小口径超临界全锻造闸阀的设计研究
超临界汽轮机主气阀阀体铸造工艺实践
超临界汽轮机主气阀阀体铸造工艺实践超临界汽轮机是目前电力工业中常用的一种发电方式，其主要特点是能够高效利用燃料，同时减少环境污染。
在超临界汽轮机中，主气阀是其中非常重要的组成部分之一，其负责调节汽轮机的进气量，从而控制机组输出功率。
而主气阀阀体铸造工艺的实践则是确保超临界汽轮机正常稳定运行的一个重要保障。
首先，主气阀阀体的铸造工艺要求使用高温韧性强的耐热合金材料，如钴基高温合金等。
其次，阀体的铸造必须采用精密铸造法，以保证零件的精度和质量。
具体来说，这包括以下几个步骤：首先是材料的准备，要选择品质上乘、成分稳定的钴基高温合金粉末。
其次，要进行合金粉的烘干处理，以去除其内部的水分和氧化物等。
然后，将合金粉混合均匀，并在其内部加入适当的细小颗粒的支撑结构物，以保证合金粉均匀附着，防止阳极脱落。
接下来，将混合好的合金粉填充至模具中，进行模具压实处理，并进行烧结工艺，使其形成具有坚实结构的金属零件。
除了铸造工艺外，还需要对阀体进行后续的加工处理和表面处理，以达到更高的质量和效果。
这包括对阀体进行加工、研磨和抛光等工艺处理，以修整零件的形状，保证其符合设计要求。
同时，还需对零件表面进行喷砂、钝化等防腐蚀处理，提高其耐腐蚀性和耐高温性能。
总之，在超临界汽轮机主气阀阀体铸造工艺的实践过程中，需要严格遵循工艺标准和质量要求，采用先进的生产技术和设备，全程进行监控和质量检验。
只有这样，才能确保超临界汽轮机的正常运行，提高能源效率，并保护环境。
数据分析是现代管理决策中非常重要的环节之一，通过对大量数据的采集、整理和分析，可以帮助企业或组织从中提取有效信息，指导其进行决策和规划。
下面将列出一些相关数据，并进行分析。
以某企业生产线的生产效率为例，根据其生产数据，可以得出以下数据：总生产量为1000件，其中合格品数量为900件，不合格品数量为100件，合格率为90%。
在进一步的分析过程中，我们可以计算得出该企业的良品率为90%（合格率），不良品率为10%（1-合格率）。
超临界600 MW机组主要阀门型式、设计参数和性能要求
限公司结合实际， 吸收先进技术， 国产阀门代替进 用 口阀门已得到用户认可。这一类阀门主要用在电厂 主给水系统上 ， 它压力高， 启闭压差大 ， 其中抽汽逆止 门压力 、 温度不高 ， 但功能要求十分可靠。目前， ％ ８ ０ 以上电厂还是采用进 口产 品。第 ３ 种为调节阀。 目
根据 对 已投运 及在 建 的 ６ ０ ０ 机组 粗 略统计 ， ＭＷ
因国产 阀门寿命和严 密性指标较进 口阀 门差 ， 电 故
站 的国产 阀 门 大 多 数 用 在 不 涉 及 机 组 安 全 性 的地
在电厂的工艺系统 中， 有些 阀门是 为了保证 运 方 ， 且多为中低压关断（ 隔离 ） 阀门。电站高端阀门 行安全而设置的 ， 如抽汽管道上的逆止 阀和 电动隔 大致可归纳为以下几种 ： １ 第 种为锅炉安全 门、 释放 断阀、 系统 中的安全 阀 、 锅炉 给水 泵 出 口电动 隔离 阀 阀和水压释放阀等。哈尔滨锅炉阀门有限公司和东 和逆止阀 、 高低压加热器进 出口关断 阀、 路阀 、 旁 疏 方阀门分厂生产的这些 阀门在亚临界机组国产化中
化需要解决的问题 ， 电站阀门选择更趋合理 ， 使 保证 具有优 良的调节性 能， 保证调节 参数准确 到位 ， 否
工艺 系统的安全 、 高效运行 ， 进而促进 民族工业发 则 ， 造成设备损 坏或事故发生 ； 于高温高压 阀 会 对 门， 必须保证无外漏 ， 否则 ， 将危及人身安全。 展， 降低电站建设成本 。
方联 于速 。
（． １东北 电力设计 院 ， 吉林 长 春 １０２ ； ２ 长春 市委党校 ， ３０ １ ， 吉林 长春 １０ ２ ） ３０ ２
超临界机组给水泵最小流量阀改进
600MW超临界机组给水泵最小流量阀改进600MW超临界机组给水泵最小流量阀的改进（一）毕业设计（论文）题目：600MW超临界机组给水泵最小流量阀的改进（二）毕业设计（论文）要解决的问题和使用的原始数据：随着600MW超临界及1000MW超临界机组的不断投运，由于机组的参数更加高，必定对调节阀设备提出更高的要求。
迷宫式调节阀由于其卓越的抗气蚀能力，稳定的节流减压效果以及精确的调节线形精度，将会在大机组上有所作为。
通过调节阀的介绍，简单的分析，提出了迷宫式调节阀，很好地解决调节阀气蚀、闪蒸、调节灵敏度不高的难点（三）毕业设计（论文）的内容：1.——前言绪论2.——给水泵最小流量阀的介绍3.——给水泵最小流量阀的工作原理及结构特点4.——国产给水泵最小流量阀与进口最小流量阀的差异5.——对于产生汽蚀，闪蒸，震动，噪音的原因6.——如何对于产生的不良影响进行改进7.——给水泵最小流量阀的实际应用8.——参考文献一．前言摘要：随着600MW超临界及1000MW 超超临界机组大规模建设，笼罩式及孔板式结构调节阀已经无法适应高压差、高流速的工况条件。
而采用迷宫技术的调节阀给出了很好的解决方案。
本文提出了迷宫式调节阀的工作原理、独特结构特点和理论依据，并通过与孔板式笼罩式调节阀的比较，展现其极高的调节性能关键词：调节阀迷宫式芯包气蚀围堰流量节流减压Abstract:withtheconstructionof600MWsupercriticaland ultrasupercritical1000MWunit,theshroudedandorificep latestructurecontrolvalvehasbeenunabletoadapttothec onditionsofhighpressureandhighflowrate.Andtheuseofl abyrinthtechnologycontrolvalvegivesagoodsolution.In thispaper,theworkingprinciple,theuniquestructuralch aracteristicsandthetheoreticalbasisofthelabyrinthre gulatingvalvearepresented)1.背景概述我国的阀门发展也有几十年的历史，阀门的厂家也由小变大，在研制，开发，生产上不断进步，在上世纪八十年代只能生产600多个品种，2700多个规格。
超(超)临界火电机组关键阀门国产化研制电动疏水阀技术规范书
超（超）临界火电机组关键阀门国产化研制电动疏水阀技术规范书总则根据国能科技【201 0】335号、392号文件要求，调动各方积极性，全力推进超（超）临界火电机组关键阀门国产化工作。
明确以河南华润焦作龙源电厂项目为依托工程，完成疏水阀首台(套)国产化研制任务。
为充分发挥各自优势，确保阀门研制在安全、质量、进度等方面取得成功，承担单位共同完成超（超）临界火电机组关键阀门国产化攻关和产品开发。
各方经协商，达成如下协议：一、合作内容按江苏南通电厂1000MW超超临界机组锅炉疏水阀参数，各方联合完成锅炉岛疏水阀设计制造技术研究和样机试制等相关工作。
二级过热器出口疏水阀主要技术参数(江苏南通电厂)：公称通径：2．5”设计压力：30Mpa (g)设计温度：590℃管道材料：T9l配管尺寸： 63.5×12.5安装位置：二级过热器出口管道具体要求详见附件1——电动疏水阀技术规范书。
二、研发计划2011年3月完成试验大纲的编制和评审(详见附件2 )；2011年4月签订联合研发协议，并完成设计方案、制造工艺包括阀体在内的主要零部件材料的选用和检验方法的制定；2011年5月完成设计方案、制造工艺的评审；2011年8月完成鉴定大纲的编制和评审；2011年9月完成疏水阀样机的制造；2011年11月完成样机的试验和鉴定。
三、分工疏水阀设计制造技术研究和样机试制由阀门制造企业负责，设计院、主机厂和业主参与实施。
具体分工如下：1．阀门制造厂负责实施以下工作·根据疏水阀技术规范书等相关技术文件的要求，开展研发工作；·负责疏水阀研制计划的实施；·疏水阀设计、制造技术研究及样机图纸设计；·疏水阀试验大纲、鉴定大纲的编制；·疏水阀样机制造；·疏水阀的相关试验，并配合完成鉴定工作。
2．主机厂负责实施以下工作·提供疏水阀技术规范书及相关资料包括以往工程进口阀门的相关资料。
超临界最小流量调节阀的研究
Ｔｈｅ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｍｉ ｎｉ ｍｕ ｍ Ｆｌ ｏ ｗ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｖａ ｌ ｖ ｅ Ｕｓ ｅ ｄ
ｉ ｎ Ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ Ｃｒ ｉ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ Ｔｈｅ ｒ ｍａ ｌ Ｐｏ ｗｅ ｒ Ｐｌ ａ ｎ ｔ Ｕｎ ｉ ｔ
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｔ ｈｅ ｓ ｉ ｓ， ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｉ ｓ ｏ ｎ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ｔ ｙ ｐ ｅ ｓ ｏ ｆ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ｏ ｆ ｃ ａ ｖ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ —
由表 １可知 最小 流量 调节 阀的最大 进 口压力
组， 一台 １ ０ ０ ０ ＭＷ 超 临 界 机 组 一 般 配 置 ２ 台 ５ ０ ％ 容 量 的汽 动 给 水 泵 外 加 一 台 ３ ０ ％ 容 量 的 电 动给 水泵 。每 台给水 泵配 备一 套最 小 流量调 节 装
置， 装 置 中最 重要 的部 件是 最 小流量 调 节 阀 ， 它 是
质流 过颈 缩部 位后 ， 压 力会 回升 ， 当压力 超 过该介 质 的饱 和 蒸汽 压 力 时 ， 冈 ０ 才 形 成 的 气 泡 就会 发 生
为４ ２ ＭＰ ａ ， 对应 的阀 门出 口压力 仅 为 １ ． ５ ＭＰ ａ ， 有 ４ Ｏ ． ５ ＭＰ ａ的压 差 ， 阀 门在使 用 过 程 中极 易 损 坏 。 阀 门损 坏 的原 因有 结 构 设 计 不 合 理 、 介 质 冲蚀 的 破 坏 以及材 料选 择不 合 理三种 情 况 。下 面将分 别
09超临界、超超临界锅炉及阀门介绍
2009.01.10
武汉锅炉集团阀门有限责任公司
目录
一、超临界、超超临界锅炉发展介绍 二、超临界、超超临界锅炉总体介绍 三、超临界、超超临界锅炉材料应用介绍 四、超临界、超超临界火电机组阀门 五ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ超临界、超超临界火电阀门研制
一、超临界、超超临界锅炉发展介绍（1）
超临界锅炉发展历程
262
568
596
2009
WAIGAOQIAO III
塔式
中国
1000
262
605
603
2008
YONGHUNG #1, #2 NIEDERAUSSEM K
型 塔式
韩国 德国
800 1000
248 271
569 580
569 600
2004 2003
WANSLEY 2
型
美国
952
247
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538
1978
一、超临界、超超临界锅炉发展介绍（4）
§ 国际火电发展趋势
• PF-SC 超临界 • USC 超超临界机组 • IGCC 联合循环 • PFBC-CC 增压流化循环机组等。
§ 热效率
• 中小机组30%,亚临界机组38%,超临界,超超临界大型机组42%～45%
§ 2006～2020年我国电力发展产业政策:
WANSLEY 1
型
美国
952
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1976
BOWEN 3, 4
型
美国
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1975
GASTON ERNEST C 5
型
美国
超(超)临界火电阀门国产化实施方案(定稿)
超（超）临界火电阀门国产化实施方案二Ｏ一Ｏ年九月超（超）临界火电阀门国产化实施方案我国是一个以煤炭为主要一次能源的国家，常规火电占电力装机的70%以上。
随着机组的大型化，600MW、1000MW超超临界火电机组已逐渐成为常规火电的主力机组。
大型火电机组设备国产化取得了重要进展，锅炉、汽轮机和发电机三大主机已完全能够自主设计制造，但电站辅机一直是薄弱环节，特别是阀门，既是火电机组中价值量较大的设备，又代表了阀门制造业的设计制造水平。
据统计，一台1000MW超超临界火电机组中约有500余台高端阀门，其中90%依赖进口。
因此，尽快推进超超临界阀门国产化迫在眉睫，对实现自主发展能源事业，提升装备制造业竞争能力都具有重要意义。
根据中央领导的要求和国宝主任的批示精神，借鉴核电泵阀设备国产化的经验，政府部门组织协调，业主单位、规划设计院、主机厂积极配合、装备制造业联合攻关，共同推进常规火电阀门国产化,并顺势推进四大主管道、锅炉给水泵等其它关键辅机设备的国产化是完全有条件的。
一、超（超）临界火电阀门国产化现状（一）阀门行业现状我国阀门制造业近几年取得了长足进步。
通过自主开发和消化吸收引进技术，依托国家重点工程落实首台首套，同时积极进行技术改造，使我国阀门行业的研发能力、设计制造水平和产品质量都有了较大的提高。
特别是核电阀门国产化工作成效显著，取得重大进展，研制出一大批拥有自主知识产权的新产品，打破了国外的技术封锁和市场垄断。
天然气长输管道阀门过去也长期依赖进口，在国家能源局的领导和协调下，中国机械工业联合会和中石油集团公司组织阀门企业开发成功40〞和48〞Class600及Class900全焊接球阀，其中3家企业研制的30台样机经过严格的试验，已经通过了出厂鉴定和验收，所有技术性能指标均满足西气东输二线主干线的要求。
（二）在超（超）临界火电机组中已经有部分业绩多年来，阀门行业为火电站机组提供了大量阀门。
如：开封高压阀门有限公司生产的F92、F91电动闸阀和截止阀，WB36电动闸阀和三通截止阀，F22堵阀、止回阀及C12A 闸阀、截止阀、止回阀等，已先后使用于邹县等1000MW 超超临界火电站，运行状况良好，打破了我国超超临界火电机组高温高压阀门必须依赖进口的局面。
超临界主汽阀、调节阀铸造技术研究
分 析 ， 『 为按传统 的方 式设计 的浇铸 系 我ｆ认 】
统 存在 问题 ， 因此我们 对浇 注系统 进 行 了较
要求高 ， 了 Ｐ ．２％ ， ≤０ ０５ 除 ≤０ ０ ５ Ｓ ．２ ％外 ，
Ｎ、 ｂ也是 主控 元 素 ， ｒ的加入 量 达 ９ ５ Ｎ Ｃ ．％
～
大改进 ， 把原来 设计 的普通 浇注 系统 改为 底
Ｚ ｒ０ ｏ ｉＮ Ｎ （ Ｋ ５ Ａ ３ 材 料 的 Ｇ１ １ Ｍ ＮＶ ｂ Ｃ Ｔ ３６ Ｓ ） １
而且合 金元素 种类较 多 ， 合 金元 素 总含 量 其 大于 １％ ， 高合 金 铸 钢 。 因 此 决 定 了 钢 ０ 为 液 的流 动性差 ， 容易产 生 冷隔 ； 温易 氧 化 ， 高
资料 。
汽轮机 的工作 温度较 常规 火 电高 ， 就给 汽 这 轮机铸 件 提 出 了更 高 的要 求 ， 实 现 超 临 要 界 、 超 临界 汽 轮 机 的 国产 化 ， 必 须 攻 克 超 就
超 临界 、 超 临界汽轮 机所 需铸 件 的制造技 超 术 。而 Ｚ １ ｒ０ ｏ ｉ Ｎ Ｎ 材 质 的 高 压 主 Ｇ ＣｌＭ ＮＶ ｂ
汽阀 、 节 阀壳 铸件 ， 调 在我 公 司 尚属首 次 ， 掌 握 该材质 铸件 的制造 技术 就显 得尤 为迫切 。
１ 国 内外情 况 比较
由于 １ ％ Ｃ 铸 钢 材 料 含 有 很 高 的 铬 ， ２ ｒ
局部 热节 ， 于 在 此 位置 产 生缩 松 和 裂 纹 。 易
维普资讯
２０ ０ ７年 第 ３期
３ ７
超 临界 主 汽 阀 、 节 阀铸 造 技 术研 究 调
刘建 勇 陈 昆
摘 要 ： 主要介绍了超临界汽轮机主汽阀壳和调节阀壳铸件的铸造工艺技术， 重点研究了 １％Ｃ 材 ２ ｒ
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小口径超临界全锻造闸阀的设计研究
摘要：文章论述了小口径超临界全锻造闸阀设计过程中注意的设计要素，分析了整体锻造阀体的结构特点、工作原理及性能，讨论小口径超临界锻造闸阀设计中面临的困难以及解决方法、阀门的计算内容及主要零部件的材料。
关键词：超临界全锻造闸阀；电站阀门；旁通阀；设计计算
1概述
随着小型锅炉火力发电站高能耗，效率低下，环境污染严重，而作为火力发电的主要原料煤炭开发的日益枯竭，目前就国家政策而言，国内已经停止批复<600 MW机组火力发电站的建设。
而600 MW超临界机组主蒸汽压力已经达到24.2 MPa、温度538 ℃/566 ℃，1 000 MW超超临界机组主蒸汽压力已经达到31 MPa、温度593 ℃，主给水系统压力相应的也会更高。
随着高参数，大机组及超临界、超超临界火电机组的大量投产运行，对发电机组的性能要求越来越高，由于闸阀具有使用温度高、承压高、口径大、密封可靠、可双向密封等优点，在火力机组中得到广泛的应用，来控制高温高压汽水介质的有效启闭。
2工作原理及结构特点
闸阀作为隔断类阀门的一种，用来接通或截断管路中的介质。
其结构特点有流体阻力小、启闭力矩小、结构长度较短、密封性能好等，但其密封面也易损伤、启闭时间长、结构较为复杂。
全锻造小口径闸阀也面临高温高压介质使中腔憋压，启闭困难和中腔尺寸小，无法焊接导向筋等困难。
下面就如何设计此阀门的一些细节给出一点意见。
小口径超临界全锻造闸阀（如图1所示）是由阀体、阀座、阀瓣、阀杆、均压环、四分环、填料室、立柱、连接法兰、电装等组成。
锻造闸阀阀体是由毛坯钢锭整体锻造成型，阀门内部主要零部件如阀杆、填料室、阀瓣、阀座、均压环等也均采用锻件。
锻件毛坯均按照常规锻造工艺，在锻压设备上采取自由锤锻，使得锻件的外形接近于我们所需的零件外形。
其中锻造阀体为大型锻件，锻造程序相对复杂，锻造设备的要求也更为苛刻，但整体锻造工艺避免了铸钢件阀体铸造时存在的缩孔、夹渣和疏松等固有缺陷，以保证整体系统的安全。
阀体结构为直流型，全锻造阀体的加工量大，给生产周期带来一定的局限性，但阀体加工难度主要是存在于阀体导向筋的加工，由于阀体中腔尺寸的限制，无法在阀体中腔焊接导向筋，所以阀体采用凹导向筋，直接在阀体上加工（如图2所示），这样会对加工设备和操作工人有一定的要求。
在介质流入支管与阀门中腔之间增配平衡阀，可防止高温高压介质在阀门开启时形成中腔憋压，在一定程度上也减轻了阀门对电装启闭力矩的要求。
当需要开启闸阀时，先打开平衡阀，使介质通过平衡阀流入阀体中腔，使支管与中腔的压力保持一致，避免中腔因压强增大阻碍阀门的开启，同时密封面在大压差下，
其磨损和擦伤也会加剧，先开平衡阀再开主阀减少了密封面的磨损，延长阀门使用寿命。
阀体与连接法兰间采用立柱连接，拆卸方便简捷。
超临界全锻造闸阀介质的温度和压力都比较高，对阀杆密封填料的要求也较其他参数阀门较严格，密封填料采用上、下盘根与柔性石墨组合使用，确保密封效果。
中腔采用压力自紧式密封结构，介质压力越大阀门的密封性能越好。
阀瓣的设计有弹性阀瓣、楔式阀瓣和平行式阀瓣，我们这里采用的是楔式双阀瓣，此阀瓣对楔角的加工精度要求低，容易密封，温度变化不易造成擦伤，且随着密封面的磨损阀瓣具有一定的自我补偿功能，延长阀门使用寿命，密封面磨损后维修也较为方便。
阀座也采用锻造来制造，阀座与阀瓣的密封面间均对焊硬质合金材料，保障密封性能好的同时也尽量延长阀门的使用寿命。
3设计参数及主要材料
该超临界闸阀的参数为：工作温度T：369 ℃，工作压力P：31.3 MPa，公称通径DN：150，配管：Φ219×35。
阀门主要用在过热器二级减温水总管道上，作切断介质用。
主要零件材质见表1。
4设计计算包含的内容
本阀门设计标准采用ASME B16.34 SPL《法兰、螺纹和焊连接的阀门》。
主要设计计算包含以下内容：
①阀体的厚度；②密封面上的总作用力及比压；③阀杆强度计算；④阀杆稳定性；⑤阀座和阀瓣强度计算；⑥填料室强度计算；⑦阀体顶部边缘应力计算；
⑧四分环强度校核计算；⑨阀瓣导向筋抗剪力校核计算；⑩阀门总扭矩计算；11阀杆螺母螺纹强度校核；12立柱连接螺栓强度校核计算；13填料压盖和压板的强度校核计算。
5结语
此小口径超临界全锻造闸阀为600 MW机组产品。
目前，国内开发设计的闸阀大多数均为铸造结构。
由于目前国内阀门铸造水平落后，铸造缺陷多、质量差，造成阀体焊补量大，甚至有些缺陷在运行工程中逐渐暴露，对机组的水压试验和安全运行带来严峻的考验。
采用全锻造结构的闸阀，可以避免铸造缺陷带来的质量问题，也是高参数及高性能机组闸阀的发展趋势。
虽然锻造结构的闸阀价格相对铸造阀门昂贵，但是，锻造阀门对于机组的安全运行提供有力保障，而且节省了焊补、维修等费用，一劳永逸。
参考文献：
[1] 陆培文.阀门设计入门与精通[M].北京:机械工业出版社,2009.
[2] 王训钜.阀门使用维修手册[M].北京:中国石化出版社,1998.
[3] ANSI/ASME B16.34-2004,法兰、螺纹和焊接连接的阀门[S].。