Główny Zawór Izolacyjny Parowy

Wprowadzenie

Główną funkcją głównego zaworu izolacyjnego pary (zaworu awaryjnego stopu (ESV)) jest dostarczanie lub odcinanie pary do turbiny parowej wysokiego ciśnienia (HP); pełni również rolę zaworu bezpieczeństwa do szybkiego odcięcia głównego dopływu pary do turbiny w przypadku awarii. Para produkowana w końcowym przegrzewaczu kotła wodnorurkowego jest zazwyczaj dostarczana do turbiny przez cztery rury wysokociśnieniowe; ta para jest często nazywana ‘główną parą’. Na wlocie turbiny wysokociśnieniowej każda linia jest wyposażona w jeden ESV i jeden zawór sterujący połączony szeregowo, wszystkie umieszczone w skrzynkach zaworowych (jak pokazano na poniższym diagramie).

Przekrój Zaworu Awaryjnego Stopu Turbiny i Kombinacji Zaworu Sterującego

Działanie Zaworu Awaryjnego Stopu

ESV jest zaworem typu włącz-wyłącz, co oznacza, że w danym momencie musi być całkowicie zamknięty lub całkowicie otwarty. Każdy ESV jest wyposażony w siłownik hydrauliczny, który odpowiada za otwieranie zaworu przeciwko siłom sprężyny. Ta sama siła sprężyny zamknie zawór w przypadku awarii, tj. gdy nie ma już ciśnienia hydraulicznego działającego na sprężynę. Zamknięcie zaworu jest bardzo szybkie, dlatego tłumik jest dostarczany, aby zmniejszyć prędkość zaworu pod koniec jego ruchu zamykającego, aby mógł gładko się osadzić; zmniejszenie prędkości również zmniejsza prawdopodobieństwo uszkodzenia tarczy zaworu i obszaru siedzenia.

ESV Otwarty (Lewo) i ESV Zamknięty (Prawo)

W podstawowej konfiguracji siłownik składa się z tłoka mocy zamkniętego w cylindrze pozycjonującym. Tłok mocy jest połączony z wrzecionem ESV, a gdy olej jest pompowany do cylindra, tłok porusza się liniowo i otwiera zawór, naciskając na sprężynę i ją kompresując. Ten ruch pozwala na doprowadzenie pary do skrzyni parowej i jej przepływ w kierunku wlotu pary do turbiny, gdzie zostanie doprowadzona przez związany z nią zawór sterujący.

Przekrój Siłownika ESV

Podoba Ci się ten artykuł? Koniecznie sprawdź nasz Kurs Wideo Wprowadzenie do Zaworów! Kurs zawiera quiz, podręcznik, a po ukończeniu kursu otrzymasz certyfikat. Ciesz się!

Konstrukcja

ESV składa się z:

• Elementu pośredniego
• Zespołu zaworu
• Dyfuzora
• Siłownika (serwomotoru)

Funkcją elementu pośredniego jest umiejscowienie zespołu zaworu w jego obudowie oraz wsparcie siłownika, który uruchamia zawór.

ESV jest często zaworem zrównoważonym z jednym siedzeniem, który zawiera zawór pilotowy i filtr parowy. 

Zawór Pilotowy

Zawór pilotowy jest obrobiony na wrzecionie zaworu i odpowiada za inicjowanie działania ESV. 

Filtr Parowy

Główną funkcją filtra parowego jest ochrona zarówno wewnętrznych części zaworu, jak i łopatek turbiny przed uszkodzeniami przez cząstki stałe i ciekłe, a także zapobieganie turbulencjom spowodowanym ruchem pary.

Uszczelnienie i Obudowa

Zamek zaworu umiejscawia zespół zaworu w obudowie zaworu. Wyciek pary jest zapobiegany za pomocą kombinacji zacisków i układów uszczelniających. Przestrzeń między wrzecionem a obudową jest uszczelniona za pomocą wieloczęściowego układu uszczelniającego. Dostarczono otwór inspekcyjny umożliwiający inspekcję endoskopową wnętrza zaworu.

Sekwencja Otwierania Zaworu

Głowica zaworu otworzy się tylko wtedy, gdy ciśnienia w dół i w górę będą równe (takie same). Sekwencja otwierania zaworu rozpoczyna się, gdy siłownik otwiera zawór pilotowy, pozwalając parze przejść przez otwory w głowicy zaworu, aż ciśnienia po obu stronach głowicy zaworu będą zrównoważone. Po osiągnięciu równowagi siłownik podnosi głowicę zaworu przeciwko sprężynie.

Projekty Głównego Zaworu Izolacyjnego Wlotu Parowego

Istnieją dwa główne typy systemów sterowania płynem hydraulicznym używanych dla turbin parowych, są to mechaniczny system sterowania hydraulicznego (MHC) i elektrohydrauliczny system sterowania (EHC). W obu systemach siłowniki wykorzystują płyn hydrauliczny do poruszania zaworami, ale różnią się pod względem ciśnienia płynu i źródła płynu. Oba systemy używają również awaryjnego systemu zrzutu do szybkiej ewakuacji płynu hydraulicznego w sytuacjach awaryjnych, aby sprężyna mogła szybko zamknąć zawór.

Działanie ESV

Aby obsługiwać ESV, systemy MHC zazwyczaj używają tego samego głównego systemu smarowania olejem turbiny. Ciśnienie oleju do otwierania zaworów uzyskuje się z głównego systemu olejowego turbiny i jest kontrolowane przez zawór zrzutu przekaźnika. Wszystkie urządzenia sterujące w systemach MHC są mechaniczne. W ESV olej hydrauliczny jest przekierowywany przez zawór zrzutu ciśnienia oleju z dołu tłoka na górę; to wyrównuje ciśnienie po obu stronach tłoka i pozwala sprężynie szybko zamknąć zawór, jeśli to konieczne. Systemy MHC są generalnie bardzo niezawodne i mogą działać przez kilka lat bez konieczności przeprowadzania inspekcji wewnętrznych.

W przeciwieństwie do tego, systemy EHC mają oddzielne źródło oleju hydraulicznego, a urządzenia elektroniczne są używane do realizacji różnych funkcji sterujących. W konsekwencji systemy EHC zapewniają szybsze reakcje, bardziej precyzyjną kontrolę i wymagają mniejszej liczby komponentów mechanicznych. Ze względu na liczne otwory w urządzeniach sterujących, czystość płynu jest bardzo ważna i musi być ściśle monitorowana. 

Ważne jest, aby zauważyć, że siłowniki MHC i EHC różnią się pod względem rozmiaru, ciśnienia i metody sterowania.
 

Konserwacja

Typowa konserwacja wykonywana na ESV obejmuje demontaż zaworu i sprawdzenie stanu wewnętrznych komponentów. Zadania konserwacyjne związane z systemami MHC zazwyczaj obejmują usunięcie zespołu siłownika z elementu pośredniego, a następnie jego demontaż, inspekcję i ponowny montaż. Mogą być również wymagane dodatkowe testy na zaworach i instrumentach kontrolnych.

Dodatkowe Zasoby

http://irtgmbh.de/wp-content/uploads/2016/03/MainSteamIsolationValves.pdf