余热锅炉三通挡板阀的制作方法
【专利说明】
[0001]技术领域:
本发明涉及高温烟气余热利用、燃机发电、燃-蒸联合循环电站等技术领域，具体地说是余热锅炉三通挡板阀。
[0002]【背景技术】:
由于燃气轮机装置的优越性能，同时具有体积小、功率密度大、启动快、维护方便等特点，在工业发电、燃-蒸联合循环电站、海上平台、天然气输送管道等工业领域中得到了广泛的应用，一般来说，燃气轮机的排气背压每增加I kPa，其输出功率将下降0.6 %?0.7%，热耗率将会增大0.6 %?0.7 %。但在燃气轮机排气后加装余热锅炉后，排气背压约增高1.4 kPa?2.5 kPa,这将导致燃气轮机的输出功率降低0.9 %?1.6 %，热耗率将增大0.9 %?1.7 %，而在燃气轮机与余热锅炉之间通常要选用一个设备来实现燃气轮机简单循环和联合循环的转换，并且通过这种设备分配燃气轮机排气量，来调节余热锅炉的负荷，它已成为燃气轮机余热锅炉的重要设备之一，这种设备就是余热锅炉三通挡板阀；
普通的余热锅炉三通挡板阀，它是由阀体、驱动装置、转动轴、连杆机构、阀板、密封系统和控制系统组成，密封系统是由阀板上的密封板、阀座、控制阀门和风机所组成，余热锅炉三通挡板阀属于直角T型三通，有燃气进口、旁通侧出口和余热锅炉侧出口，当三通挡板阀的阀板处在余热锅炉侧出口关闭和旁路侧出口关闭的阀座位置时，要对阀座进行密封，三通挡板阀的密封腔是靠阀板上的弹性密封板与阀座围成的一个密封空气室来保证，由风机分别经过旁通侧阀座空气进口和余热锅炉侧阀座空气进口向空气室内通入有一定压力的空气，利用空气压紧密封保证密封效果。当阀板处于关闭旁通侧出口位置时，燃气从余热锅炉侧出口排入余热锅炉中，余热锅炉处于满负荷运行，即是燃气轮机-蒸汽轮机联合循环运行状态；当阀板处在中间任何位置时，燃气分别排到旁通烟囱和余热锅炉，可以改变余热锅炉蒸发量等参数，实现余热锅炉负荷的调节；当燃气轮机处于简单循环运行，由驱动装置带动转动轴，再由连杆机构带动阀板，阀板从关闭旁通侧出口的水平位置转到关闭余热锅炉侧出口的垂直位置，在这个过程中阀板转动夹角是90°，阀板处在关闭余热锅炉侧出口的阀座位置，燃气从燃气进口直接排到旁通侧出口的流动过程中是按照90°直角转弯，这使得燃气在流出旁路侧出口后的流场非常不均匀，造成转弯流动中的压力损失较大，关闭阀板的时间较长，而且燃气轮机的输出功率减少、热耗率较高。
[0003]
【发明内容】
:
针对上述问题，本发明提供一种余热锅炉三通挡板阀。
[0004]本发明的技术方案是:余热锅炉三通挡板阀，包括阀体，阀体左右两侧分别设有燃气进口，余热锅炉侧出口，上侧设有旁通侧出口，余热锅炉侧出口和上侧设有旁通侧出口交界处的阀体上设有驱动轴，起到轴与阀板通过连杆机构连接，驱动轴伸出阀体的部分平键连接驱动装置；
阀板通过连杆机构的动作，阀板截止位置分别为:阀板底部顶在阀体底部内壁上；阀板底部顶在燃气进口和余热锅炉侧出口之间的阀体的内壁上，阀板两侧设有弹性密封板，阀体内壁上，在弹性密封板的截止位置上各设有一圈阀座，弹性密封板与阀体内壁上的阀座围成密闭空气室，每个阀座一侧的阀体上的壳体上开有通孔分别连接旁通侧阀座空气进口、余热锅炉侧阀座空气进口，旁通侧阀座空气进口和余热锅炉侧阀座空气进口分别通过控制阀与风机管道连接。
[0005]燃气进口和余热锅炉侧出口之间的阀体壳体夹角过渡为圆弧形。
[0006]所述的阀板底部顶在阀体底部内壁上，在余热锅炉侧出口一侧，阀板与阀体底部的夹角呈锐角布置，其角度在50°?70°之间。
[0007]本发明具有如下有益效果:余热锅炉三通挡板阀的阀体上燃气进口与旁通侧出口连接的流道内表面由直角连接改成圆弧过渡连接，余热锅炉侧出口的阀座位置与旁通侧出口的阀座位置的夹角是锐角，由驱动装置带动转动轴，再由连杆机构带动阀板，从关闭旁通侧出口的位置转到关闭余热锅炉侧出口位置的过程中阀板转动夹角小于90°，同时阀板的上表面还起到导流板的作用，这样不仅使得燃气在转弯过程中的压力损失较小，关闭阀板的时间较短，而且还提高燃气轮机的输出功率和减少热耗率。
[0008]【附图说明】:
附图1是本发明的结构示意图；
附图2是附图1的剖面图；
附图3是附图1工作示意图；
附图4是本发明中密封空气室的结构示意图。
[0009]图中1-阀体，2-驱动装置，3-连杆机构，4-驱动轴，5-阀板，6_风机，7_阀座，8_弹性密封板，9-控制阀门，10-燃气进口，11-余热锅炉侧出口，12-旁通侧出口，13-旁通侧阀座空气进口，14-余热锅炉侧阀座空气进口，15-夹角，16-圆弧，17-密封空气室。
[0010]【具体实施方式】:
下面结合附图对本发明作进一步说明:
由图1结合图2?图4所示，余热锅炉三通挡板阀，包括阀体1，阀体I左右两侧分别设有燃气进口 10，余热锅炉侧出口 11，上侧设有旁通侧出口 12，余热锅炉侧出口 11和上侧设有旁通侧出口 12交界处的阀体I上设有驱动轴4，起到轴4与阀板5通过连杆机构3连接，驱动轴4伸出阀体I的部分平键连接驱动装置2 ；
阀板5通过连杆机构3的动作，阀板5截止位置分别为:阀板5底部顶在阀体I底部内壁上；阀板5底部顶在燃气进口 10和余热锅炉侧出口 11之间的阀体I的内壁上，阀板5两侧设有弹性密封板8，阀体I内壁上，在弹性密封板8的截止位置上各设有一圈阀座7，弹性密封板8与阀体I内壁上的阀座7围成密闭空气室17，每个阀座7 —侧的阀体I上的壳体上开有通孔分别连接旁通侧阀座空气进口 13、余热锅炉侧阀座空气进口 14，旁通侧阀座空气进口 13和余热锅炉侧阀座空气进口 14分别通过控制阀9与风机6管道连接。
[0011]燃气进口 10和余热锅炉侧出口 11之间的阀体I壳体夹角过渡为圆弧16形。
[0012]所述的阀板5底部顶在阀体I底部内壁上，在余热锅炉侧出口 11 一侧，阀板5与阀体I底部的夹角15呈锐角布置，其角度在50°?70°之间。
[0013]当燃气从燃气进口 10流入三通挡板阀中，当余热锅炉侧出口 11关闭，燃气经过圆弧16缓慢的转弯，从旁通侧出口 12流出，同时阀板5的上表面还可起到导流板的作用，这样不仅使得燃气在转弯过程中的压力损失较小，而且关闭阀板5的时间较短。
[0014]当阀板5位于旁通侧出口关闭时的位置，当燃气从燃气进口 10流入三通挡板阀中，由于旁通侧出口 12关闭，燃气直接从余热锅炉侧出口 11流出。
[0015]当三通挡板阀的阀板5处在余热锅炉侧出口 11关闭和旁路侧出口 12关闭的阀座位置时，要对阀座7进行密封，三通挡板阀的密封是靠阀板5上的弹性密封板8与阀座7围成的一个密封空气室17来保证，由风机6分别经过旁通侧阀座空气进口 13和余热锅炉侧阀座空气进口 14向空气室内通入有一定压力的空气，利用空气压紧密封保证密封效果。
[0016]当阀板5处于关闭旁通侧出口 12位置时，燃气从余热锅炉侧出口 11排入余热锅炉中，余热锅炉处于满负荷运行，即是燃-蒸联合循环运行状态；当阀板5处于中间任何位置时，燃气分别排到旁通烟囱和余热锅炉中，可以改变余热锅炉蒸发量等参数，实现余热锅炉负荷的调节；当阀板5处于关闭余热锅炉侧出口 11的位置时，即是燃气轮机简单循环运行。
【主权项】
1.一种余热锅炉三通挡板阀，包括阀体(I)，其特征在于:阀体(I)左右两侧分别设有燃气进口(10)，余热锅炉侧出口(11)，上侧设有旁通侧出口(12)，余热锅炉侧出口(11)和上侧设有旁通侧出口(12)交界处的阀体(I)上设有驱动轴(4)，起到轴(4)与阀板(5)通过连杆机构⑶连接，驱动轴⑷伸出阀体⑴的部分平键连接驱动装置⑵； 阀板(5)通过连杆机构(3)的动作，阀板(5)截止位置分别为:阀板(5)底部顶在阀体⑴底部内壁上；阀板(5)底部顶在燃气进口(10)和余热锅炉侧出口(11)之间的阀体(I)的内壁上，阀板(5)两侧设有弹性密封板(8)，阀体⑴内壁上，在弹性密封板⑶的截止位置上各设有一圈阀座(7)，弹性密封板(8)与阀体(I)内壁上的阀座(7)围成密闭空气室(17)，每个阀座(7) —侧的阀体(I)上的壳体上开有通孔分别连接旁通侧阀座空气进口(13)、余热锅炉侧阀座空气进口(14)，旁通侧阀座空气进口(13)和余热锅炉侧阀座空气进口(14)分别通过控制阀(9)与风机(6)管道连接。
2.根据权利要求1所述的余热锅炉三通挡板阀，其特征在于:燃气进口(10)和余热锅炉侧出口(11)之间的阀体I壳体夹角过渡为圆弧(16)形。
3.根据权利要求1所述的余热锅炉三通挡板阀，其特征在于:所述的阀板(5)底部顶在阀体⑴底部内壁上，在余热锅炉侧出口(11) 一侧，阀板(5)与阀体⑴底部的夹角(15)呈锐角布置，其角度在50°?70°之间。
【专利摘要】本发明提出余热锅炉三通挡板阀。它是由阀体、驱动装置、转动轴、连杆机构、阀板、密封系统和控制系统组成，余热锅炉三通挡板阀的阀体上燃气进口与旁通侧出口连接的流道内表面由直角连接改成圆弧过渡连接，余热锅炉侧出口的阀座位置与旁通侧出口的阀座位置的夹角是锐角，由驱动装置带动转动轴，再由连杆机构带动阀板，从关闭旁通侧出口的位置转到关闭余热锅炉侧出口位置的过程中阀板转动夹角小于90°，同时阀板的上表面还起到导流板的作用，这样不仅使得燃气在转弯过程中的压力损失较小，关闭阀板的时间较短，而且还提高燃气轮机的输出功率和减少热耗率。
【IPC分类】F16K11-052, F16K31-44
【公开号】CN104728469
【申请号】CN201510139272
【发明人】刘伟, 栾旭, 王寿忠, 白金峰
【申请人】中国船舶重工集团公司第七 三研究所
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月28日