高溫高壓閥門(mén)廠(chǎng)家北高科集團技術(shù)部整理，在電站重要設備的隔離、疏水、排氣操作中傳統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)常出現內漏或者外漏。據某大型火力發(fā)電廠(chǎng)統計，一臺2寸的高溫高壓截止閥，如果閥門(mén)密封和副密封間隙只有0.1mm的泄露，那么一年僅從一臺閥門(mén)能源消耗高達30萬(wàn)元，而大型超臨界機組高溫高壓截止閥使用數百臺。替代傳統的高溫高壓截止閥的閥門(mén)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(cháng)期暴露在高壓介質(zhì)中，很容易被快速沖刷和磨損，產(chǎn)生泄露。而高溫高壓電站球閥密封面僅在開(kāi)關(guān)過(guò)程中接觸高壓介質(zhì)，但由于閥門(mén)快速90°旋轉操作過(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°旋轉操作大大減少了填料區域的磨損和摩擦。

c、高溫高壓截止閥需通過(guò)外力矩來(lái)關(guān)閉閥門(mén)，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)球設計，在上游支撐閥座后臺安裝蝶形彈簧提供預緊力，在高壓介質(zhì)力的作用下球體推向下游的閥座實(shí)現“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。但高溫高壓電站球閥長(cháng)期依賴(lài)進(jìn)口，不僅增加了電站建設費用，而且不利于國內閥門(mén)制造業(yè)的發(fā)展。為了打破國外公司在中國市場(chǎng)的壟斷，2010年，國家發(fā)改委在北京主持召開(kāi)了超超臨界火電閥門(mén)國產(chǎn)化啟動(dòng)會(huì )，提出火力發(fā)電閥門(mén)的國產(chǎn)化目標：通過(guò)2年~3年的攻關(guān)，絕大部分閥門(mén)實(shí)現國產(chǎn)化，國產(chǎn)化率達到85%以上。因此高溫高壓電站球閥國產(chǎn)化具有重大的意義。

1、閥體結構

模鍛的下圓上方閥體，在保證閥體強度的同時(shí)進(jìn)可能的減小閥體的外形尺寸，上部的方形結構將閥桿填料盡量遠離流道和高溫介質(zhì)，延長(cháng)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，結合強度不低于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，達到需要的表面光潔度。之后采用一對一的配制工藝，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力控制在合理水平，焊接變形控制在機加工公差范圍內，不影響閥門(mén)的密封性能和扭矩。因此，焊接閥座與閥體采用精細的細牙螺紋連接，閥座旋入至定位臺保證裝配位置要求。

在焊縫的底部設置應力泄放環(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力。

4、閥體散熱片

由于高溫高壓電站球閥在工作溫度可達650℃，在輸送高溫介質(zhì)通過(guò)熱傳導的作用閥體的溫度很高。高溫高壓電站球閥結構較短，與管道焊接時(shí)候產(chǎn)生大量的熱量，熱量短時(shí)間內傳遞到閥內件導致閥內件產(chǎn)生變形，使閥門(mén)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致閥內件產(chǎn)生熱變形。為了避免熱變形可能帶來(lái)閥門(mén)性能的下降，閥體的兩端設置散熱片，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閥門(mén)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(kāi)關(guān)位置的準確性，拴接支架采用了防扭轉止口設計，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標準執行。

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，有效地降低支架導熱對執行器的不利影響。