一种用于低压缸零出力运行的精细化调整的连通管蝶阀结构的制作方法

[0001]
本实用新型属于发电行业领域，涉及一种用于低压缸零出力运行的精细化调整的连通管蝶阀结构。


背景技术：

[0002]
为消纳新能源，我国计划在“十三五”期间实施2.2亿千瓦燃煤机组的灵活性改造，使机组具备深度调峰能力。纯凝机组增加15-20％额定容量的调峰能力，最小技术出力达到30-35％额定容量。供热机组增加20％额定容量的调峰能力，最小技术出力达到40％～50％额定容量。
[0003]
低压缸零出力改造是供热机组实施热电解构改造的一种重要方式，具有投资少、供热经济性好、运行方式灵活等优点，在近年中得到了大规模应用。从2016年开始仅三年时间在中国进行低压缸零出力改造的机组已超过100台。改造机组容量涵盖125mw～600mw，参数从亚临界至超临界。目前低压缸零出力改造是将原连通管的lv阀更换为全密封的液压蝶阀，以完全隔断此路进入低压缸的蒸汽。新增更细的低压缸冷却蒸汽管道，并在管道上设置调阀用于调整进入低压缸的蒸汽流量。当需要低压缸零出力模式运行时，将连通管蝶阀全关，用新增连通管道上的调阀控制进入低压缸的进汽流量来带走低压缸鼓风损失，需要此路控制流量为20～50t/h左右。可以看出，在低压缸零出力改造中需要对原有lv阀更换，新增一路冷却蒸汽管道，还需对原有连通管的布局进行重新设计和管道热应力核算，并在管道上设置调阀。以300mw机组为例，此部分投资约为300万，此外，这部分改造还会导致施工的工期增长，部分机组由于厂房空间及行车起吊高度受限的原因导致机组无法进行改造。这一问题的根源在于现有的大口径蝶阀无法在小开度下稳定工作，难以对小流量进行调节控制。
[0004]
针对以上问题，需设计一种新型的蝶阀结构，可以实现小流量下精细化控制的目的。


技术实现要素：

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本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种用于低压缸零出力运行的精细化调整的连通管蝶阀结构，该蝶阀结构能够实现小流量下的精细化控制，有效解决大口径蝶阀在小开度下振动及流量的精细化调整的问题。
[0006]
为达到上述目的，本实用新型所述的用于低压缸零出力运行的精细化调整的连通管蝶阀结构包括阀板、阀杆套、阀体、第一阀杆、第一执行机构、第二阀杆及第二执行机构；
[0007]
阀板及阀杆套均位于阀体内，第一阀杆的一端与第一执行机构相连接，第一阀杆的另一端与阀板相连接，第二阀杆的一端穿过阀体，第二阀杆的另一端与第二执行机构相连接，阀杆套空套于所述第二阀杆上，阀板的侧面开设有若干第一通孔，阀板的侧面设置有与阀杆套间隙配合的凹槽，所述凹槽内设置有第二通孔，阀杆套上设置有第三通孔及与正对所述第二通孔的第四通孔。
[0008]
第二通孔的数目与第四通孔的数目相同，且一个第二通孔对应一个第四通孔。
[0009]
第一执行机构为液动执行机构。
[0010]
第二执行机构为液动执行机构、气动执行机构或者电动执行机构。
[0011]
阀板的动作角度小于等于90
°
。
[0012]
第一阀杆与第二阀杆平行设置。
[0013]
第一阀杆与阀板之间采用偏心的方式连接。
[0014]
阀杆套位于阀板来流方向的一侧。
[0015]
本实用新型具有以下有益效果：
[0016]
本实用新型所述的用于低压缸零出力运行的精细化调整的连通管蝶阀结构在具体操作时，当需要退出低压缸零出力运行时，逐渐增大阀板的开度，当阀板全开后，通过第二阀杆将第四通孔全部覆盖，以实现大流量稳定通过；当需要低压缸零出力运行时，先保持第四通孔全开，再逐渐关闭阀板，最后调节第二阀杆对第四通孔的覆盖面积，以实现小流量精细化调整，解决大口径蝶阀在小开度下振动及流量的精细化调整问题，有效降低低压缸零出力改造费用和施工时间，无需添加小口径的冷却蒸汽旁路和调阀，避免原有中低压连通管重新布局和设计，改造中只需将原有蝶阀更换为本实用新型的蝶阀结构，相应的工程投资和施工时间大幅缩短，甚至解决部分机组空间受限导致的无法改造的问题。
附图说明
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图1为本实用新型的结构示意图；
[0018]
图2为本实用新型中阀板2的结构示意图。
[0019]
其中，1为阀体、2为阀板、3为第一执行机构、4为第一阀杆、5为第二阀杆、6为阀杆套、7为第二执行机构、8为第一通孔、9为第四通孔、10为凹槽、11为第二通孔。
具体实施方式
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下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
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参考图1及图2，本实用新型所述的用于低压缸零出力运行的精细化调整的连通管蝶阀结构包括阀板2、阀杆套6、阀体1、第一阀杆4、第一执行机构3、第二阀杆5及第二执行机构7；阀板2及阀杆套6均位于阀体1内，第一阀杆4的一端与第一执行机构3相连接，第一阀杆4的另一端与阀板2相连接，第二阀杆5的一端穿过阀体1，第二阀杆5的另一端与第二执行机构7相连接，阀杆套6空套于所述第二阀杆5上，阀板2的侧面开设有若干第一通孔8，阀板2的侧面设置有与阀杆套6间隙配合的凹槽10，所述凹槽10内设置有第二通孔11，阀杆套6上设置有第三通孔及与正对所述第二通孔11的第四通孔9。
[0022]
第二通孔11的数目与第四通孔9的数目相同，且一个第二通孔11对应一个第四通孔9；阀板2的动作角度小于等于90
°
；第一阀杆4与第二阀杆5平行设置；第一阀杆4与阀板2之间采用偏心的方式连接；阀杆套6位于阀板2来流方向的一侧。
[0023]
第一执行机构3为液动执行机构；第二执行机构7为液动执行机构、气动执行机构或者电动执行机构。
[0024]
在工作时，第二执行机构7控制第二阀杆5移动，以调节第四通孔9的通流面积；第一通孔8的孔径根据低压缸在零出力运行方式各负荷下最小冷却蒸汽流量而定。
[0025]
第一执行机构3通过扭矩作用带动第一阀杆4及阀板2进行旋转，阀板2的动作角度小于等于90
°
，第二执行机构7带动第二阀杆5沿阀杆套6的方向上下移动，其行程能够覆盖第四通孔9。
[0026]
当需要退出低压缸零出力运行时，先逐步开启阀板2，当阀板2全开后，再将第二阀杆5覆盖全部的第四通孔9；当需要投入低压缸零出力运行时，将第二阀杆5不覆盖第四通孔9，再逐步关闭阀板2，阀板2在关闭过程中应快速通过开度小于20％的区间，待阀板2全关后，通过调整第二阀杆5覆盖第四通孔9的面积，以调节通过第四通孔9及第二通孔11进入到低压缸的冷却蒸汽流量，其中，冷却蒸汽经第三通孔进入到第二阀杆5与阀杆套6之间的空间，然后再经第四通孔9及第二通孔11流出蝶阀。
[0027]
本实用新型可用于机组进行低压缸零出力改造中的中低压连通管蝶阀的更换，以及拟采用低压缸零出力运行的新设计机组的选型。例如，对于某330mw亚临界机组，其中，低压联通管管道直径为1400mm，额定质量流量为700t/h，中低压连通管上装有液控蝶阀，液控蝶阀设计运行的最小开度为20％，在此开度下进入低压缸的最小流量为150t/h左右，机组需要进行低压缸零出力改造，要求低压缸零出力改造后，在零出力运行状态下进入低压缸的蒸汽流量为25-35t/h左右。进入低压缸的蒸汽流量多少，需要根据次末级温度进行调整。原有蝶阀在开度小于20％时，由于流量控制精度差，导致汽轮机可能运行在振动异常区间，运行安全性不受控，故需要对此中低压连通管和蝶阀进行改造。
[0028]
在以往的改造中，首先更换原有中低压连通管的碟阀，新更换的碟阀，该碟阀在低压缸少蒸汽运行时完全关闭。为精细化调整进入到低压缸中的蒸汽流量，需要重新增加一路冷却蒸汽流量旁路，并在新增的冷却旁路上增加调阀以控制流量。在改造中，还需要对原有连通管碟阀的位置重新布置，原连通管的强度和布局进行重新设计，仅本部分的设计和改造费用约为300万元，停机冷却后的施工周期约为15天。若使用本实用新型的蝶阀装置，可以直接替换原有连通管的碟阀。阀碟上的第一通孔8面积设计可通过的额定蒸汽流量20t/h，通过第二阀杆5控制的流量为30t/h。这样就可以实现在蝶阀全关的情况下，控制进入低压缸的流量为20-50t/h。工程改造费用约为200万元，停机冷却后的施工周期约为5天左右，大大降低了工程改造费用和施工时间。并解决了中小型机组现场空间不足，行车提升高度受限而无法执行改造的问题。