Van trong ngành sản xuất điện: 7 yếu tố cần xem xét khi lựa chọn
Van điều khiển lưu lượng trong ngành sản xuất điện là các bộ phận điều khiển lưu lượng thiết yếu được sử dụng trong các nhà máy nhiệt điện, các nhà máy điện chu trình hỗn hợp, các nhà máy thủy điện, các nhà máy điện sinh khối, các hệ thống chuyển hóa chất thải thành năng lượng và các đơn vị phát điện công nghiệp.
Các van này điều tiết hơi nước, nước cấp lò hơi, nước ngưng tụ, nước làm mát, khí đốt, khí nén, hóa chất và các chất lỏng liên quan đến tuabin. Hiệu suất hoạt động đáng tin cậy của van giúp duy trì áp suất, lưu lượng, nhiệt độ và mực nước ổn định, đồng thời bảo vệ lò hơi, tuabin, máy bơm, đường ống và thiết bị phụ trợ.
JST Valve phát triển các giải pháp van chịu nhiệt độ cao, áp suất cao, chống ăn mòn, chống mài mòn và tự động hóa dành cho các ứng dụng sản xuất điện có yêu cầu khắt khe.
Các công trình điện điển hình
Các nhà máy nhiệt điện, nhà máy điện chu trình hỗn hợp, nhà máy thủy điện, nhà máy điện sinh khối và các hệ thống điện công nghiệp.
Phương tiện xử lý chính
Hơi nước áp suất cao, nước cấp, nước ngưng tụ, nước làm mát, khí nhiên liệu, không khí, hóa chất, bùn lỏng và nước thải.
Các loại van phổ biến
Van điều khiển, van cầu, van cổng, van bi, van bướm, van một chiều và van dùng trong điều kiện khắc nghiệt.
Van trong ngành sản xuất điện được sử dụng ở đâu?
Các van trong hệ thống phát điện được lắp đặt trong toàn bộ các hệ thống sản xuất hơi nước, vận hành tuabin, tuần hoàn nước, xử lý nhiên liệu, làm mát, xử lý khí thải và các hệ thống phụ trợ của nhà máy.
- Hệ thống cấp nước cho nồi hơi và hệ thống cấp nước khởi động
- Đường ống dẫn hơi chính và đường ống dẫn hơi tái nhiệt
- Hệ thống đường vòng tuabin và hệ thống xử lý hơi nước
- Hệ thống ngưng tụ và tuần hoàn bằng bơm
- Đường ống nước làm mát và đường ống nước tuần hoàn
- Đường ống khí đốt, không khí đốt và đường ống hơi nước phụ trợ
- Hệ thống khử lưu huỳnh trong khí thải và hệ thống xử lý nước thải
- Đường ống dẫn nước thủy điện và hệ thống cửa vào tuabin
- Hệ thống làm mát bằng thủy điện, hệ thống thoát nước, hệ thống dẫn nước vòng và hệ thống nước phụ trợ
Ứng dụng van trong nhà máy nhiệt điện
Các nhà máy điện nhiệt và nhà máy điện chu trình hỗn hợp khiến các van phải chịu tác động của hơi nước nhiệt độ cao, nước áp suất cao, chu kỳ nhiệt, rung động, hiện tượng xâm thực, hiện tượng bốc hơi tức thời, tiếng ồn và các điều kiện tải thay đổi nhanh chóng.
Các van điều khiển nước cấp lò hơi điều tiết lượng nước cấp vào lò hơi và giúp duy trì mực nước theo yêu cầu. Các van điều chỉnh hơi nước và van dẫn hơi qua tuabin làm giảm áp suất và nhiệt độ của hơi nước trước khi hơi nước đi vào các thiết bị ở phía hạ lưu.
Các van cách ly hơi chính, van tuần hoàn bơm, van một chiều, van xả và van nước làm mát phải hoạt động đáng tin cậy trong các giai đoạn khởi động nhà máy, vận hành phát điện bình thường, thay đổi tải, ngừng máy và các tình huống khẩn cấp.
Ứng dụng van trong nhà máy thủy điện
Các nhà máy thủy điện sử dụng van để điều khiển lượng nước chảy vào tuabin, cách ly các ống dẫn áp lực, bảo vệ thiết bị, ngăn chặn dòng chảy ngược, đồng thời quản lý các hệ thống làm mát, bôi trơn, thoát nước và hệ thống nước phụ trợ.
Các van đầu vào của tuabin có thể cần phải đóng một cách đáng tin cậy khi chịu áp lực nước cao. Có thể lựa chọn các loại van bướm hoặc van bi cỡ lớn tùy theo cột áp, đường kính đường ống, thời gian đóng, yêu cầu về rò rỉ, lực thủy động học và nguyên tắc an toàn của nhà máy.
Tốc độ vận hành van cũng phải được kiểm soát cẩn thận vì việc đóng van quá nhanh có thể gây ra hiện tượng “đập nước” và các đợt tăng áp đột ngột gây hư hỏng trong ống dẫn nước hoặc hệ thống dẫn nước.
Ghi chú kỹ thuật
Một van phù hợp với nước làm mát áp suất thấp có thể không phù hợp với nước cấp lò hơi áp suất cao, hơi nước đi vòng qua tuabin, bùn khử lưu huỳnh có tính mài mòn hoặc ống dẫn nước thủy điện có cột áp cao. Mỗi điều kiện vận hành phải được đánh giá riêng biệt.
7 yếu tố lựa chọn van trong ngành sản xuất điện
1. Chất lỏng làm việc và chức năng của van
Xác định chính xác môi chất và chức năng cần thiết. Hơi nước, nước cấp lò, nước làm mát, khí đốt, không khí, hóa chất, bùn lỏng và nước thải đều đặt ra những yêu cầu khác nhau về vật liệu, hệ thống làm kín, hệ thống điều khiển và bảo trì.
2. Nhiệt độ và Áp suất
Nhiệt độ làm việc bình thường, nhiệt độ thiết kế, áp suất làm việc, áp suất thiết kế và chênh lệch áp suất tối đa quyết định cấp định mức thân van, thiết kế bộ phận bên trong, vật liệu ghế van, vật liệu làm kín, gioăng, hệ thống bu-lông và kích thước bộ truyền động.
3. Hiện tượng xâm thực, hiện tượng bốc hơi tức thời và hiện tượng mài mòn
Các hệ thống cấp nước có chênh lệch áp suất cao có thể gây ra hiện tượng xâm thực bọt khí hoặc hiện tượng bốc hơi tức thời. Hơi nước và nước chảy với tốc độ cao cũng có thể gây xói mòn các bộ phận bên trong van. Trong trường hợp này, có thể cần phải sử dụng các bộ phận bên trong van chịu tải nặng, hệ thống giảm áp theo từng giai đoạn, vật liệu gia cố hoặc các đường dẫn lưu lượng được thiết kế đặc biệt.
4. Hiệu suất dòng chảy và điều khiển
Cần lựa chọn van điều khiển dựa trên hệ số lưu lượng, độ sụt áp, dải điều khiển yêu cầu, trạng thái chất lỏng, phản ứng của quá trình, giới hạn tiếng ồn, độ chính xác của bộ truyền động và chiến lược vận hành nhà máy.
5. Vật liệu và khả năng chống ăn mòn
Vật liệu phải đảm bảo phù hợp với nhiệt độ, áp suất, thành phần hóa học của nước, chất lượng hơi nước, hàm lượng clorua, hóa chất xử lý, các hạt bùn và điều kiện ăn mòn trong quá trình. Có thể xem xét sử dụng thép không gỉ, thép duplex, hợp kim niken, Inconel, Hastelloy, titan, các bộ phận gốm sứ hoặc các chi tiết có lớp phủ cứng.
6. Yêu cầu đối với bộ truyền động và cơ chế an toàn khi hỏng hóc
Các bộ truyền động khí nén, điện, thủy lực hoặc điện-thủy lực phải đảm bảo cung cấp mô-men xoắn hoặc lực đẩy đủ lớn trong điều kiện áp suất chênh lệch tối đa. Cần xác định rõ thời gian hoạt động yêu cầu, vị trí khi hỏng hóc, tín hiệu điều khiển, phản hồi vị trí và chức năng ngắt khẩn cấp.
7. Thử nghiệm, bảo trì và khả năng vận hành của nhà máy
Các van trong hệ thống phát điện phải đảm bảo khả năng làm kín đáng tin cậy, điều khiển ổn định, dễ bảo trì, có các bộ phận hao mòn có thể thay thế, cùng với hồ sơ kiểm tra phù hợp với lịch trình kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ của nhà máy.
Các loại van thường được sử dụng trong sản xuất điện
| Loại van | Ứng dụng điển hình | Trọng tâm chính của việc lựa chọn |
|---|---|---|
| Van cầu và van điều khiển | Nước cấp lò hơi, xử lý hơi nước, dòng bypass tuabin, nước ngưng tụ, điều khiển áp suất và điều chỉnh lưu lượng. | Sụt áp, hiện tượng xâm thực, hiện tượng bốc hơi tức thời, xói mòn bộ điều chỉnh, tiếng ồn, độ chính xác điều khiển và phản ứng của bộ truyền động. |
| Van cổng | Cách ly đường ống hơi chính, nước cấp, nước làm mát, nước ngưng tụ, nhiên liệu và các đường ống chung. | Cấp áp suất, nhiệt độ, độ thẳng hàng của miếng chêm, độ kín của đế van, độ giãn nở nhiệt và lực đẩy làm việc. |
| Van bi và van bướm | Nước làm mát, khí nhiên liệu, các hệ thống phụ trợ, đường ống nước đường kính lớn, ống dẫn áp lực và hệ thống cách ly đầu vào tuabin. | Áp suất chênh lệch, thiết kế đế van, mô-men xoắn vận hành, thời gian đóng van, hiện tượng va đập nước, hướng dòng chảy và rò rỉ. |
| Van một chiều | Các biện pháp ngăn chặn dòng chảy ngược xung quanh các máy bơm cấp nước cho nồi hơi, máy bơm nước ngưng tụ, hệ thống làm mát và các hệ thống phụ trợ thủy điện. | Phản ứng đóng van, tổn thất áp suất, ngăn chặn hiện tượng đóng sập, áp suất nứt, độ ổn định lưu lượng và hướng lắp đặt. |
| Van bùn và van gốm | Bùn khử lưu huỳnh trong khí thải, tro, nước thải, chất rắn mài mòn và các hệ thống xử lý môi trường. | Nồng độ hạt, độ cứng, tốc độ dòng chảy, xói mòn, tắc nghẽn, xả rửa và vật liệu chống mài mòn. |
Trên thiết bị di động, hãy vuốt ngang để xem toàn bộ bảng.
Các van trong hệ thống phát điện góp phần nâng cao độ tin cậy của nhà máy như thế nào
Việc lựa chọn đúng các van trong hệ thống phát điện giúp duy trì áp suất hơi, mực nước trong nồi hơi, lưu lượng nước làm mát, hoạt động của tuabin và việc điều khiển dòng nước trong nhà máy thủy điện ở mức ổn định.
Phản ứng chính xác của van cũng giúp các nhà máy điện thích ứng với các tình huống khởi động, ngừng hoạt động, sự thay đổi nhu cầu điện, sự cố ngắt thiết bị và các điều kiện vận hành tạm thời khác.
Khả năng làm kín đáng tin cậy, vật liệu phù hợp, việc lựa chọn kích thước bộ truyền động chính xác và các biện pháp bảo trì thiết thực có thể giúp giảm thiểu các sự cố ngừng hoạt động ngoài kế hoạch và kéo dài tuổi thọ của thiết bị.
Tại sao nên chọn van JST?
JST Valve cung cấp các loại van dùng trong ngành sản xuất điện dành cho hơi nước nhiệt độ cao, nước áp suất cao, hệ thống làm mát, khí đốt, hóa chất ăn mòn, bùn, tro, nước thải và hệ thống nước thủy điện.
- Thiết kế van chịu nhiệt độ cao và áp suất cao
- Vật liệu hợp kim đặc biệt và chống ăn mòn
- Các cấu trúc có đế kim loại, bề mặt được gia cố cứng và có khả năng chống mài mòn
- Các bộ van khí nén, điện, thủy lực và tự động
- Van được thiết kế riêng dựa trên điều kiện vận hành thực tế của nhà máy
- Kiểm tra, thử nghiệm, bản vẽ và tài liệu dự án
Khám phá các sản phẩm van JST dành cho các ứng dụng sản xuất điện nhiệt điện, thủy điện và trong điều kiện vận hành khắc nghiệt.
Thông tin cần thiết để lựa chọn van
Để nhận được đề xuất chính xác về van điều khiển sản xuất điện, vui lòng cung cấp:
- Loại nhà máy điện và vị trí lắp đặt van
- Phương tiện xử lý và thành phần hóa học
- Nhiệt độ hoạt động và thiết kế
- Áp suất làm việc và áp suất chênh lệch tối đa
- Tốc độ dòng chảy hoặc hệ số dòng chảy yêu cầu
- Kích thước van, cấp áp suất và tiêu chuẩn kết nối
- Chức năng cách ly, điều chỉnh, chuyển hướng hoặc ngắt khẩn cấp
- Các yêu cầu về rò rỉ, hiện tượng xâm thực, hiện tượng bốc hơi tức thời và tiếng ồn
- Loại bộ truyền động, tín hiệu điều khiển, thời gian hoạt động và vị trí an toàn khi hỏng hóc
- Các yêu cầu về kiểm tra, thử nghiệm, chứng nhận và lập hồ sơ
Tài liệu tham khảo kỹ thuật
Thông tin kỹ thuật bổ sung về kiểm soát lưu lượng tại nhà máy điện và vận hành thủy điện có thể tham khảo từ các nguồn tài liệu chuyên ngành sau đây:
- Các ứng dụng điều khiển lưu lượng trong ngành công nghiệp điện của Emerson
- Các giải pháp nhà máy điện hơi nước truyền thống của Flowserve
- Các giải pháp tự động hóa nhà máy thủy điện của Valmet
Các câu hỏi thường gặp
Những loại van nào thường được sử dụng trong các nhà máy nhiệt điện?
Van cầu và van điều khiển thường được sử dụng để điều chỉnh nước cấp, hơi nước, áp suất và lưu lượng. Van cổng, van bi, van bướm và van một chiều được sử dụng để cách ly hệ thống, dẫn nước làm mát, nhiên liệu, nước ngưng tụ và ngăn chặn dòng chảy ngược.
Những loại van nào được sử dụng trong các nhà máy thủy điện?
Các van bướm cỡ lớn, van bi, van cổng, van một chiều và van điều khiển có thể được sử dụng để cách ly đầu vào tuabin, ống dẫn áp lực, đường ống dẫn vòng, hệ thống nước làm mát, hệ thống thoát nước và các hệ thống phụ trợ.
Tại sao các bộ phận chịu tải nặng lại được sử dụng trong van của nhà máy điện?
Các bộ phận điều chỉnh dành cho điều kiện làm việc khắc nghiệt giúp kiểm soát hiện tượng sụt áp cao, hiện tượng xâm thực, hiện tượng bốc hơi tức thời, hiện tượng mài mòn, rung động và tiếng ồn. Thiết kế cụ thể của bộ phận điều chỉnh phụ thuộc vào môi trường quá trình và điều kiện vận hành.
Công ty JST Valve có cung cấp van tự động cho ngành sản xuất điện không?
JST Valve có thể cung cấp các bộ van khí nén, điện, thủy lực và điện-thủy lực phù hợp với các yêu cầu về mô-men xoắn, lực đẩy, tốc độ vận hành, tín hiệu điều khiển, phản hồi và chức năng an toàn khi hỏng hóc.
Yêu cầu đề xuất van cho hệ thống phát điện
Quý khách có nhu cầu về van cho nhà máy nhiệt điện, nhà máy điện chu trình hỗn hợp, nhà máy thủy điện, hệ thống nồi hơi, đường dẫn bypass tuabin, mạch nước làm mát hoặc dự án xử lý môi trường? Vui lòng gửi dữ liệu quy trình và các yêu cầu kỹ thuật của quý khách đến đội ngũ kỹ thuật của JST Valve.
Chúng tôi sẽ đánh giá môi trường, nhiệt độ, áp suất, điều kiện dòng chảy, chức năng van, vật liệu, hệ thống làm kín, bộ truyền động, phạm vi thử nghiệm và các yêu cầu về tài liệu.
