球閥是工業領域廣泛采用的閥門,它具有流體阻力小、結構簡單、密封可靠、適用范圍廣以及操作靈活等優點。但由于早期的球閥普遍采用普通軟密封,其使用溫度受到限制(低于200),這就限制了球閥在火力發電廠(尤其是高溫、高壓疏水系統)中的應用。
近年來,隨著球閥技術的發展,開發出了適用于更高溫度的金屬密封球閥,大大拓展了球閥在火力發電廠的應用范圍。
金屬密封球閥的特點及應用
1 傳統金屬密封球閥的特點
對于火力發電廠疏水閥,金屬密封球閥逐步取代傳統的截止閥已成為必然趨勢,這是由金屬密封球閥相比于傳統截止閥的優勢所決定的。進口疏水球閥采用因科鎳爾作為球體材料,噴涂碳化鉻涂層(俗稱熱溶噴涂工藝),具有抗高溫、抗腐蝕、抗沖刷、抗熱沖擊以及可頻繁操作的特點,適合在鍋爐疏水、鍋爐排汽、定排連排、汽包排氣、過熱器排氣和疏水、吹灰器隔離、減溫水隔離及汽機疏水、主蒸汽疏水、抽氣疏水、再熱疏水、一次汽隔離、二次汽隔離等工況中使用。金屬密封球閥與截止閥的性能對比見表1。
金屬密封球閥與截止閥的性能對比
可以看出,金屬密封球閥在密封性能、耐沖刷能力、噪聲和維護方式等諸多方面都比傳統的截止閥具有較大的優勢。
以對介質的要求為例,截止閥要求流過的是純凈的介質,不能含有雜質,這一點正是目前許多電廠投運時間不長就出現進口疏水截止閥泄漏的主要原因。電廠在安裝維護過程中不可避免地會在蒸汽管道內留存焊渣、氧化鐵、金屬顆粒等雜物,當這些金屬雜物通過截止閥時,會對截止閥閥芯帶來較大的沖擊和磨損,進而引起泄漏,嚴重時會把閥芯和閥座上的司太立合金沖刷掉,此時閥芯不能再研磨維護,只能重新更換。而金屬密封球閥具有自清潔功能,允許閥門流過含雜質顆粒的介質。
2 新型金屬密封球閥的特點及應用
隨著科技的發展,金屬密封球閥技術也在不斷創新,早期的球閥技術已無法滿足當前苛刻工況的要求,逐漸被淘汰。2009年,美國金屬密封方孔球閥進入中國閥門市場,該球閥采用了最新的專利方孔技術及金屬表面硬化處理技術(特別是納米涂層工藝),增強了金屬密封球閥在更高需求和更苛刻工況的應用能力。方孔金屬密封球閥是對現有的圓孔金屬密封球閥的重大革新,圓孔的月牙形小截面變為方孔的方形大截面。圖1為開度15時新型方孔金屬密封球閥與傳統圓孔金屬密封球閥流道口形狀的比較。從圖1可以發現,在相同開度下,方孔球閥的流通面積比普通的圓孔球閥更大,降低了流速,減小了球體和閥座在開關過程中的沖刷,保護動密封內件。新型金屬密封方孔球閥與普通金屬密封球閥性能對比見。