，為檢驗(yàn)閥門的性能，人為發(fā)出關(guān)閉閥門信號。

      3.1 熱態(tài)靜壓啟、閉試驗(yàn)

      在汽輪機(jī)正常運(yùn)行、蒸汽壓力和溫度為設(shè)計(jì)允許值范圍內(nèi)、切斷閥門出口汽流的情況下，測得閥門的全開時(shí)間為12min28s，快關(guān)時(shí)間為0.497s。

      3.2 熱態(tài)帶壓有正向流量的啟、閉試驗(yàn)

      在汽輪機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，蒸汽壓力和溫度為設(shè)計(jì)允許值范圍內(nèi)，閥門處有汽流通過（蒸汽從汽輪機(jī)流向熱網(wǎng)加熱器），測得閥門的正常開啟時(shí)間為13min20s，正常關(guān)閉（慢關(guān)）時(shí)間為3min3s。

      3.3 熱態(tài)帶壓有正向流量的快關(guān)試驗(yàn)

      在汽輪機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，蒸汽壓力和溫度為設(shè)計(jì)允許值范圍內(nèi)，閥門處有汽流通過，測得閥門的快關(guān)時(shí)間為0.638s。

      以上試驗(yàn)測試，時(shí)間計(jì)量使用成都鐘表廠生產(chǎn)的411型毫秒表和精密型毫秒表，其它壓力、溫度和流量的測量使用現(xiàn)場指標(biāo)儀表。對閥門的啟閉時(shí)間，是指從控制系統(tǒng)發(fā)出指令到閥門動(dòng)作完成所用的時(shí)間。

      3.4 嚴(yán)密性檢查

      由于現(xiàn)場條件的限制，不能精確地測量閥門關(guān)閉時(shí)的泄漏量。根據(jù)電廠的實(shí)際使用情況，在抽汽供熱管道上此閥門后有1個(gè)電動(dòng)關(guān)閉閥，關(guān)閉此閥門后，能夠安全地進(jìn)行檢修工作，表明此閥門關(guān)閉時(shí)可以達(dá)到零泄漏。

      此閥門投入運(yùn)行后，未出現(xiàn)系統(tǒng)振動(dòng)和異常噪聲的問題。

      4 應(yīng)用實(shí)例

      目前，有些電廠采用的是進(jìn)口緊急切斷閥，有些電廠采用的是國產(chǎn)緊急切斷閥。國產(chǎn)緊急切斷閥的價(jià)格比進(jìn)口緊急切斷閥低1/3，可為電廠節(jié)約資金。

      4.1 國產(chǎn)彈簧緊急切斷閥

      寧夏石嘴山市大武口發(fā)電廠裝有4臺N100－90/535型凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組。2000年為實(shí)施熱電聯(lián)產(chǎn)，進(jìn)行機(jī)組供熱技術(shù)改造。供熱抽汽設(shè)計(jì)參數(shù)：壓力0.245MPa；溫度126℃；流量16t/h。供熱汽源取自汽輪機(jī)連通管，采取在連通管上打孔抽汽的方式。在抽汽管道上靠近抽汽口的位置安裝一個(gè)由江南閥門有限公司生產(chǎn)的彈簧緊急切斷閥。快關(guān)動(dòng)力由壓力油壓縮彈簧提供，壓力油引自汽輪機(jī)調(diào)速油。控制信號有電、液兩路信號，分別是主汽門關(guān)閉信號和保安油壓跌落信號。閥門型式：PN1.6DN900、法蘭聯(lián)接、合金密封。供熱系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，閥門處于常開狀態(tài)；供熱系統(tǒng)正常啟/停機(jī)過程中，閥門慢速開啟/關(guān)閉；當(dāng)供熱機(jī)組甩負(fù)荷或事故工況時(shí)，閥門快速關(guān)閉。

      4.2 國產(chǎn)蓄能器緊急切斷閥

      2002年，吉林熱電廠進(jìn)行了機(jī)組供熱系統(tǒng)技術(shù)改造，在抽汽管道上靠近抽汽口的位置安裝一個(gè)由東北電力調(diào)節(jié)技術(shù)研究所生產(chǎn)的蓄能器壓力油緊急切斷閥。快關(guān)閥帶有液壓油站，壓力油需10L；控制信號為電信號，閥門采用合金密封，快關(guān)時(shí)間能達(dá)到<0.5s。

      4.3 進(jìn)口緊急切斷閥

      雞西發(fā)電廠裝有2臺C100－N125－13.2/535/535/0.245型抽汽式汽輪發(fā)電機(jī)組。1998年安裝，2002年實(shí)施熱電聯(lián)產(chǎn)。供熱抽汽設(shè)計(jì)參數(shù)：壓力0.245MPa；溫度244℃；流量260t/h。供熱汽源取自汽輪機(jī)可調(diào)整抽汽口。在抽汽管道上靠近抽汽口的位置安裝1個(gè)由德國阿達(dá)姆斯閥門公司生產(chǎn)的蓄能器壓力油緊急切斷閥。快關(guān)閥帶有獨(dú)立的液壓油站。閥門型式：PN1.0DN1200、焊接聯(lián)接、合金密封。

      5 結(jié)束語

      根據(jù)雞西發(fā)電廠、大武口發(fā)電廠與吉林熱電廠的實(shí)際運(yùn)行值況，緊急切斷閥的快速關(guān)閉時(shí)間在0.9s以內(nèi)，可滿足機(jī)組在甩負(fù)荷或事故工況下的快速關(guān)閉、阻止汽水倒流的要求，并且閥門密封嚴(yán)密能夠達(dá)到零泄漏，運(yùn)行情況良好，可有效地保護(hù)汽輪機(jī)。

      參考文獻(xiàn)：
      [1] 鄭體寬.熱力發(fā)電廠[M].北京：電力工業(yè)出版社，1991
      [2] 哈爾濱汽輪機(jī)廠，朝陽發(fā)電廠.200萬千瓦汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)與運(yùn)行[M].北京:電力工業(yè)出版杜，1980
      [3] 孫桓，傅則紹.機(jī)械原理[M].北京：高等教育出版社，1989