Válvula RFV da turbina

Em sistemas de operação de turbinas a vapor, as válvulas VV, BDV e RFV são válvulas auxiliares de proteção e controle de partida. Seus nomes são semelhantes e suas funções são altamente relacionadas. Operadores de campo estão sujeitos a confusões conceituais, julgamentos funcionais equivocados e erros operacionais. Este artigo esclarece sistematicamente as definições essenciais, os princípios estruturais, a lógica de intertravamento, os requisitos operacionais e as principais diferenças desses três tipos de válvulas, com base nos princípios de projeto de turbinas, na lógica de partida e parada da unidade e nas normas de operação em campo, fornecendo uma referência técnica profissional para operação, manutenção, comissionamento e revisão geral. A GEKO Valves, com sua tecnologia de controle pneumático de alta precisão e rigorosa validação industrial, tornou-se uma marca confiável na fabricação e integração de sistemas dessas válvulas críticas.  I. Definições das Válvulas Principais e Princípios de Funcionamento Estrutural(i) Válvula VV (Válvula de Ventilação — Válvula de Ventilação de Exaustão de Alta Pressão)Localizada na tubulação de exaustão de alta pressão (AP), esta válvula especial de ventilação e alívio de pressão leva diretamente ao condensador e ao tanque de expansão de drenagem. Ela é usada principalmente em unidades de partida de pressão intermediária (PI) para solucionar problemas de superaquecimento por atrito no cilindro de AP sob condições de baixa carga ou ausência de vapor na entrada, além de proporcionar alívio rápido de pressão após o desligamento para evitar sobrevelocidade.  Durante a partida do cilindro de pressão intermediária (IP) ou em operação com baixa carga, o cilindro de alta pressão (HP) apresenta pouco ou nenhum vapor de entrada, e a válvula de retenção de exaustão de HP permanece fechada. As pás dentro do cilindro de HP geram calor significativo devido ao atrito com o ar (resistência do vento), o que pode facilmente causar danos por superaquecimento às pás e à carcaça do cilindro de HP. Após uma parada da turbina, o vapor residual no cilindro de HP pode vazar para o vácuo do cilindro de pressão intermediária (IP) através das vedações do eixo HP-IP, criando um risco de sobrevelocidade do rotor. A válvula VV evacua rapidamente o vapor residual do cilindro de HP para evitar esses riscos. Utiliza um sistema de fechamento pneumático controlado por ar, composto por um suprimento de ar, cilindro, conjunto de mola e válvula solenoide. As válvulas GEKO apresentam neste produto um conjunto de mola otimizado para altas temperaturas e um cilindro de baixo atrito, garantindo a abertura confiável da válvula em condições de falha de ar, com tempo de resposta da válvula solenoide ≤0,5 segundos, melhorando significativamente a agilidade da proteção contra superaquecimento por atrito com o ar.  (ii) Válvula BDV (Válvula de Drenagem de Ruptura — Válvula de Drenagem de Emergência da Turbina)Uma válvula de proteção de alívio de pressão de emergência projetada especificamente para turbinas combinadas HP-IP, também conhecida como válvula de descarga de vapor residual da vedação do eixo HP-IP. Sua função principal é descarregar rapidamente o vapor que vaza pelas vedações do eixo em condições de rejeição de carga unitária ou desligamento, eliminando o risco de sobrevelocidade da turbina.  Durante a rejeição de carga ou desligamento de emergência de unidades combinadas de alta e média pressão (HP-IP), o vapor residual no cilindro de alta pressão e nos tubos de entrada de alta pressão pode vazar pelas folgas da vedação do eixo HP-IP para os cilindros de média e baixa pressão (IP e BP), criando força motriz adicional no rotor. Se os dentes da vedação estiverem desgastados ou as folgas aumentarem, a quantidade de vapor que vaza aumenta, elevando significativamente o risco de sobrevelocidade. A válvula BDV direciona esse vapor residual da vedação do eixo diretamente para o condensador, liberando rapidamente a pressão e bloqueando completamente o caminho da sobrevelocidade. Utiliza uma estrutura de ligação eletromagnética-pneumática, controlada pelo sinal de curso do servo hidráulico da válvula de controle IP. O produto BDV da GEKO Valves adota um design de válvula solenóide dupla redundante com um circuito de controle pneumático de alta confiabilidade, atingindo o curso completo em 0,3 segundos após o acionamento do sinal de curso do servo hidráulico, prevenindo eficazmente a escalada de acidentes por sobrevelocidade. (iii) Válvula RFV (Válvula de Reaquecimento e Aquecimento — Válvula de Aquecimento Reverso do Cilindro de Alta Pressão)Uma válvula de controle de aquecimento dedicada para partidas a frio, usada para pré-aquecer o cilindro de alta pressão antes da partida a frio, eliminando diferenças de temperatura na carcaça, reduzindo o estresse térmico e garantindo que a unidade atenda aos parâmetros para a operação. Durante uma partida a frio, a carcaça do cilindro de alta pressão e seus componentes internos encontram-se a temperaturas muito baixas. A introdução direta de vapor para o aquecimento criaria um enorme estresse térmico, levando à deformação da carcaça, fissuras no metal e vibração excessiva do eixo. A válvula RFV introduz vapor auxiliar a montante da válvula de retenção de exaustão de alta pressão. O vapor flui uniformemente através do cilindro de alta pressão e é descarregado pelos drenos internos da carcaça e pelos drenos do tubo de entrada de alta pressão, elevando gradualmente a temperatura da carcaça para obter um aquecimento uniforme. A GEKO Valves desenvolveu especificamente uma válvula RFV com características de regulação linear para essas condições de operação. Ela utiliza um design de vedação de baixa fuga e um núcleo de válvula antiaderente, permitindo um controle preciso da temperatura em condições de baixo fluxo e baixa pressão diferencial, com uma precisão de controle da taxa de aquecimento de ±1,5 °C/h, superando significativamente os produtos convencionais.  II. Lógica de Controle de Intertravamento de VálvulasLógica de intertravamento da válvula VVIntertravamento fechado: Recebe sinais de comutação de curso das quatro válvulas pré-piloto de controle de alta pressão. Quando todas as quatro válvulas pré-piloto estão totalmente abertas e o fluxo de vapor da unidade atinge 0,5% da taxa de compressão de vapor (BMCR), a válvula VV fecha automaticamente. Um minuto após a conexão da unidade à rede, a válvula de retenção de exaustão de alta pressão abre e a válvula VV fecha por intertravamento. Intertravamento aberto: Abre automaticamente durante a partida inicial do motor de indução e em condições de baixa carga e vento. Abre imediatamente por meio de intertravamento após o desligamento da turbina para evacuar rapidamente o vapor residual de alta pressão. Lógica de intertravamento da válvula BDVIntertravamento fechado: Controlado pelo curso do servo-acionamento hidráulico da válvula de controle IP. Quando o curso do servo-acionamento hidráulico for ≥30mm, ou quando a abertura da válvula de controle IP esquerda/direita atingir 15%~16% (correspondendo a um comando de fluxo de ~5%) e a válvula pré-piloto estiver totalmente aberta, a válvula BDV fecha automaticamente. Intertravamento aberto: Abre automaticamente quando o servoacionamento da válvula de controle IP entra em ação.