摘要
锅炉系统中，最小流量循环阀是保护给水泵安全运行的重要流量控制部件，但由于循环阀长期处于高温、高压差的恶劣工况环境中，极易发生损坏，在实际的电厂运行中会发生渗漏密封失效的情况，导致阀门寿命缩短。因此，如何保证最小流量循环阀在高温高压下稳定调节介质流量以及保证阀门不内泄成为了亟需解决的关键性问题。本文研究内容来源于国家能源投资集团有限责任公司科技创新项目《最小流量循环阀核心组件长寿化研究与应用》，基于国电康平600MW机组的实际需求，针对最小流量循不耐冲蚀、易内泄、阀门寿命短的问题，以最小流量循环阀核心组件(即迷宫盘、阀芯组件)作为研究对象，从两个方面开展研究，来达到最小流量循环阀长寿化的目的。 通过有限元软件仿真改进循环阀的迷宫盘节流装置，优化流体运行方式。对两种迷宫流道以及两种最小流量循环阀整体模型进行了模拟分析和对比研究，检验了不同流道通流面积和不同流道数量对其性能的影响。结果表明迷宫盘节流装置具有良好的压降控速效果，可以有效避免汽蚀现象的产生；采用12流道迷宫降压结构的最小流量循环阀的综合性能更优，压力分布更为均匀，压降效果更好，且具有良好的通流能力。 应用激光熔覆技术对循环阀受损阀芯组件(阀芯、阀杆、阀座)进行修复，以提高工作面性能，延长循环阀使用寿命。通过分析最小流量循环阀的失效形式，在受损阀芯组件基材1Cr13上熔覆钴基合金。实验中采用不同激光功率(2000W、2200W、2400W)制备熔覆层。通过金相显微镜观察了熔覆层显微组织；利用显微硬度计和摩擦磨损仪分别测试了熔覆层硬度和耐磨性；通过热汽水腐蚀实验和冲蚀实验分别检验了熔覆层的耐热汽水腐蚀性和耐冲蚀性。结果表明熔覆层内部晶粒尺寸同温度梯度与冷却速率的比值、激光功率均成正比关系。其中，温度梯度与冷却速率的比值、激光功率越大，晶粒尺寸也就越大；激光功率越大，熔覆层硬度越小，耐磨性越差；熔覆层的耐冲蚀性与硬度之间无明显关联，并不是熔覆层硬度越高耐冲蚀性能越好；激光功率为2200W时熔覆层质量和综合性能较好。
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