蒸汽疏水阀：市场潜力大亟待技术创新

【专家解说】：工业锅炉是不可缺少的热能动力设备，目前我国拥有工业锅炉79.3万只，是工业锅炉生产和使用第一大国。根据市场预测，"十一五"期间，我国工业锅炉正常年需求量仍将保持在12万蒸吨左右，工业锅炉行业生产能力保持在15万～20万蒸吨以上，尤其是大容量、高参数的工业锅炉增长速度较快，而作为该装置中的重要通用配件之一，蒸汽疏水阀发展的市场空间也极为广阔。蒸汽疏水阀按启闭件的驱动方式可分为机械型蒸汽疏水阀、热静力型蒸汽疏水阀、热动力型蒸汽疏水阀三大类。据国家发改委能源局供热系统节能调查组的报告，每蒸吨工业锅炉上安装有4.57只蒸汽疏水阀，预计"十一五"期间新增工业锅炉对蒸汽疏水阀的需要量为36.56万只（蒸汽疏水阀的寿命为8000～12000小时），再加上旧锅炉改造所需蒸汽阀门。由此看来，"十一五"期间工业锅炉对蒸汽疏水阀门的需求量大增，大约在400万只左右。国外发展速度放缓国外20世纪80年代蒸汽疏水阀门的生产和技术发展较快，尤其是高参数和质量高的产品发展较快。90年代中期已生产工作压力为20.0MPa的蒸汽疏水阀，其正常使用寿命达12000小时，壳体材料为铬、钼、钒钢，结构型式有热动力型、热静力型和机械型，代表厂家有美国的YARWAY和阿姆斯特郎公司、日本的TLV公司和宫胁、德国的GES鄄TRA公司、英国的SPIRAX-SARCO公司、加拿大的VELAN公司等。进入21世纪以后，蒸汽阀的发展速度明显减慢，尤其是在近10年没有新产品问世。如德国的GESTRA产品结构、品种都没有发展，只是为了适应市场需要，把原BKIS的中法兰4个螺栓改为两个螺栓使体积减小，重量减轻，其他厂家也只是在小型化上作文章。除此之外，近20年来，蒸汽疏水阀的标准没有变化，仍然沿用20世纪80年代制定的标准，试验方法没有提高，还是用低参数替代高参数，这对于高参数蒸汽疏水阀的试验是不科学的。国内现状亟待改善我国蒸汽疏水阀的发展与国外先进国家相比起步比较晚，在国内以生产中、低压蒸汽疏水阀为主，参数低、性能差、寿命短、试验手段差，仅个别厂家有中压以下产品性能试验装置，甚至有的蒸汽疏水阀生产厂家根本不试验就出厂，造成疏水阀漏汽严重。在20世纪90年代，我国蒸汽疏水阀的品种与规格及生产水平与国外先进水平的差距有所缩小，但近10年来发展较慢，原有的试验装置相继损坏，如北京市阀门总厂的中压全性能试验装置已被拆除，20.0MPa的高压试验装置刚建成未投入使用就因搬迁而拆除；中通公司设在燕山的中压全性能试验装置也已停用几年；扬州阀门厂的4.0MPa中压全性能试验装置也停用几年；大连高压阀门厂建在电厂的中压试验装置也已停用，全国惟一的一所研究蒸汽疏水阀的研究所北京阀门研究所也名存实亡，这些都对蒸汽疏水阀的研究和发展影响甚大。基于上述种种因素，目前我国蒸汽疏水阀的生产水平较上世纪80年代有所降低，产品质量和使用寿命也开始下降。据了解，目前仅有北京市阀门总厂有限责任公司、甘肃平凉九二○厂、成都航空仪表公司疏水阀厂、永嘉县阀门厂、隆成疏水阀厂、沈阳第二阀门厂、大连高压阀门有限公司、扬州阀门厂等还在生产蒸汽疏水阀，但大多数生产企业都没有试验装置，只有成都航空仪表公司疏水阀厂有PN6.5MPa、600kg蒸发量的锅炉及全性能试验装置，平凉九二○厂、扬州阀门厂有性能试验装置，北京市阀门总厂有限责任公司等有出厂试验装置，但试验压力很低，与没有试验装置相差无几。业内专家看到国内蒸汽阀这种发展情况后十分焦虑，他们迫切希望企业能够重视蒸汽疏水阀的发展。从蒸汽疏水阀的生产和需求上看，国内与国外差距也十分大，仅以日本为例，日本和中国能源消耗相似（我国近10亿吨标准煤，日本..5亿吨标准煤），日本蒸汽疏水阀年产量310万只，每只寿命在一年以上，漏汽率在3%以下，蒸汽管网、热效率在50%以上；而我国蒸汽疏水阀年产量220万只左右，平均每只寿命不足一年，一般漏汽率在6%左右，蒸汽管散热效率在30%左右。现在，我国蒸汽疏水阀无论在产量和质量及产品品种上都不能满足国内市场的需要，同时在高参数产品的品种系列上缺口也很大。从蒸汽疏水阀产品标准上看，我国目前和世界同步，都是20世纪80年代末制定的，虽在2005年有所修订，但在试验方法上，对高参数蒸汽疏水阀也未按同等的参数进行试验，对高压蒸汽疏水阀的性能（动作、排量、漏汽量）不能直接试验出来，实际产品距使用要求还有一定的距离。开发的技术思路基于蒸汽疏水阀行业现状，业内专家对其提出新的技术开发思路，即人性化、应用新材料、实现机电一体化。"高效节能，绿色环保"是"十一五"乃至今后我国国民经济发展的主要方向，随着电力（接电、火电、水电、风电）、石化、冶金设备的大型化，对蒸汽疏水阀的要求也随之提高，要求蒸汽疏水阀的工作压力达到15.0MPa或更高，公称尺寸达DN150mm或更大。因此，在开发蒸汽疏水阀新产品时，要考虑以人为本，树立人性化的产品设计理念；将新材料不断应用到蒸汽疏水阀产品上来；将信息技术、人工智能技术融入蒸汽疏水阀实现机电一体化，是技术创新的新途径。随着装置的大型化，势必对蒸汽管路的工作压力、公称尺寸、排量、工作温度等的要求相应提高，为了满足装置的要求，应开发高压自由浮球式、高压圆盘式、高压双金属片式的蒸汽疏水阀，其工作压力为15.0MPa、20.0MPa，工作温度为570℃~600℃。壳体材料为WC6、WC9及特种合金钢的蒸汽疏水阀。除此之外，还应开发低压、大口径、大排量的蒸汽疏水阀，其公称尺寸为DN150mm、DN200mm；开发高压大口径的调节疏水阀，其工作压力为PN16.0MPa，公称尺寸为DN150mm、200mm。材料科学被认为是新世纪最具发展前景的学科之一，近年来出现了许多新型高性能材料，如纳米材料、超导材料、记忆合金等，把记忆合金应用到蒸汽疏水阀中，让记忆合金作为蒸汽疏水阀的启、闭件，记忆凝结水的温度和压力。当蒸汽疏水阀内是蒸汽时，记忆合金关闭件会自动关闭，当凝结水来到记忆合金启闭件后，启闭件记忆凝结水的温度和压力会自动开启排水，排水完毕后，蒸汽到来，这时温度会升高，记忆合金关闭件会自动关闭蒸汽疏水阀。当前信息技术飞速发展，蒸汽疏水阀作为蒸汽管路排除凝结水的执行机构，如果能够将现代的计算机技术、传感技术、网络及遥控技术以及智能技术植入蒸汽疏水阀产品中去，用以控制蒸汽疏水阀的启闭，按照这种思路设计的新型蒸汽疏水阀，在国外已有报道。蒸汽疏水阀品种繁多，又有很大差别，市场需求又在不断变化，蒸汽疏水阀制造厂家的生产规模和技术水平参差不齐，但蒸汽疏水阀总的发展趋势和开发的技术途径却有着许多共同之处，只要蒸汽疏水阀制造厂家能够结合自身条件，走科学发展之路，设计和开发新产品，定能促进我国蒸汽疏水阀行业健康发展。