超超临界执行机构国产化方案

超（超）临界火电机组关键阀门执行机构

国产化方案

一、现状

执行机构是阀门最主要的控制装置，目前国内在运行的超（超）临界火电机组中执行机构以进口为主。单台百万千瓦超（超）临界火电机组需要配套电动执行机构600多台、气动执行机构200多台，其中进口执行机构价值量约占75%左右，尤其调节型执行机构的国产化率不足10%。进口厂家主要有英国ROTORK、德国SIPOS、德国AUMA、美国FISHER、意大利STI、德国SAMSON 等，它们长期垄断国内市场，不仅增加了项目建设费用和后期维护成本，也制约了国内阀门和执行机构制造业的良性发展。在火电机组关键阀门国产化已经取得突破的形势下，亟需推进阀门执行机构的国产化。

近年来，国内执行机构制造业在技术研发、加工制造和试验检测等方面的能力显著提升，质量管控水平明显提高，骨干企业的产品已达到或接近国外先进水平，部分产品已逐步应用于超（超）临界火电机组和大型石化装置。

在电动执行机构方面，常州电站辅机总厂有限公司、扬州电力设备修造厂、扬州恒春电子有限公司、特福隆集团有限公司（特福隆（上海）科技有限公司）、天津埃柯特测控技术有限公司和深圳市南方通用电气有限公司等企业生产的部分电动执行机构已用于超（超）临界火电机组。

在气动执行机构方面，国内没有知名的专业生产阀门气动执行机构的品牌企业，一般气动执行机构由阀门厂家自制。

应用结果表明，国产阀门执行机构可以满足火电机组安全、可靠运行的工况要求，已具备国产化的条件和能力。同时，国产阀门执行机构也已在核电、冶金、水处理和石油石化等领域大量使用。

二、国产化目标

在依托工程上使用的国产阀门全部采用国产执行机构，已有应用业绩的执行机构在依托工程直接使用，国产化率可达到60%，完成大扭矩、高转速及大推力执行机构的研制并在依托工程上应用后，执行机构国产化率达到85%。

三、国产化任务

超（超）临界火电机组配套执行机构分开关型和调节型，部分已经有业绩，部分产品需要攻关研制。

1、有业绩的执行机构

1）电动执行机构

公称转矩为100-8000N.m多回转电动执行机构（开关型）、公称转矩为300-60000N.m的部分回转电动执行机构（开关型）2）气动执行机构

输出推力为6400-50000N气动执行机构（开关型）。

上述产品的技术已成熟，在部分超（超）临界、亚临界及以下火电机组已有应用业绩，应在依托工程直接使用。

2、需研发的执行机构

1）开关型电动执行机构

大扭矩、高转速执行机构还需制造企业进一步研制，样机技术指标如下：

a、多回转电动执行机构

公称转矩：10000-24000N.m；

输出转速：9-14r/min。

b、部分回转电动执行机构

公称转矩：80000-250000N.m；

启闭时间≤120S。

重点研究解决如下问题：

大功率专用电机；

大扭矩、高转速电动执行机构控制装置；

现场总线兼容性；

整机产品的可靠性。

完成样机研制，并通过鉴定后在依托工程应用。

2）调节型电动执行机构

调节型电动执行机构应具备国际最新的数字化控制功能，完成样机研制，主要技术指标如下：

扭矩：10～10000N.m

转速：10～40r/min

基本误差：≤±1%

回差：≤1%

死区：≤1%

防护等级：IP67

调节型电动执行机构重点研究解决如下问题：

调节型产品的精度、调节频率、电机控制；

智能控制；

数据传输；

故障自诊断；

多种总线控制；

现场/远程控制；

整机产品的可靠性。

按上述要求完成样机研制，并通过鉴定后在依托工程应用。

3）开关型气动执行机构

大输出推力气动执行机构还需制造企业进一步研制，完成样机制造，主要技术指标如下：

输出推力：60000-100000N

行程：100-200mm

重点研究解决如下问题：

长寿命、高强度的气缸及膜片材料；

高精度气缸缸体制造技术；

高性能密封材料；

整机产品的可靠性。

4）调节型气动执行机构

调节型气动执行机构应具备国际最新的数字化控制功能，完成样机研制，主要技术指标如下：

输出推力：6400-50000N

行程：25-200mm

基本误差：≤±1%

回差：≤1%

死区：≤1%

防护等级：IP67

重点研究解决如下问题：

调节型产品的精度、调节频率；

智能控制；

数据传输；

故障自诊断；

多种总线控制；

现场/远程控制；

整机产品的可靠性。

按上述要求完成样机研制，并通过鉴定后在依托工程应用。

5）大推力气液、电液联动执行机构

为满足超（超）临界火电机组阀门所需更大推力执行机构要求，开展气液、电液联动执行机构研究，主要技术指标如下： 输出推力：60000-200000N

行程：25-200mm

重点解决如下问题：

高性能的气液、电液增压泵；

执行机构小型化技术；

智能控制技术；

高压密封可靠性；

整机产品的可靠性。

四、工作计划

确定依托项目并正式启动超（超）临界火电机组关键设备国产化工作后，利用一年左右时间完成样机研制通过鉴定。

0-2个月：组织依托项目电厂、主机厂、设计院、阀门厂、执行机构制造企业讨论确定国产化执行机构具体参数和技术要求，确定研发工作计划和分工；

2-3个月：讨论技术规格书和试验大纲及鉴定要求，签订研发协议；

3-10个月：完成设计、方案评审和制造；

10-12个月：完成试验和检测，组织鉴定验收。

五、保障措施

（一）成立国产化工作小组

成立国家能源局牵头的超（超）临界火电机组电动执行机构国产化工作组（名单见附件）。负责组织和推动超（超）临界火电机组电动执行机构国产化实施，组织有关专家开展研发方案、