在電站重要設(shè)備的隔離、疏水、排氣操作中傳統(tǒng)適用高溫高壓截止閥，但是截止閥在高溫、高壓、高循環(huán)、熱沖擊和沖刷等惡劣工況，經(jīng)常出現(xiàn)內(nèi)漏或者外漏。據(jù)某大型火力發(fā)電廠統(tǒng)計(jì)，一臺(tái)2寸的高溫高壓截止閥，如果閥門密封和副密封間隙只有0.1mm的泄露，那么一年僅從一臺(tái)閥門能源消耗高達(dá)30萬(wàn)元，而大型超臨界機(jī)組高溫高壓截止閥使用數(shù)百臺(tái)。替代傳統(tǒng)的高溫高壓截止閥****的閥門是高溫高壓電站球閥，理由如下：

a、高溫高壓截止閥的密封件長(zhǎng)期暴露在高壓介質(zhì)中，很容易被快速?zèng)_刷和磨損，產(chǎn)生泄露。而高溫高壓電站球閥密封面僅在開關(guān)過(guò)程中接觸高壓介質(zhì)，但由于閥門快速90°旋轉(zhuǎn)操作過(guò)程很短，密封面不容易沖刷和磨損。

b、高溫高壓截止閥多回轉(zhuǎn)升降閥桿在動(dòng)作過(guò)程中容易磨損拉傷填料，造成閥桿外泄露。而高溫高壓電站球閥快速90°旋轉(zhuǎn)操作大大減少了填料區(qū)域的磨損和摩擦。

c、高溫高壓截止閥需通過(guò)外力矩來(lái)關(guān)閉閥門，為保證完全“零”泄露，需施加很大的外力。而高溫高壓電站球閥采用浮動(dòng)球設(shè)計(jì)，在上游支撐閥座后臺(tái)安裝蝶形彈簧提供預(yù)緊力，在高壓介質(zhì)力的作用下球體推向下游的閥座實(shí)現(xiàn)“零”泄露。

從上可知，高溫高壓電站球閥在電站惡劣工況條件下具備高溫高壓截止閥無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。但高溫高壓電站球閥長(zhǎng)期依賴進(jìn)口，不僅增加了電站建設(shè)費(fèi)用，而且不利于國(guó)內(nèi)閥門制造業(yè)的發(fā)展。為了打破國(guó)外公司在中國(guó)市場(chǎng)的壟斷，2010年，國(guó)家發(fā)改委在北京主持召開了超超臨界火電閥門國(guó)產(chǎn)化啟動(dòng)會(huì)，提出火力發(fā)電閥門的國(guó)產(chǎn)化目標(biāo)：通過(guò)2年~3年的攻關(guān)，絕大部分閥門實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到85%以上。因此高溫高壓電站球閥國(guó)產(chǎn)化具有重大的意義。

1、閥體結(jié)構(gòu)

模鍛的下圓上方閥體，在保證閥體強(qiáng)度的同時(shí)進(jìn)可能的減小閥體的外形尺寸，上部的方形結(jié)構(gòu)將閥桿填料盡量遠(yuǎn)離流道和高溫介質(zhì)，延長(zhǎng)了填料的使用壽命。

2、密封面硬化技術(shù)

密封面采用先進(jìn)可靠地超音速火焰噴涂工藝。涂層厚度不低于0.3mm，表面硬度不低于HRC65，結(jié)合強(qiáng)度不低于70Mpa，孔隙率小于0.1%，確保密封面質(zhì)量。噴涂后球體和閥座分別進(jìn)行研磨，達(dá)到需要的表面光潔度。之后采用一對(duì)一的配制工藝，保證密封面的****貼合，防止泄露的產(chǎn)生。

3、低應(yīng)力焊接閥座

焊接閥座與閥體的焊接時(shí)高溫高壓電站球閥最重要的供需。焊接后需保證焊接殘余應(yīng)力控制在****水平，焊接變形控制在機(jī)加工公差范圍內(nèi)，不影響閥門的密封性能和扭矩。因此，焊接閥座與閥體采用精細(xì)的細(xì)牙螺紋連接，閥座旋入至定位臺(tái)保證裝配位置要求。

在焊縫的底部設(shè)置應(yīng)力泄放環(huán)形槽，可有效控制焊接殘余力和焊接變形。焊接閥座與閥體焊接前三層采用氬弧焊，后面采用手工電弧焊，焊后采用電加熱消除焊接應(yīng)力。

4、閥體散熱片

由于高溫高壓電站球閥在工作溫度****可達(dá)650℃，在輸送高溫介質(zhì)通過(guò)熱傳導(dǎo)的作用閥體的溫度很高。高溫高壓電站球閥結(jié)構(gòu)較短，與管道焊接時(shí)候產(chǎn)生大量的熱量，熱量短時(shí)間內(nèi)傳遞到閥內(nèi)件導(dǎo)致閥內(nèi)件產(chǎn)生變形，使閥門的密封性能下降，操作扭矩增加。另外，在焊后熱處理期間也容易導(dǎo)致閥內(nèi)件產(chǎn)生熱變形。為了避免熱變形可能帶來(lái)閥門性能的下降，閥體的兩端設(shè)置散熱片，增大閥體與空氣的交換面積，有效降低閥體的問(wèn)題。散熱片通過(guò)去除材料獲得，不同口徑和壓力等級(jí)閥門選擇不同散熱片的寬度、深度。

5、防扭支架

為了保證高溫高壓電站球閥開關(guān)位置的準(zhǔn)確性，拴接支架采用了防扭轉(zhuǎn)止口設(shè)計(jì)，傳動(dòng)****，拆卸方便。分體支架利于閥體的鍛造成型。支架上連接孔按照ISO5211標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

6、高溫隔熱墊片

在支架與閥體之間增加了一片高溫隔熱墊片，有效地降低支架導(dǎo)熱對(duì)執(zhí)行器的不利影響。