DLT 5593-2021 发电厂调节阀选型设计规程.pdf

DLT 5593-2021 发电厂调节阀选型设计规程.pdf
仅供个人学习
反馈
标准编号:
文件类型:.pdf
资源大小:0.9 M
标准类别:电力标准
资源ID:339407
下载资源

标准规范下载简介

DLT 5593-2021 发电厂调节阀选型设计规程.pdf

注:①这些值仅为典型值,实际值应由制造商规定

③向外的意思是流体从套简中央向外流,向内的意思是流体从套筒外向中 央流。

xx高速公路施工组织设计附录 C 气体压缩系数

附录 C气体压缩系数

注:对比温度T, 泄放介质的温度(K) ,对比压力P= 介质的临界温度(K) 介质的临界压力(MPa)

1为便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度不 同的用词说明如下: 1)表示很严格,非这样做不可的: 正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”; 2)表示严格,在正常情况下均应这样做的: 正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”; 3)表示充许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的: 正面词采用“宜”,反面词采用不宜”; 4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合.. 的规定”或“应按执行”

中华人民共和国电力行业标准

DL/T 55932021

《发电厂调节阀选型设计规程》DL/T5593一2021,经国家能 源局2021年1月7日以第1号公告批准发布。 本标准制定过程中,编制组进行了大量细致的调查研究,总结 了近年来发电厂调节阀选型设计、调试运行等方面的实践经验,并 结合国内外调节阀设计、制造新技术的应用情况,对调节阀选型、 选择原则、选型计算及执行机构选型等提出具体规定。 为便于产大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本 标准时能正确理解和执行条文规定,编制组按章、节、条顺序编制 了本标准的条文说明,对条文规定的目的、依据以及执行中需注意 的有关事项进行了说明。但是,本条文说明不具备与标准正文同 等的法律效力,仅供便用者作为理解和把握标准规定的参考

总 则 29) 基本规定 (30 ) 调节阀的选型原则 (33) 4. 1 一般规定 (33) 4. 2 调节阀类型的选择 (35) 4.3 调节阀材料的选择 (38) 4.4 调节阀流量特性的选择 ( 38) 调节阀的选型计算 (39) 5. 1 一般规定 (39) 5.2 调节阀压差计算 (39 ) 5.3 调节阀流量系数计算 (40) 5. 4 调节阀可调比验算 (42) 5. 5 调节阀开度验算 (43) 执行机构选型 ( 44) 6.1一般规定 (44) 6.2执行机构的选择 (46)

3.0.1调节阀的基本误差、回差、死区及额定行程偏差等按现行 国家标准《电站调节阀》GB/T10869的有关规定执行,除非有特 殊要求,否则调节阀的整机基本误差、回差、死区、额定行程偏差不 应超过表1 的规定。

表1调节阀的整机基本误差、回差、死区、额定行程偏差(%

3.0.2调节阀的固有流量特性偏差按现行国家标准《气动调节 阅》GB/T4213的有关规定执行。调节阀固有流量特性包括斜率 偏差、流量系数偏差、额定流量系数偏差等。 3.0.3调节阀正常工作时的噪声控制水平与国家现行标准《电站 调节阀》GB/T10869和《减温减压装置》NB/T47033中的规定 一致。 3.0.4调节阀的泄漏量按现行国家标准《电站调节阀》GB/T 10869中的有关规定执行,具体如表2所示。

.0.4调节阀的泄漏量按现行国家标准《电站调节阀》GB 0869中的有关规定执行,具体如表2所示。

3.0.4调节阀的泄漏量按现行国家标准《电站调节阀》

表2调节阀的泄漏等级及试验方

1泄漏量试验方法按国家标准《电站调节阀》GB/T10869一2008中附录C的要 求进行

2泄漏等级I中的泄漏量由用户与制造厂商定。 ①通径是指阀座的内径

行业标准《电站阀门》NB/T47044的有关规定执行

0.6调节阀常见的固有流量特性有三种:等百分比、线性、快 寺性,其特性曲线见图1,其各自特点如下:

图1固有阀门特性曲线

(1)快开特性:在阀门刚开启的过程中流通能力增加很快,在 阀门开启到一定程度后,阀门流通能力的增加随阀门的开启将 变慢。

(2)等百分比特性:阀门行程的等量增加产生相同白分比的流 量变化,在行程范围的下限部分会提供精确的调节式控制,随着阀 芯渐渐接近全开位置,会快速增加流通能力。 (3)线性特性:阀门流通能力的增加随开度增加成比例增长。 (4)其他特殊流量特性制造厂应提供流量特性曲线,制造厂应 提供调节阀的额定流量系数(K)。 3.0.9调节阀可配用电动、气动和液动执行机构。电动和气动执 行机构较为常见,液动执行机构一般用于汽轮机主汽阀及调节汽 阀、中低压缸导气管调节阀、高低压旁路阀、采暖或工业抽汽管道 调节阀,主要由设备厂家选型并供货。

提供调节阀的额定流量系数(K)。 3.0.9调节阀可配用电动、气动和液动执行机构。电动和气动执 行机构较为常见,液动执行机构一般用于汽轮机主汽阀及调节汽 阀、中低压缸导气管调节阀、高低压旁路阀、采暖或工业抽汽管道 调节阀,主要由设备厂家选型并供货

4.1.2调节阀闪蒸和气蚀的防护

(1)调节阀管路系统中发生闪蒸与气蚀的条件应按下列方法 判定: 1)当调节阀两端压差△P<△P.时,不会发生闪蒸和气蚀。 P.为初始闪蒸压差,按下式计算:

式中:△P一 初始闪蒸压差(kPa); P,一调节阀人口压力(kPa); P调节阀人口液体的饱和蒸汽压力(kPa); K。一初始闪蒸系数(阀门厂提供,见表3),无量纲。 2)当调节阀两端压差△P≥△P,时,开始逐步产生闪蒸现象 △P,为阻塞流压差,按下式计算:

3)当调节阀两端压差△P>△P.时,且调节阀后压力P2△P,时,且调节阀后压力P2>P, 将产生气蚀现象。

表3调节阀特性数据表

:FL值在阀全开时测得,F1.与阀的阀芯形状、阀体结构、阀内液流流向有关。Fi 值越大的阀,允许承受的压差越大,抗闪蒸、气蚀的能力也越强,

(2)调节阀管路系统中防护闪蒸与气蚀可采用下列方法: 1)合理分配管路系统的压力分配,提高调节阀上游压力或下 游压力。调节阀可安装在泵出口,也可安装在系统中静压高的位 置或在调节阀下游处安装节流孔板以提高调节阀下游压力。 2)当调节阀两端压差较大时,可采用多级降压的方法,使调节 阀的压降分为儿级,每级压降都保证不使缩流断面处压力低于液 体的饱和蒸汽压力。 3)对于有可能发生闪蒸和气蚀的调节阀,需结合介质的腐蚀 性、温度、压力、经济性等因素综合选择阀门材质。一般选用硬度 高、韧性好的材料。 4)可采用专用调节阀防止闪蒸和气蚀,如多级阀芯节流调节 阿和迷宁河书盈上闻

4.1.3调节阀的密封和执行机构的选择需要考虑调节阀在各

工况下可能出现的最大压差选择。所谓最大压差是指调节阀阀前 压力与阀后压力的最大差值,如果调节阀阀后处于负压状态时,则 在调节阀密封和执行机构选型时需注意其充许压差要满足调节阀 最大压差的要求。

4.2调节阀类型的选择

4.2.1根据介质流向,调节阀分为流升式和流关式,其结构简图 见图2。流开式阀门开启力矩小,动作平缓,稳定性好,流关式阀 门开启力矩大,流动阻力小

图2流开式和流关式介质流向

对于流开式阀门,介质从阀芯尖的一侧向大的一端流动,冲刷 和气蚀直接作用在密封面上,介质通过节流后,流速突然变慢,压 力回升,气蚀明显,使密封面容易被破坏;对于流关式阀门,冲刷和 气蚀直接作用在密封面下面,通过阀座后压力回升慢,减少气蚀。 直行程调节阀结构形式主要包括直通单座调节阀、直通双座 调节阀、套简调节阀、角形调节阀和三通调节阀等,选型按下列 要求: 1)直通单座阀宜用于要求泄漏量小和阀前后压差较小的场 合,小口径直通单座阀也可用于压差较大的场合。 2)直通双座调节阀宜用于对泄漏量要求不严和阀前后压差较 大的场合。 3)套筒调节阀宜用于阀前后压差较大,介质有闪蒸或气蚀,介 质不含固体颗粒的场合。

角行程调节阀宜选用蝶形调节阀,适用于大口径、调节精度要 求不高的场合。 特殊调节阀主要包括自力式调节阀和低噪声调节阀,选型按 下列要求: 1)自力式调节阀宜用于工况长期稳定、阀前后压差小、控制精 度要求不高、控制管路难以接到的场合。 2)低噪声调节阀宜用于流体产生闪蒸、气蚀,在阀缩流面处流 速超过音速,选用普通调节阀噪声超过85dB(A)的场合。 蒸汽减温减压器可用于汽管网的减温减压控制和汽轮机旁 路控制,选型按下列要求: 1)对于PN100等级及以上的蒸汽减温减压器宜选用一体式结

2)在高压及高压差场合下,蒸汽减温减压器宜选用笼式导向 并选用多级降噪阀芯。 3)当工艺要求的可调比大于或等于50:1时,宜选用文丘里 型减温器或蒸汽辅助雾化型减温器。 4.2.2在普通调节阀中,当调节阀两端压差较大时,为避免闪蒸 或气蚀的发生,可用两个调节阀串联;也可在调节阀后加一块或多 块限流孔板来逐级减压,使每一级上的实际压差△P均小于本级 入口压力对应的△P,,从而避免闪蒸和气蚀的产生。这种方法实 际上是通过增加管道中的阻力来提高整个减压系统的能量损耗。 采用调节阀后加一块或多块限流孔板来逐级减压的方法时,需计 算出阀两端压差和每块孔板所能承受的压降,从而得出所需孔板的块 数和孔径。其具体方法为:首先计算出调节阀的阻塞流压差△P,并 考虑20%的安全系数,得到调节阀两端压差为△P阀=△P。一△P,× 20%。孔板按几何级数减压,则第一级孔板减压为△P阀/2,第二 级孔板减压为△P阀/2?,第三级孔板减压为△P阀/23..第n级孔 板减压为△P阅/2”,直减到末级孔板后压力为所需压力为止。 多级减压法虽能使调节阀免于气蚀、闪蒸的产生,但由于阀的 压降分配比S值降低、将导致阀容量降低、流量调节范围变窄及 阀的流量特性畸变。但若处理适当时,用于减压系统的调节还是 切实可行的。 4.2.4锅炉主给水调节阀一般是在锅炉启动初期过程中使用,此 时锅炉的压力由零逐渐建立,且所需给水流量小,主给水调节阀前 后压差大,因此锅炉主给水调节阀宜选择多级降压调节阀。给水 泵最小流量再循环调节阀阀前压力高,阀后连接除氧器,阀后压力 低,且流过给水泵最小流量再循环调节阀的给水介质为除氧器压 力对应的饱和水,阀后极易产生闪蒸和气蚀,因此给水泵最小流量

时锅炉的压力由零逐渐建立,且所需给水流量小,主给水调节阀前 后压差大,因此锅炉主给水调节阀宜选择多级降压调节阀。给水 泵最小流量再循环调节阀阀前压力高,阀后连接除氧器,阀后压力 低,且流过给水泵最小流量再循环调节阀的给水介质为除氧器压 力对应的饱和水,阀后极易产生闪蒸和气蚀,因此给水泵最小流量 再循环调节阀宜选择多级降压调节阀。

水阀采用流关式,故在管路布置空间上要求较高。

水阀采用流关式,故在管路布置空间上要求较高。 4.2.7除氧器水位调节阀在机组启动时,流量小、阀前后压差大, 易出现闪蒸和气蚀现象,因此除氧器水位调节阀宜选用多级降压 调节阀。

4.3.5铸铁“耐压不耐拉”,属于脆性材料,且热强度不高。工作

4.3.5铸铁“耐压不耐拉”,属于脆性材料,且热强度不高。工作 中的调节阀易因碰撞或者热膨胀变形产生的应力而脆裂,因此调 节阀不应采用铸铁材质制作

4.3.6本条对油和天然气系统调节阀材料的选择做出规

4.4调节阀流量特性的选择

4.4.1~4.4.3见本标准第3.0.6条的条文说明。 4.4.4无论何种特性调节阀,40%~70%开度是调节性能较好 的控制区间,经常运行工况宜在此区间内。调节阀开度过大,则 调节阀口径选择过小,其调节裕度不够;调节阀开度过小,会造 成流体对阀座和阀芯的严重冲刷,控制质量下降,也缩短了调节 阀的使用寿命

水扩容器参数,前后压差大,输送介质为两相流,对调节特性无特 殊要求,故采用两位控制方式。

4.4.7为保证机组启动时加热器能随机启动,加热器事故政

4.4.9为准确控制热井水位,凝汽器连续补水调节阀宜选

能力、预期扩大生产等因素合理确定,防止过多考虑裕量使调 网口径选择过大,则运行时经常处于小开度下工作,使调节阀可证 化减小,调节性能变环,甚至会引起振荡,降低了调节阀的使 寿命。

5.1.3调节阀制造商提供的额定流量系数与计算所得流量系数

下可能一致,因此需要对计算流量系数进行放大,并圆整到调节 剖造商能够提供的额定流量系数。调节阀计算流量系数是最大 量工况下的计算值,并没有考一定的操作裕度,因此也需要进 必要的放大,

小,说明调节阀选的过大,使调节阀经常在小开度下工作,其可 化缩小,造成调节性能下降和经济上的浪费。一般不希望调节 最小开度小于10%,否则阀芯和阀座由于开度太小,受介质冲货 严重,会造成特性变坏,甚至失灵。

.2.1要使调节阀起到调节作用,就需要在调节阀前后有一定

要使调节阀起到调节作用,就需要在调节阀前后有一定的 调节阀压差应选择调节阀前后两个压力基本稳定的装置或

5.2.1要使调节阀起到调节作用,就需要在调节阀前后有

设备作为系统的计算范围。

5.2.2当计算管路系统中无动力源时,比如系统中没有升压泵 时,调节阀前后压差可用调节阀所在系统总压降△P减去调节阀 所在系统中除调节阀外的系统损失之和,即管道及附件、节流装 置、阀门、换热器等损失之和Z△Pf。 按调节阀计算流量时,计算系统中除调节阀外的各项设备、管 道及管件的阻力而引起压力损失的总和之AP,(即管道、管道附 件、节流装置、热交换器、其他阀门等局部阻力的压力损失之和), 但不包括设备间的位差和静压差。

件、节流装置、热交换器、其他阀门等局部阻力的压力损失之和), 但不包括设备间的位差和静压差。 5.2.3当计算管路系统中介质的动力源需待调节阀两端压差确 定后再确定时,应根据所选择的调节阀流量特性及系统特点选定 调节阀压降分配比S值,并依此压降分配比和管路损失按正文中 式(5.2.3)确定调节阀计算压差△P。 S值选定范围一般为0.30.5,对于液体高压系统考虑到节 约动力消耗,充许降低S值到0.15;对于气体介质由于阻力损失 较小,调节阀上压差所占份额较大,S值一般可大于0.5;但对于 低压及真空系统中,由于充许压力损失较小,所以S值仍在0.3~ 0.5之间为宜。

5.2.4当系统中有静压波动时,会影响调节阀压差的变化,使 S值

进一步下降。例如锅炉给水系统中锅炉压力波动就会影响

5.3.1调节阀流量系数是指特定流体在特定温度下,当阀两端为 单位压差时,单位时间内流经调节阀的流体体积数。它与调节阀 结构、阀前后压差、流体性质等因素有关,是无量纲的数。流量系 数的定义如下: (1)国际单位制:5℃~40℃的水,在100kPa的阀两端压差 下,每小时流过调节阀的立方米数,用K,表示。

(2)工程单位制:5℃~40℃的水,在1kgf/cm的阀两端压差 下,每小时流过调节阀的立方米数,用C表示。 (3英制单位制:40°F~100°F的水,在1psi的阀两端压差下, 每小时流过调节阀的美国加仑数,用C表示。 不同单位制下,各流量系数的转换系数如下:

我国早期采用工程单位制,早期调节阀资料都采用C表示, 并称其为流通能力。根据我国有关规定,调节阀采用国际单位制: 即使用K。 进口的欧美厂家生产的调节阀多采用英制单位制,即使用C

5.3.2液体流量系数的计算公式是以牛顿不可压缩流体的伯努

5.3.4当调节阀的介质为气液两相的混合流时,过去一

别计算液体和气体(蒸汽)的流量系数,然后相加作为调节阀的 流量系数值。这种分别计算液体及气体的流量系数,然后相加

5.4调节阀可调比验算

5.4.1制造厂生产的调节阀的固有可调比R一般为30。但实际 上由于受工作流量特性的影响,最大和最小开度的限制,以及选用 调节阀口径时的放大,实际的固有可调比一般只能达到10左右, 故调节阀串联在管路中时可调比的验算可按本条的近似公式 计算:

5.4.2由第5.4.1条的近似计算公式可以看出,当S≥0.3时, RT≥5.5,说明调节阀的实际可调最大流量Qmax大于或等于最小 流量Qmin的5.5倍。在火电厂中一般RT≥3已能满足要求,因此 当S≥0.3时,调节阀的可调比不用验算。 5.4.3由于调节阀口径选用时的放大,需对最大流量Qmax时的阀

5.5 调节阀开度验算

5.5.1根据流量和压差计算所得流量系数K值,开按照调节阀 制造厂提供的各类调节阀标准系列选定的额定流量系数Kvmax和 口径后,考虑到选用时要圆整,因此对工作时的调节阀开度需进行 验算。

5.5.2调节阀开度验算与调

S值的影响,不同流量特性的调节阀其相对开度和相对 重的刘 应关系是不同的。根据火力发电厂调节阀的调节流量不会太小, 一般为Qmax/3。所以一般只需计算最大相对开度 一。本标准推 荐选用的公式既能满足各种流体介质,文能计算调节阀实际最大 相对开度的计算公式。

6.1.1调节阀执行机构的驱动形式是选择气动、电动、液动,要综 合以下主要因素: (1)结合工艺系统调节阀开、关速度的要求进行选择。通常气 动执行机构较电动执行机构要快一些。 (2)结合工艺系统对控制精度要求进行选择。气动执行机构 动力驱动源为气体,气体具有可压缩性,所以在控制精度要求较高 时不宜选用。 (3)调节阀执行机构力矩较大、响应速度快、控制精度要求高 时,通常选用液动执行机构,如汽机高低压旁路调节阀执行机构、 汽机主汽调节门执行机构等。调节阀液动执行机构需配套液压站 (或系统)等辅助系统,造价比气动、电动执行机构高。 (4)结合调节阀执行机构的工作环境进行选择。电动执行机 构不宜在条件较差的环境下工作,如强腐蚀性、易燃、易爆、高温 潮湿、溅水和有导电性尘埃的场所。 6.1.2调节阀执行机构通常包含阀门的调节指令信号、阀门的调 节阀位信号、阀门的(快)开指令信号、阀门的(快)关指令信号、阀 门的中停指令信号、阀门在全开位反馈信号、阀门在中间位反馈信 号、阀门在全关位反馈信号等,其信号的选择视工艺系统调节阀对 控制的要求而定。 6.1.3当调节阀执行机构失去动力源或控制信号出现故障时,为 保障工艺系统及设备安全,调节阀门应按保护功能要求,其执行机 构配套的机械装置可使调节阀运行至故障安全位,即保持原位、运

6.1.2调节阀执行机构通常包含阀门的调节指令信号、阀门的

节阀位信号、阀门的(快)开指令信号、阀门的(快)关指令信号、 的中停指令信号、阀门在全开位反馈信号、阀门在中间位反馈 号、阀门在全关位反馈信号等,其信号的选择视工艺系统调节阀 控制的要求而定。

保障工艺系统及设备安全,调节阀门应按保护功能要求,其执行机 构配套的机械装置可使调节阀运行至故障安全位,即保持原位、运 行至全开位或运行至全关位。

6.1.5电动执行机构以及附件的防护等级要求,户内不低于 IP55,户外不低于IP65,详见现行行业标准《电站阀门电动执行机 构》DL/T641;气动阀门执行机构的防护等级要求不低于IP54, 详见现行行业标准《工业过程控制系统用气动长行程执行机构》 B/T5223;气动阀门执行机构的阀门定位器防护等级要求不低 于IP65,详见现行行业标准《工业过程控制系统用阀门定位器》 JB/T 7368。

6.1.6执行机构不论是哪种类型,它的输出

的有效力。负荷主要是指不平衡力和不平衡力矩,加上摩擦力、密 封力、重量等有关的力作用。为了使调节阀能正常工作,配用的执 行机构要能产生足够的输出力来克服各种阻力,保证严密的密封 性能、灵敏的启闭。执行机构选型偏小,则生产过程中不能满足各 种工况要求;选型偏大,过大的安全系数与阀门转矩或推力不匹 配,在运行过程中可能会对阀杆产生扭曲、剪切等破坏,损伤阀门。 因此,调节阀执行机构力矩的选择时应留有适当的裕量【法律法规13】《建设工程勘察设计资质管理规定》(建设部令第 160 号).pdf,具体可参 见现行行业标准《电站阀门电动执行机构》DL/T641中相关条文 规定。

1.7选配调节阀执行机构附件时应充分考虑调节阀的联锁及

常规调节阀只需调节指令信号和阀位反馈信号,有些调节阀 除需要正常的调节指令信号和阀位反馈信号外,还需要(快)开、 (快)关指令信号以及阀门全开位和阀门全关位反馈信号,如高压 加热器、低压加热器紧急疏水气动调节阀。

6.2.1调节阀气动执行机构工作环境比电动执行机构宽泛,在不 宜使用电动执行机构工作的环境下,可选择气动执行机构。 6.2.2手动装置的作用是在没有驱动源的情况下,可手动开启或

6.2.1调节阀气动执行机构工作环境比电动执行机构宽泛,在不

6.2.2手动装置的作用是在没有驱动源的情况下DB63/ 956-2011 电梯安全使用及维护保养技术规范.pdf,可手动

©版权声明
相关文章