进口大型进水蝶阀在水电站中的应用

作者： 美国MILLER米勒阀门中国运营中心 时间：2022-09-26 10:06:52 阅读：79

1.蝶阀的应用
   当水轮发电机组采用一管多机或引水钢管过长时，应安装水轮机进水阀。在多台机组一管的情况下，一台机组投运后，安装的进水阀不应影响共用一根引水钢管的所有机组的正常工作。如果引水钢管过长，安装进水阀可以在机组事故甩负荷，常规超速保护拒动时切断水流保护机组，或者在机组事故甩负荷，调速器失灵时切断水流保护机组。同时也可以减少水锤力对水轮机导水机构的严重破坏。
尼尔基水电站水轮机进水阀PDF 92-mdash型:WY-500，直径5000mm，进口阀门是国内特大型阀门。

2. 系统组成和功能
2.1系统组成
进水蝶阀系统由双密封液压蝶阀、液压驱动系统、电气控制系统和辅助设备组成。液压双密封蝶阀的基本形式是水平轴双偏心双密封结构，两种密封又分为工作密封和维修密封。液压驱动系统由液压站和操作机构两部分组成。每个入口阀配有一个液压站，操作机构采用中压单继电器。控制系统以PLC为核心，采用触摸屏进行操作和显示，可进行本地或远程操作。进水阀下游侧设有膨胀节，便于进水阀的安装、拆卸和维护。
2.2双密封进水阀的主要功能
关闭进水阀，切断透平的进水口，以便于透平的维护；当水轮机组调速系统出现故障，机组转速上升到设定值时，阀门能被激活紧急关闭，确保机组安全。当机组长期停运时，切断上游水源，以减少导叶泄漏，防止机组爬行；在不排空阀前压力水的情况下，检修双密封蝶阀的轴端密封和工作密封，不影响其它机组的正常运行。

3. 密封结构和特点
进水阀相当于液压进水阀和进水维护阀。设有上下游密封装置，即进水阀出水端设有工作密封副，进水端设有检修密封副。正常运行时，仅使用工作密封；当工作密封或轴端密封需要检修时，为了不放空压力管道，不影响其他机组的正常运行，投入检修密封。
密封采用成熟的可调预压技术，即硬胶& mdash& mdash不锈钢密封结构。阀门密封圈采用高硬度橡胶圈，整体硫化，无缝连接。用密封压盖和不锈钢螺丝固定在阀门上，阀门所需的密封压力由螺丝调节。同时，不需要拆卸阀体就可以方便地维修或更换密封圈。当阀门完全关闭时，在水压的作用下，橡胶密封圈离阀体上的密封圈更近，密封效果更好。
维护采用移动自封金属硬密封结构。阀体的密封圈为动态密封圈，采用锥面形式，阀门的密封圈为自密封球形密封圈。检修密封投入运行时，球形密封圈在水压的作用下向外膨胀，可获得可靠的密封比压。动密封圈由阀前水压驱动，配有独立的加压装置，阀外设有动密封圈位置指示机构。当阀门旋转时，动密封环首先分离，使两个密封面之间没有旋转摩擦，开启力矩小。检修密封采用硬质合金硬金属密封结构，机组正常运行时不参与工作。只有在维修工作密封和轴端密封时才投入使用，耐磨，使用寿命20年以上。

4. 进水阀的液压控制部分
PDF92WY500进水蝶阀液压控制系统主要由两个柱塞式高压油泵、两个电磁溢流阀、四个电磁换向阀、两个液压单向阀、两个电磁球阀、一个插装阀、蓄能器组、主阀液压缸、锁轴液压缸、旁通阀液压缸及油系统辅助设备和部件组成。液压驱动系统由液压站和操作机构组成。液压站主要由油泵机组、集成块、油箱、空气过滤器、滤油器、压力变送器、液压变送器、控制阀组和仪表组成。每个进口阀都配有一个液压站。油箱上安装有两套高压柱塞泵马达组，两套互为备用，以保证储能罐可靠的液压供能。必要时，油泵组可直接为进水阀提供动力源。
进水阀液压控制系统的基本原理是:液压站通过油泵机组向气囊蓄能器充油，产生压缩能或储存液压能。在电气控制指令和控制阀组的作用下，储能罐的液压油通过液压阀快速流向操作机构，将液压能转化为机械能，从而实现进水阀在驱动主接力器、闭锁接力器和旁路接力器过程中的动能。

5. 控制系统
液压双密封蝶阀控制系统以PLC(可编程控制器)为核心，采用工业人机界面(触摸屏)进行操作和显示。进水阀和旁通阀可就地开启和关闭，整个进水阀系统可由中央控制室自动控制。还可以提供远程电脑诊断、咨询等服务。
1)利用各种传感器检测液压系统的压力、油温和阀位，通过PLC或计算机进行监控，分析进水阀系统的运行状态，并自动提出报警信息或采取紧急措施。
2)采用工业人机界面(触摸屏)，使阀门的操作更加直观方便，显示的信息更多。通过触摸屏可以得到动压、保持时间、油泵电机启动次数、每次运行时间、液压油温度、油箱油位、阀门当前位置、开关时间、故障报警等信息。还可以查询进水阀系统操作指南、维修指南等技术资料。
3)有与中央控制室通讯的接口，可将进水阀系统的控制纳入水电站集控系统。实现无人值守，少人值班。
4)利用远程通信接口，通过公共电话线与远程主机传输信号，不仅可以实现远程监控或管理，还可以实现从制造商到用户的远程技术服务。
5)大型蝶阀自投运以来运行稳定，在阀门关闭过程中未发现异常情况。它的漏水量几乎为零，在紧急情况下也能可靠动作。