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    对高水头蝶阀和球阀之间的实用评析
    发布作者: 东光阀门公司  发布日期:2019-5-13   阅读次数:152次
     
    问题的提出
            1.1 项目特点
            ZJKF项目是由企业投资的基础性中型水电项目,实行核准制。ZJKF项目实行项目法人责任制等建设项目管理制度,项目法人是按公司法组建的有限责任公司(以下简称业主),业主是项目法人责任制的总责任方,对项目投资方负责。
            ZJKF项目主要建筑物有进水口、引水隧洞、调压室、压力钢管、厂房;装机容量130MW(2′65MW)。主要机电设备:水轮机型号HLA351C-LJ-315,2台,额定出力67.0MW,额定转速300r/min,额定水头210.00m,额定流量34.60m3/s;发电机型号SF65-20/5800,2台,额定容量65MW,功率因数0.85;输电线路1回,输电电压110kV。
            1.2 问题的提出
            ZJKF项目机电设备的品种繁多,要求各不相同,从立项到建设,不可预计的因素较多,投资的动态变化较大。ZJKF项目机电设备投资权重较大、约占静态总投资的29.0%;其中,球阀投资约占设备购置费的9.6%、约占静态总投资的2.8%,对ZJKF项目建设产生的影响较大。
            针对ZJKF项目初步设计推荐球阀、价格太高,为了进一步提高投资效益,由业主主持进行ZJKF项目水轮机进水阀的应用研究。
            2 高水头蝶阀与球阀的技术经济比较
            2.1 比较方案的确定
            替代方案的选择原则是,一不漏、二不多、三选准;本电站最大水头为221.05m,根据《水力发电厂机电设计规范》(以下简称设计规范),可供选择的水轮机进水阀型式还有蝶阀。因此,比较方案有蝶阀、球阀二个方案。
            2.2 高水头蝶阀与球阀技术经济比较
            (1)满足需要比较。水轮机进水阀的类型及适用范围主要和应用水头范围有关。ZJKF项目水头范围202.53~221.05m,根据《水电站机电设计手册——水力机械》(以下简称设计手册),球阀“应用水头范围≥200m”;设计规范则将设计手册蝶阀应用水头由200m提高到250m,即设计规范“最大水头在250m及以下的水电厂宜选用蝶阀”。其中,球阀应用普遍,蝶阀也有多个类似项目的成功运行实例。因此,蝶阀和球阀满足需要方面均符合ZJKF项目水轮机进水阀功能目标要求。
            (2)价格比较。初步设计阶段,球阀概算价与蝶阀概算价比较约多342万元/台,球阀价格约为蝶阀的2.7倍;球阀价格偏高。
            (3)消耗费用比较。①成本费用方面,蝶阀结构较简单、外形尺寸较小、重量轻、制造成本低,球阀结构较复杂、外形尺寸较大、重量较重、制造成本高;蝶阀、球阀的估算重量分别为48t/台、100t/台,原材料费用球阀大于蝶阀;若基本折旧费用的设备残值率按4%、折旧年限按25年计算,年折旧费球阀比蝶阀约多13.1万元/台。②能源消耗方面,水力损失蝶阀较小、球阀接近于零,蝶阀的运行成本略高;蝶阀阻力系数按0.15、水力损失为0.32m,上网电价按0.26元/(kW•h)计算,每年能源消耗费用球阀比蝶阀约少7.8万元/台。
            (4)时间因素比较。生产期还本付息支出方面,年利率按7.84%、还贷期按20年等额还本付息计算,还本付息额球阀比蝶阀每年约多34.4万元/台,其中,20年支付利息总和多付346万元/台。

            按照“既能满足项目功能需要、又能降低设备投资”的思路,蝶阀能够满足项目水轮机进水阀功能需要,且蝶阀在价格、消耗费用等方面综合比较优于球阀,详见表1水轮机进水阀技术经济比较;选用蝶阀节约投资占设备总投资目标的6.1%,较大幅度地提高ZJKF项目投资效益。综上述,由业主在招标前推荐选用蝶阀被设计单位采纳。

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