正確改造電廠減壓閥 上海申弘閥門有限公司 珊溪電廠位于浙江省溫州市文成縣境內(nèi)的飛云江上，電廠總裝機(jī)容量200MW，安裝4臺(tái)混流式水輪發(fā)電機(jī)組，年平均發(fā)電量3.55億kW·h，電廠出線由220kV電壓等級(jí)接入華東電網(wǎng)，在華東電網(wǎng)中承擔(dān)調(diào)峰、調(diào)相和緊急事故備用等作用。全廠設(shè)有一條技術(shù)供水總管，它主要擔(dān)負(fù)著機(jī)組的上導(dǎo)、空冷器、推力軸承、水導(dǎo)、主軸密封、下導(dǎo)及變壓器冷卻、消防、生活用水等方面的重要任務(wù)。為了使它們的壓力在正常范圍內(nèi)，這些設(shè)備不被高壓所破壞，在每臺(tái)機(jī)組的鋼管引水總濾過器出水閥后裝有一臺(tái)減壓閥裝置。而原減壓閥采用的是200X型老式組合式減壓閥，由于該閥減壓效果不好造成出口壓力大于機(jī)組運(yùn)行的允許值。現(xiàn)改為ZJY46H—25Q（Ⅳ）DN400型減壓閥裝置。該減壓閥具有高減壓比、大流量、進(jìn)口壓力適應(yīng)能力強(qiáng)、低噪聲、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥, 水電站的級(jí)數(shù)是指是否是在上游，也就是說一條河上必須有幾個(gè)水電站才能分級(jí)，這就是梯級(jí)水電站的意思。 一級(jí)是指zui上游的那個(gè)水電站。具體講，一條江河由于自然梯度，可建多個(gè)水電站，從源頭開始，*個(gè)水電站，稱為一級(jí)，第二個(gè)水電站稱為二級(jí)，依次類推，第N個(gè)水電站稱為N級(jí)。
1 改造前減壓閥裝置存在的一些問題
a.減壓閥經(jīng)過近十年運(yùn)行，故障率明顯升高，同時(shí)備品備件采購日益困難，嚴(yán)重威脅著機(jī)組安全運(yùn)行。b.由于減壓閥采用的時(shí)膜片式結(jié)構(gòu)，壓力比為2∶1，出口壓力隨著進(jìn)口壓力的變化、流量的變化而變化；尤其當(dāng)壓力波動(dòng)較大時(shí)，會(huì)對(duì)閥組造成一定的沖擊、對(duì)機(jī)組造成很大的損傷，膜片容易被惡劣的工況擊穿，不利于安全運(yùn)行。
c.反饋系統(tǒng)中的管道與射流泵、控制閥的連結(jié)大小不一，需用過渡連結(jié)，系統(tǒng)的維護(hù)與拆卸不方便。
d.雙反饋系統(tǒng)的切換較為復(fù)雜，要通過四個(gè)球閥的切換。
e.反沖排污的操作也顯得較為復(fù)雜，要通過三個(gè)球閥的切換。
f.反饋系統(tǒng)控制閥的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，相對(duì)滑動(dòng)零部件的摩擦系數(shù)大，影響控制閥的靈敏度。
g.主閥的過流面部分出現(xiàn)氣蝕。
基于減壓裝置存在的以上多種缺陷，電廠技術(shù)人員經(jīng)過討論研究決定利用每臺(tái)機(jī)組大修的機(jī)會(huì)，對(duì)該裝置進(jìn)行升級(jí)改造。 1.1我公司需要貴公司提供以下物品的價(jià)格，請(qǐng)根據(jù)提供的參數(shù)和條件選型報(bào)價(jià)。由于該配套產(chǎn)品是我公司成套設(shè)備的重要組成部分之一，我們將從所詢公司中擇優(yōu)采用，請(qǐng)務(wù)必報(bào)zui低優(yōu)惠價(jià)。 1.2交貨期： 。 1.3報(bào)價(jià)要求：報(bào)價(jià)時(shí)請(qǐng)?zhí)峁└黜?xiàng)的具體配置及相應(yīng)技術(shù)參數(shù)；含17%增值稅，到美恒公司運(yùn)費(fèi)；質(zhì)保期 。 1.4付款方式： 。 1.5圖紙資料按照技術(shù)要求提供。 1.6所有資料于2015年8月28日以電子版形式交付我公司，報(bào)價(jià)單需要傳真或掃描形式傳遞給我公司。 1.7： 2技術(shù)要求 2.1概述建設(shè)規(guī)模：該水電站工程由一級(jí)水電站、二級(jí)水電站和三級(jí)水電站三個(gè)梯級(jí)電站組成，總裝機(jī)容量35.5MW。分別為：一級(jí)電站1×2.5MW，二級(jí)電站1×8MW+2×5MW，三級(jí)電站3×5MW。 2.2供貨范圍序號(hào) | 品名 | 規(guī)格型號(hào) | 單位 | 數(shù)量 | 單價(jià)（元） | 總價(jià)（元） | 備注 | 1 | 設(shè)備費(fèi) |
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| 1.1 | 減壓閥 | ZJY46H-16Q/DN250 | 臺(tái) | 2 |
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| 減壓前壓力0.84～0.97MPa，減壓后閥后壓力0.35MPa | 1.2 | 減壓閥 | ZJY46H-16Q/DN200 | 臺(tái) | 3 |
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| 減壓前壓力0.48～0.59 MPa，減壓后閥后壓力0.35MPa | 2 | 備品備件 |
| 項(xiàng) | 1 |
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| 3 | 工具 |
| 項(xiàng) | 1 |
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| 4 | 技術(shù)服務(wù)費(fèi) |
| 項(xiàng) | 1 |
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| 5 | 運(yùn)雜費(fèi)、保險(xiǎn)費(fèi) |
| 項(xiàng) | 1 |
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| 合計(jì) |
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2.3圖紙和資料- 提供減壓閥的電動(dòng)截止閥,工作性能曲線。
- 減壓閥的總裝配圖、安裝尺寸圖、主要特征參數(shù)資料、安裝維護(hù)說明書。
- 減壓閥結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)介紹，詳細(xì)閘明減壓原理。
- 減壓閥的各部件材質(zhì)表。
隨機(jī)工具及備品備件清單。 2 改造后的減壓裝置的技術(shù)特點(diǎn)
a.減壓比大：原減壓閥的減壓比為3∶1，本閥可達(dá)到8∶1。
b.全活塞式結(jié)構(gòu)，安全可靠性高：主閥和控制閥均為金屬活塞式結(jié)構(gòu)，防止了橡膠膜片因老化而可能出現(xiàn)的安全故障。
c.調(diào)壓范圍大：本減壓閥出口壓力可在0.15～1.2MPa范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)，而珊溪電廠的只需在0.3～0.8MPa。
d.過流量大：過流設(shè)計(jì)具有*的結(jié)構(gòu)形式，過流面積比同口徑的管道大，過流能力*可以適應(yīng)設(shè)計(jì)中已選管道的需要。
e.出口壓力穩(wěn)定：由于采用大剛度彈簧加載和射流泵技術(shù)，從而保證了不管進(jìn)口壓力和出口流量如何變化，減壓閥始終能夠保證出口壓力的穩(wěn)定。
f.對(duì)水質(zhì)的適應(yīng)能力強(qiáng)：過流面采用特殊材料和結(jié)構(gòu)，在控制閥上裝有排污裝置，故減壓閥可以適用于任何的水質(zhì)，不會(huì)產(chǎn)生氣蝕、磨蝕和堵塞現(xiàn)象。
g.可靠性高：由于裝有雙反饋系統(tǒng)和出口壓力自鎖定裝置，可以保證減壓閥在工作狀態(tài)下相互切換反饋系統(tǒng)，并保證出口壓力不超限，以保護(hù)閥后設(shè)備的安全。
h.運(yùn)行中，減壓閥無噪音、無振動(dòng)、無壓力漂移、無卡阻現(xiàn)象。
i.使用壽命長：由于主要部件均采用不銹鋼材料，主彈簧不與水接觸，且無橡膠受力件，使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)長于前減壓閥。
j.安裝、調(diào)試、運(yùn)行、維護(hù)方便。
2.1.2 比例式減壓閥 Proportional pressure reducing valve 進(jìn)口壓力與出口壓力成穩(wěn)定比例關(guān)系的給水減壓閥。
2.1.3 可調(diào)式減壓閥 Adjustable pressure reducing valve 出口壓力不隨進(jìn)口壓力的變化而變化的減壓閥。可調(diào)式減壓閥可分為直接作用式和先導(dǎo)式兩種。
2.1.4 直接作用式減壓閥 Directly acting pressure reducing valve（direct-acting pressure reducing valve） 利用彈簧膜片（或活塞）結(jié)構(gòu)感應(yīng)出口壓力，直接驅(qū)動(dòng)閥瓣啟閉，使出口壓力保持穩(wěn)定的可調(diào)式減壓閥。
2.1.5 先導(dǎo)式減壓閥 Pilot pressure reducing valve（pilot-operated pressure reducing valve） 利用減壓先導(dǎo)閥控制主閥，使主閥出口壓力保持穩(wěn)定的可調(diào)式減壓閥。
2.1.6 進(jìn)口壓力 Pressure before valve 減壓閥的閥前工作壓力。
2.1.7 出口壓力 Pressure after valve (dynamic pressure after valve) 減壓閥閥后的工作壓力，一般指有流量通過時(shí)的出口壓力，即出口動(dòng)壓。
2.1.8 出口靜壓 Static pressure after valve 減壓閥密封關(guān)閉后（無流量通過時(shí)）的出口壓力。
2.1.9 流量特性偏差 Deviation of flow characteristic 減壓閥在進(jìn)口壓力相對(duì)不變的情況下，流經(jīng)的流量在設(shè)計(jì)流量的20%～105%變化時(shí)，其出口壓力變化的幅度。
2.1.10 壓力特性偏差 Deviation of pressure characteristic 減壓閥在穩(wěn)定流量情況下，進(jìn)口壓力的在80%～105%變化時(shí)，其出口壓力變化的幅度。
3 2.1.11 出口壓力動(dòng)靜壓升ΔP2 Pressure raise value from dynamic to static after valve 減壓閥在進(jìn)口壓力穩(wěn)定的情況下，從有流動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)為關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，其出口壓力的上升值。 ΔP2＝P2j－P2。
2.1.12 動(dòng)態(tài)減壓差ΔP Dynamic reduced pressure value 減壓閥在進(jìn)口壓力和流量穩(wěn)定的情況下，其進(jìn)口壓力與出口壓力之間的差值。 ΔP＝P1－P2。
2.1.13 減壓比B Ratio of pressure reduction 減壓閥的進(jìn)口壓力與出口壓力之比，分為動(dòng)壓比和靜壓比。 B＝P1／P2。
2.0.13 動(dòng)壓比 Bd Dynamic pressure ratio 給水減壓閥有介質(zhì)流量通過時(shí)的減壓比，Bd＝P1／P2d。
2.0.14 靜壓比 Bj Static pressure ratio 給水減壓閥密封關(guān)閉后（無介質(zhì)流量通過時(shí)）的減壓比，Bj＝P1／P2j。 2.0.15 動(dòng)靜壓比 K Pressure ratio of dynamic to static after valve 在給水減壓閥進(jìn)口壓力不變的情況下，有介質(zhì)流量通過時(shí)的出口壓力與密封關(guān)閉后的出口壓力之比。 K = P2／P2j
3 2.1.11 出口壓力動(dòng)靜壓升ΔP2 Pressure raise value from dynamic to static after valve 減壓閥在進(jìn)口壓力穩(wěn)定的情況下，從有流動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)為關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，其出口壓力的上升值。 ΔP2＝P2j－P2。
2.1.12 動(dòng)態(tài)減壓差ΔP Dynamic reduced pressure value 減壓閥在進(jìn)口壓力和流量穩(wěn)定的情況下，其進(jìn)口壓力與出口壓力之間的差值。 ΔP＝P1－P2。
2.1.13 減壓比B Ratio of pressure reduction 減壓閥的進(jìn)口壓力與出口壓力之比，分為動(dòng)壓比和靜壓比。 B＝P1／P2。
2.0.13 動(dòng)壓比 Bd Dynamic pressure ratio 給水減壓閥有介質(zhì)流量通過時(shí)的減壓比，Bd＝P1／P2d。 2.0.14 靜壓比 Bj Static pressure ratio 給水減壓閥密封關(guān)閉后（無介質(zhì)流量通過時(shí)）的減壓比，Bj＝P1／P2j。
2.0.15 動(dòng)靜壓比 K Pressure ratio of dynamic to static after valve
在給水減壓閥進(jìn)口壓力不變的情況下，有介質(zhì)流量通過時(shí)的出口壓力與密封關(guān)閉后的出口壓力之比。
K = P2／P2j 2.2 符 號(hào) P1 —— 進(jìn)口壓力； P2—— 出口壓力、出口動(dòng)壓； ΔP2Q —— 流量特性偏差； ΔP2Y —— 壓力特性偏差； P2j —— 出口靜壓； ΔP2 —— 出口壓力動(dòng)靜壓升，ΔP2=P2j-P2； ΔP —— 動(dòng)態(tài)減壓差，ΔP=P1-P2； B —— 減壓比，B= P1/ P2； t ——介質(zhì)溫度， K —— 動(dòng)靜壓比
3 減壓閥裝置的構(gòu)成及原理
3.1 減壓閥的型號(hào)
珊溪電廠減壓裝置采用的是ZJY46H—25Q（Ⅳ）DN400型減壓閥裝置。其中：
ZJ—公司代號(hào)
Y—減壓閥
4—法蘭連結(jié)
6—組合式
H—閥座材料為不銹鋼
25—公稱壓力（MPa）
Q—球墨鑄鐵
Ⅳ—雙反饋、可反沖排污、內(nèi)鎖定保護(hù)型
3.2 減壓閥的結(jié)構(gòu)
減壓閥的結(jié)構(gòu)如圖1所示。該裝置為ZJY46H－250Q（Ⅳ）雙反饋減壓閥，主要由主閥、主用反饋系統(tǒng)和備用反饋系統(tǒng)組成。兩個(gè)反饋系統(tǒng)呈并聯(lián)式組合。在減壓閥的正常工況下，兩套反饋系統(tǒng)可互為切換，互為備用。而備用的反饋系統(tǒng)，可進(jìn)行拆卸檢修。兩套反饋系統(tǒng)功能均一樣，無主次之分。在工作狀態(tài)中的反饋系統(tǒng)如發(fā)生堵塞，（出口壓力下降）可在減壓閥的工作狀態(tài)中進(jìn)行反饋系統(tǒng)的反向沖洗排污，將污垢排出系統(tǒng)外，使減壓閥恢復(fù)正常工況。 圖1 減壓閥結(jié)構(gòu) 
3.3 減壓閥的工作原理及主要輔助功能介紹
3.3.1 減壓閥的工作原理
如圖2所示，P1為減壓閥的進(jìn)口壓力；P2為減壓閥的出口壓力；Pt為減壓閥主閥的彈簧壓力；Pk為減壓閥主閥的壓力調(diào)節(jié)腔壓力；P't為反饋系統(tǒng)控制閥彈簧壓力；Pk'為反饋系統(tǒng)控制閥壓力調(diào)節(jié)腔壓力；H為減壓閥閥座和節(jié)流錐的開啟高度（相當(dāng)于主閥的過流面積）。減壓閥正常工況時(shí)，Pt=Pk，控制閥Pt'=Pk'，此時(shí)主閥和控制閥的閥座與節(jié)流錐開啟高度H和L都是一個(gè)定值（即：過流面積一定、過流量一定）。因此，減壓閥出口壓力相對(duì)是一個(gè)低壓值P2。 圖2 減壓閥工作原理 
在進(jìn)口壓力P1變化時(shí)，出口壓力P2是不變的，工作原理如下：
當(dāng)P1上升時(shí)，減壓閥的P2+ΔP2首先表現(xiàn)為上升，其值通過反饋系統(tǒng)出口管傳到控制閥，使Pt'+ΔPt'，ΔPt'與Pk'的力達(dá)到新的平衡，控制閥L減小；相應(yīng)ΔPk'壓力增大，經(jīng)壓力導(dǎo)管，使主閥的Pk+ΔPk，Pt=Pk+ΔPk壓力達(dá)到新的平衡，主閥H減小、ΔP2值恢復(fù)為原P2值。當(dāng)進(jìn)口壓力P1下降時(shí)，主閥與控制閥的工況則與上述的工況相反。
當(dāng)出口流量Q增大時(shí)，減壓閥的工況相當(dāng)于P1下降時(shí)的工況。當(dāng)出口流量Q減小時(shí)，減壓閥的工況相當(dāng)于P1上升時(shí)的工況。
3.3.2 ZJY46H型減壓閥的主要輔助功能介紹
ZJY46H型減壓閥不同于原減壓閥之處在于：反饋系統(tǒng)的抗泥沙、反沖排污、反饋系統(tǒng)的切換及出口壓力安全鎖定功能。
3.3.2.1 反饋系統(tǒng)的反沖排污工作原理
當(dāng)控制閥的濾網(wǎng)堵塞超過一定程度時(shí)，控制閥進(jìn)口的壓力L升高，導(dǎo)致主閥的PK值升高，導(dǎo)致主閥過流面減小，出口壓力P2值減小。此時(shí)只要進(jìn)行反沖排污操作，系統(tǒng)就可恢復(fù)正常。如圖3所示：首先關(guān)閉Fa（由于主活塞下方壓力腔被封閉和水的不可壓縮性，主閥的過流面積不變，減壓閥的P2值仍是一個(gè)低壓）；其次將控制閥下的三通閥旋轉(zhuǎn)90°，將反饋系統(tǒng)的順向水流關(guān)閉，同時(shí)排污口打開；在減壓閥出口壓力的作用下，水流反向，控制閥出口變成進(jìn)口，水流從濾網(wǎng)內(nèi)向外，經(jīng)三通閥排出系統(tǒng)外，同時(shí)帶走附著在濾網(wǎng)外的雜質(zhì)；zui后按關(guān)閉三通閥、打開Fa的順序操作，反饋系統(tǒng)恢復(fù)正常。 圖3 反饋系統(tǒng)的反沖排污工作原理 3.3.2.2 減壓閥的雙控制反饋系統(tǒng)
為保證減壓閥的安全可靠性，ZJY46H型減壓閥采用雙反饋控制系統(tǒng)（如圖3所示）。在減壓閥工作時(shí)互為備用；在工作系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通過切換就可投入備用系統(tǒng)；故障系統(tǒng)可在減壓閥的工況下維修，維修完畢，又可作為備用。從而zui大限度地保證了減壓閥運(yùn)行的不間斷性。工作原理如圖3所示：系統(tǒng)A處于工作狀態(tài)；系統(tǒng)B處于備用狀態(tài)。系統(tǒng)B的壓力導(dǎo)管控制閥處于關(guān)閉工況；三通切換閥Fc1、Fc2的通道連通A系統(tǒng)。使A系統(tǒng)關(guān)閉、B系統(tǒng)工作的切換時(shí)順序?yàn)椋宏P(guān)閉Fa，同時(shí)旋轉(zhuǎn)Fc1和Fc2至90°；打開Fb。至此，切換完成。
3.3.2.3 減壓閥的安全鎖定
如圖4所示：減壓閥的安全鎖定裝置是由安全拉桿、雙鎖定螺母、調(diào)節(jié)螺桿和活塞組成。在正常工況下，經(jīng)調(diào)整雙鎖定螺母，使其下面與調(diào)節(jié)螺桿的上面留有一個(gè)合適的間隙h。減壓閥正常工作時(shí)，安全拉桿為空載，不影響正常工況。當(dāng)意外Pk的失壓，在主彈簧的大剛度壓力下節(jié)流錐和閥座的開度為zui大值時(shí)P1、P2壓力相等，高壓水會(huì)破壞用水設(shè)備。由于本減壓閥裝有安全鎖定裝置，故在出現(xiàn)上述工況時(shí)，h自動(dòng)消失，節(jié)流錐和閥座的開度被鎖定在一定位置，P2壓力不會(huì)與P1等壓，保護(hù)了用水設(shè)備的安全。 圖4 減壓閥安全鎖定裝置 4 減壓閥的調(diào)試
a.打開減壓閥后出口閥門1/3左右的開度。
b.逐漸打開減壓閥前進(jìn)口閥門，同時(shí)注意進(jìn)、出口壓力表的變化。
c.適當(dāng)調(diào)節(jié)主閥調(diào)節(jié)桿的位置。
d.打開排氣螺栓，排出空氣，再擰緊排氣螺栓。
e.調(diào)節(jié)控制閥調(diào)節(jié)帽，順時(shí)針壓力上升逆時(shí)針壓力下降，調(diào)到所需壓力，再擰緊調(diào)節(jié)帽上的鎖定螺釘。f.調(diào)整主閥鎖定桿上的鎖定螺母，留一定間隙后緊鎖定螺母。
g.逐漸全開出口閥門，同時(shí)留意出口壓力表的變化，其壓力值基本不變。
5 結(jié)語
新減壓裝置的設(shè)計(jì)原理、結(jié)構(gòu)、設(shè)備選型、加工工藝等各方面均比原減壓裝置有了很大的提高。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，改造后的減壓裝置更為安全、可靠。易于操作、故障率低、維護(hù)量小，為珊溪電廠和電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。與本產(chǎn)品相關(guān)的產(chǎn)品有：氣動(dòng)截止閥, |
