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上一期的探秘现场中，我们深入美帝东南部地区一家能源中心，发现其中三台机组中存在隐患。那么到底是什么原因造成了这样的隐患？别着急，接下来i阀哥就和你一起详细剖析。
对上一期推送印象已经模糊的同学可以猛戳这里回顾一下：
案情原因剖析
在仔细研究数据和现场环境后，我们发现造成隐患的关键因素就在蒸汽减温器。该工厂的主蒸汽和再热蒸汽系统，都使用的是级间减温器。
i阀哥小科普
蒸汽减温器主要作用是控制温度，当主蒸汽和再热蒸汽管道中的过热蒸汽流出现时，减温水就会喷射以便起到降温的作用。而级间减温器的作用是将蒸汽温度控制在下游过热器及该过热器下游管道系统的温度范围内。
在机组启动阶段，蒸汽流比起日常运行时温度会低一些，所以当蒸汽通过锅炉的时候，加热更快。为了降低温度，级间减温器会向蒸汽流喷水以降低整体蒸汽温度，将温度控制在过热器下段的范围内。而一旦进入正常运行后，蒸汽流量加大，对于级间减温器的需求就降低，只有当有需要时，级间减温器才会发挥它的作用。
所以，级间减温器通常在蒸汽流量最小时，需要最大水量；相反，蒸汽流量最大时，需要最小水量。另外，在正常运营阶段，级间减温器需要经历一段时间的关闭状态。切断阀（通常为球阀）位于上游来保护和隔离喷水阀。水阀非常重要，因为它能够提供精确的喷水量，来控制全部负荷范围的回路需求和维持可靠的长期关断。
我们是如何解决这些隐患的？
降低阀门流量
由于原来的喷水阀尺寸过大，需要对这些阀门重新设计，以更好地对下游管段进行控制，并帮助提升阀芯寿命。通常我们会对运营情况的大量数据进行分析，机组运营热平衡也会重新核对。基于这些信息，我们对100%最大水流量（Cv值为4.6）进行计算，更增加阀门需要重新设计的理由。同时这次阀门改进的关键在于，我们加上了额外的24%流量余量，让总体Cv值从7.8降到5.7。
缩小阀内件间隙，降低环状间隙流
标准的喷水阀通常都会在压降单元和阀芯之间，设计一个连接装置。这是为了改善对下游的控制，这就让控制环状间隙流变得非常重要。因为需要对极低的流量进行控制，两个组件之间的制造公差就缩小了。在降低环状间隙流之后，压降单元可以重新设计，从而在同样的最小流量情况下，达到更高的阀门提升位置，使得阀门在低工况下控制性更出色，并延长了阀芯的使用寿命。
低工况的阀芯设计
如何提升低工况阀门控制性，关键点就在于设计合理的阀芯。下游的控制性主要依赖在最低阀门提升位置时，改进Cv的增益变化。例如：如果阀门A的Cv值为5，提升位置的变化为1%，阀门B的Cv值为1，提升位置的变化为1%，阀门B就比阀门A具有更好的控制性。
在这家工厂中，通过重新设计阀芯，新的阀门能够具有0.005的Cv值变化。并且，让阀门下游的提升位置变化为1%；而原来的阀门，相对于每1% 的提升位置变化，Cv值变化为0.04。这就让新阀芯比起原来的阀芯，在流量的控制性方面性能提升8倍。
图一所展示的减温喷水阀多层级和多流道的特征，很好地满足了客户的需求。
喷水阀 – DMLS流量控制单元
图一：优越的DMLS碟片组喷水阀设计
喷水阀的DMLS（直接金属激光烧结）碟片组的等百分比阀芯特征对温度有着很好有效控制。阀芯在阀座末端使用更多的降压层级（至多可达36级），阀芯的全开末端使用更少的层级。比起全开的阀门位置，阀门的下游碟片流道更少。这一设计就让阀座环和阀塞提供了关键的保护作用，也允许在整个阀门行程中对更高的温度进行控制。
缩小间隙和重新设计碟片组的影响主要在图二中阐述：
图二：低工况下阀芯控制性的改善
如图所示，正常的全负荷运营介于20%到35%之间的提升，而先前的设计中阀门提升低于5%。全负荷减温控制达到了20%到35%的提升，原先的提升范围为3%到6%。
优化阀芯材料延长阀芯寿命
新的阀芯、碟片组和阀塞采用英科耐尔Inconel 718材质，更加延长了使用寿命。而原来的阀芯材料是未经过热处理的410不锈钢。这就让新阀芯在水流速度更高的情况下，具有更好的防腐蚀性。
那么我们的改进设计实施之后，整个机组和工厂的运营得到了怎样的改善呢？欲知详情，敬请期待下周的第三篇推送哦！
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