引 言
火力發(fā)電廠簡稱火電廠，是利用煤、石油、天然氣或其他燃料的化學能生產電能的工廠?；痣姀S主要組成部分為：
1、鍋爐及附屬設備， 確保燃料的化學能轉化為熱能。
2、汽輪機及附屬設備，確保熱能變?yōu)闄C械能。
3、發(fā)電機及勵磁機，確保機械能變?yōu)殡娔堋?/span>
4、主變壓器， 把電能提升為高壓電輸送給輸電線路。
見圖1，為火力發(fā)電廠的生產流程圖。
火力發(fā)電廠分類
按蒸汽壓力和溫度分類：
● 中低壓發(fā)電廠（壓力3.92MPa，溫度450℃，功率＜25MW）
● 高壓發(fā)電廠（壓力9.9MPa，溫度540℃，功率＜100MW）
● 超高壓發(fā)電廠(壓力13.MPa，溫度540℃，功率＜200MW）
● 亞臨界壓力發(fā)電廠（壓力16.77MPa，溫度540℃，功率＜300MW～100MW）
● 超臨界壓力發(fā)電廠（壓力21.11MPa，溫度550℃，功率＞600MW）
● 超超臨界壓力發(fā)電廠（壓力33.5MPa，溫度610℃，功率＞600MW）
火力發(fā)電廠關鍵部位用控制閥
根據(jù)火電發(fā)電廠的生產流程，這里主要介紹在這些流程工況中關鍵部位的控制閥門。
■ 給水泵最小流量閥
1、在啟動和停機的過程中，“鍋爐給水泵再循環(huán)閥”起著保護泵的作用。（以維持鍋爐給水泵有適當?shù)牧髁糠乐贡眠^熱和氣蝕。泵的制造商計算出了所需要的最小流量，以防止由于軸承過熱，葉片抱死或過度熱膨脹造成泵的過早損壞）。
2、鍋爐給水泵最小流量限制還能防止低流量條件下氣蝕引起的破壞和不穩(wěn)定性（由于發(fā)電廠的最高壓力取決于鍋爐給水泵出口壓力，所以，該閥的損壞的可能性最大）。
給水泵最小流量閥（見圖2）注意事項：
1、閥門前后壓差高，流體經過閥門易發(fā)生汽蝕和沖蝕。
2、閥門內漏，造成劃傷或氣蝕破壞。
3、要求閥門能在短時間內打開。
■ 減溫噴水調節(jié)閥
過熱器、再熱器或減溫器都裝有噴水調節(jié)閥，用于調節(jié)送給汽輪機的蒸汽溫度件圖3。（汽輪機的運轉速度為3,600轉/分，要求蒸汽溫度恒定，以防止損壞汽輪機。對于因流量、固定換熱面積、燃燒器傾斜及燃料釋熱率等變化引起的蒸汽溫度波動，要通過這臺閥進行控制。最佳的溫度控制，才能保證最佳汽輪機效率）。
減溫噴水調節(jié)閥注意事項：
1、過熱器減溫噴水調節(jié)閥受的壓差較小，閥位調節(jié)精度是關鍵所在。
2、再熱器減溫噴水調節(jié)閥通常為大壓差，氣蝕和閥座泄漏是主要關心的問題。
3、大壓差導致閥門內漏，導致蒸汽溫度下降，效率降低。
■ 加熱器疏水閥
在發(fā)電廠內，給水加熱器利用汽輪機的抽汽來預熱鍋爐給水。多個加熱器串聯(lián)排列，疏水閥使蒸汽和凝結水從較高壓力（溫度）的加熱器排到較低壓力的加熱器，到最后一級加熱器排入冷凝器。
疏水閥控制處于飽和溫度下的凝結水進入較低壓力的容器，總是伴隨有閃蒸。高壓加熱器的壓力5.5MPa～6.2MPa（800MPa～900psi），溫度454℃（850℉）；低壓加熱器的壓力為0.7MPa（100psi），溫度204℃（400℉），可以有六或八級之多的加熱器。
加熱器疏水閥（見圖4）注意事項：
1、閥前壓力比飽和蒸汽壓略高，因此閥前一般為飽和水；流體流經閥門后發(fā)生閃蒸，對閥體造成沖蝕破壞。
2、密封等級要求針對正常疏水閥和危急疏水閥不同。
3、故障位置根據(jù)正常疏水和危急疏水不同。
■ 給水調節(jié)閥
單閥方案：給水控制閥用于控制鍋爐的水位。單閥方案要求主給水調節(jié)閥擁有一個特別設計的流量套筒。該流量套筒可以使得閥門在機組啟動的條件下?lián)碛行v值以保證閥門在輸出小流量的同時能擁有10％到15％的開度值，而正常運行后閥門擁有大Cv值并不會被迫在大于85％～90％的開度條件下工作。
單閥方案給水調節(jié)閥（見圖5）注意事項：
1、啟動過程中閥門前后壓差高，易發(fā)生氣蝕和沖蝕，對閥門造成破壞。
2、啟動時壓差高，流量小；正常運行時壓差小，流量大。
雙閥方案：給水控制閥用于控制鍋爐的水位。雙閥方案，啟動的時候啟動閥控制流量，而主閥是不參與調節(jié)的。啟動閥可以有效的控制嚴重氣蝕的影響，當機組升壓完畢達到正常運行工況后，壓差減小，流量要求變大，主閥才參與調節(jié)。這種布局形式就是使用旁路上一臺Cv值比較小的多級降壓的小口徑調節(jié)閥完成啟動機組啟動時主給水量的調節(jié)，當系統(tǒng)壓力升至大約30%正常運行壓力時再切換至主路上的一臺Cv值比較大的大口徑閥門，完成正常工況下主給水量的調節(jié)。
雙閥方案給水調節(jié)閥（見圖6）注意事項：
1、啟動閥：啟動過程壓差高，易發(fā)生氣蝕和沖蝕，對閥門造成破壞。
2、主閥：流通能力大。
■ 凝結水再循環(huán)調節(jié)閥
1、在啟動和停機的過程中，“凝結水泵再循環(huán)閥”起著保護凝結水泵的作用。
2、凝結水泵最小流量限制還能防止低流量條件下氣蝕引起的破壞和不穩(wěn)定性。
凝結水再循環(huán)調節(jié)閥（見圖7）注意事項：
1、因閥門壓差較大，出口壓力低，預期可能出現(xiàn)氣蝕、沖蝕。
2、因閥門內漏，可能造成閥芯劃傷及氣蝕破壞。
■ 除氧器水位調節(jié)閥
汽機啟動工況下，除氧器水位調節(jié)閥控制的流量是其整個工作過程中最小的；但是由泵的工作曲線可以看出，閥前的壓力這時是其所有工況中最高的。
機組正常運行時，使用大Cv值對應最小閥前和閥后壓差。當機機的負荷不斷升高，凝結水泵的流量顯著升高。隨之而來的是除氧器水位調節(jié)閥（見圖8）閥前壓力有一定的下降。同時，除氧器中的工作壓力也達到了正常狀態(tài)。這時就需要水在通過除氧器水位調節(jié)閥的時壓力損失越小越好，流量則盡可能的大。
除氧器水位調節(jié)閥注意事項：
1、開車時流量小，壓差高，預期可能出現(xiàn)氣蝕和沖蝕。
2、正常操作條件下，流量大，壓差小，流通能力要求高。
3、要求緊密關斷。
■ 鍋爐排污調節(jié)閥
連續(xù)排污閥目的是連續(xù)地排除鍋爐水中溶解的部分鹽分。
定期排污閥目的是定期排除鍋爐水中的沉淀物（水渣）。
根據(jù)他們的用途不同所以他們裝設的位置也不一樣，連排通常在汽包蒸發(fā)面附近。定排一般是在蒸發(fā)設備的最低部位。
鍋爐排污調節(jié)閥（見圖10）注意事項：
1、高壓差, 強烈閃蒸工況, 嚴重的沖蝕。
2、需要長期穩(wěn)定的控制。
3、高關閉壓差。
■ 吹灰裝置調節(jié)閥
傳統(tǒng)燃料電廠使用吹灰器清除鍋爐爐管的積灰，來提高熱效率。吹灰器是橫插入鍋爐內的多個高溫管（灰槍），通過把過熱蒸汽吹到爐壁上來清除積灰和聚集物。典型情況下，一臺鍋爐有20支或更多灰槍。每排灰槍有一個母管來為灰槍提供1.4MPa～3.4MPa（200psi～500psi）蒸汽。當母管的蒸汽來自過熱器出口時，這臺蒸汽減壓閥需要能承受大壓降，并且間歇運行。這種工況大部分時間閥門是關閉的；在吹灰器插入和抽出時，會出現(xiàn)快速負荷波動。
吹灰裝置調節(jié)閥（見圖11）注意事項：
1、高溫高壓差工況。
2、閥門前后壓差高，可能導致高噪音及振動。
■ 汽輪機旁路系統(tǒng)閥簡介
汽輪機旁路調節(jié)閥（見圖12）用于使蒸汽從汽輪機排向冷凝器或大氣。在核電廠中，它在汽輪機卸載或快速負荷變動情況下，為反應堆的遲緩響應提供緩沖。在傳統(tǒng)燃料電廠中，此閥用于啟動以及低流量時，防止固體顆粒沖蝕汽輪機。在電廠甩負荷時，旁路系統(tǒng)能避免鍋爐或反應堆停爐或停止反應。
汽輪機旁路調節(jié)閥注意事項：
1、熱循環(huán)造成的卡死和密封沖蝕。
2、旁路閥要求緊急動作時間。
3、要求緊密關斷。
■ 360/361閥
360閥為爐水循環(huán)泵流量調節(jié)閥，361閥為儲水罐水位調節(jié)閥。在超臨界、超超臨界火電機組直流鍋爐干、濕轉換是開、停機過程中必須經過的一個較為特殊的階段，這個階段是一個工質循環(huán)流動和一次強制流動相互轉換的階段，轉換過程中主蒸汽壓力、主蒸汽溫度、過熱度、儲水罐水位及燃料量等參數(shù)均會變化。如果干、濕態(tài)轉換控制好，則以上參數(shù)均會平穩(wěn)變化，進而順利完成干、濕態(tài)轉換。否則，會造成諸如儲水罐水位劇烈波動等不穩(wěn)定工況，嚴重時會造成干、濕態(tài)交替轉換，延誤開停機時間，威脅機組安全。在鍋爐啟停過程中360、361閥控制是保證機組啟停過程中儲水罐水位穩(wěn)定的關鍵控制點。
電站閥門材料的選擇
■ 高溫閥門
鉻- 鉬系高溫鋼 閥門選用的Cr-Mo高溫鑄鋼主要是采用ASTMA217標準中的WC6、WC9和C5（ZG1Cr5Mo），其對應的軋材分別為ASTMA182中的F11、F22和F5。
1）低鉻級鉻-鉬鋼
低鉻級鉻-鉬鋼有WC6、WC9、F11和F22，其適用的工作介質為水、蒸汽和氫氣，不宜用于含硫油品。WC6和F11適宜工作溫度為-29℃～540℃，WC9和F22適宜工作溫度為-29℃～570℃。
2）鉻五鉬高溫鋼
鉻五鉬高溫鋼有C5（ZG1Cr5Mo）和F5，其適用的工作介質為水、蒸汽、氫氣和含硫油品等。C 5（ZG1Cr5Mo）如果用于水蒸氣時，其最高工作溫度為600℃用于含硫油品等工作介質時，其最高工作溫度為500℃。因此規(guī)定C5（ZG1Cr5Mo）的工作溫度為≤550℃。
電站閥門引用標準
JB/T 3595-2002 《電站閥門一般要求》
GB/T 4213-2008《氣動調節(jié)閥》
GB/T 10868-1989《電站減溫減壓閥技術要求》
GB/T 10869-1989《電站調節(jié)閥技術要求》
JB/T 5263-2005 《電站閥門鑄鋼件技術條件》
ASME B16.25-2003《對焊端》
ASME B16.34-2013《螺紋和焊接端連接的閥門》
DLT 5366-2007《火力發(fā)電廠汽水管道應力計算技術規(guī)》
JB/T 9624-1999《電站安全閥技術要求》
JB/T 4730-2005《承壓設備無損檢測》
ANSI/FCI 70-2-2013《控制閥門閥座泄漏》
MSS SP-61《鋼制閥門的壓力試驗》
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