繆新建

（新疆伊河電力有限責(zé)任公司，新疆伊寧 835400）

淺談雅瑪渡水電站技術(shù)供水減壓閥故障處理及原因分析

繆新建

（新疆伊河電力有限責(zé)任公司，新疆伊寧 835400）

討論雅瑪渡電站投運(yùn)初期，技術(shù)供水減壓閥運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。由于技術(shù)供水系統(tǒng)供機(jī)組冷卻水和主變冷卻水系統(tǒng)，當(dāng)機(jī)組停機(jī)后主變冷卻水系統(tǒng)仍然運(yùn)行，所以對(duì)減壓閥系統(tǒng)要求更高，機(jī)組停機(jī)出現(xiàn)減壓閥壓力升高的問(wèn)題，到目前穩(wěn)定運(yùn)行，技術(shù)人員對(duì)其運(yùn)行過(guò)程中存在的技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行分析，并提出了解決方法。

減壓閥；活塞式控制閥；原因分析；措施

0 概述

雅瑪渡水電站水輪發(fā)電機(jī)組為立軸混流式水輪發(fā)電機(jī)組，機(jī)組額定轉(zhuǎn)速428.6 r/min。水輪機(jī)型號(hào)HLA855-LJ-196，額定出力45.36 MW；發(fā)電機(jī)型號(hào)SF44-14/4450，額定容量44 MW；水輪發(fā)電機(jī)組由福建南電股份有限公司制造，水輪機(jī)進(jìn)水閥型號(hào)2500YYZ-3，由湖北洪城機(jī)械股份有限公司制造；調(diào)速器型號(hào)ZFL-100/F，由南京南瑞集團(tuán)制造；技術(shù)供水ZJY46H型減壓閥，每臺(tái)機(jī)組兩套技術(shù)供水減壓閥系統(tǒng)，電站總裝機(jī)容量為：3×44 MW=132 MW。

1 ZJY46H型減壓閥用途及適用范圍

ZJY46H型系列減壓閥是專(zhuān)為中、高水頭水電站自流減壓技術(shù)、消防供水、設(shè)備供水系統(tǒng)制造的自動(dòng)減壓原件。ZJY46H型電站技術(shù)供水最大單機(jī)容量為400 MW、最高水頭為371 m。均為一級(jí)減壓ZJY46H型減壓閥的技術(shù)特點(diǎn)：運(yùn)行、檢修方便，對(duì)廠家調(diào)試好的減壓閥，安裝完畢后直接充水即可投入使用，平時(shí)無(wú)需調(diào)整，需要經(jīng)常維護(hù)[1]。

2 ZJY46H型減壓閥停機(jī)后壓力升高

電廠在運(yùn)行階段，G1機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行所帶30 MW負(fù)荷，機(jī)組運(yùn)行正常，減壓閥出口壓力0.28 MPa，技術(shù)供水出口同時(shí)供兩套冷卻系統(tǒng)，一是供機(jī)組冷卻水系統(tǒng)，二是供主變冷卻系統(tǒng)，機(jī)組運(yùn)行技術(shù)供水正常壓力0.26～0.28 MPa范圍，當(dāng)機(jī)組停機(jī)冷卻水進(jìn)水閥關(guān)閉，出口流量減小，減壓閥出口壓力值有所升高到0.30～0.32 MPa范圍屬于正常值[2]。機(jī)組正常停機(jī)技術(shù)供水進(jìn)水閥關(guān)閉，運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)減壓閥出口壓力值上升至1.2 MPa。

圖1 減壓閥控制閥系統(tǒng)圖

2.1 減壓閥工作原理

（1）如圖1所示，減壓閥進(jìn)口壓力是P1；P2是減壓閥出口壓力；減壓閥主閥的彈簧壓力為Pt；減壓閥主閥的壓力調(diào)節(jié)腔壓力為Pk；減壓閥閥座和節(jié)流錐的開(kāi)啟高度為H（相當(dāng)于主閥的過(guò)流面積）。

減壓閥正常工況時(shí)，參見(jiàn)圖1：控制閥Pt′= Pk′，Pt=Pk，此時(shí)控制閥和主閥的節(jié)流錐與閥座開(kāi)啟高度L和H都是一個(gè)定值（即：過(guò)流量一定、過(guò)流面積一定）。因此，減壓閥出口壓力相對(duì)是一個(gè)低壓值P2[3]。

出口壓力P2是不變的，在進(jìn)口壓力P1變化時(shí)，工作原理如下：

當(dāng)進(jìn)口閥門(mén)開(kāi)度變大P1上升時(shí)，減壓閥的P2+ΔP2首先表現(xiàn)為壓力升高，使Pt′+ΔPt′，ΔPt′與Pk′的力達(dá)到新的平衡，控制閥L變小??；相應(yīng)ΔPk′壓力升高，壓力經(jīng)過(guò)導(dǎo)管，使主閥的Pk+ ΔPk，Pt=Pk+ΔPk壓力平衡，主閥開(kāi)口H減小、ΔP2值恢復(fù)為原P2值。當(dāng)進(jìn)口閥門(mén)開(kāi)度變小壓力P1下降時(shí)，主閥與控制閥的工況則與上述的工況相反。

當(dāng)出口閥門(mén)開(kāi)度變大流量Q增大時(shí)，減壓閥的工作情況相當(dāng)于P1下降時(shí)的工況。當(dāng)出口閥門(mén)開(kāi)度小流量Q減小時(shí)，減壓閥的工況相當(dāng)于P1上升時(shí)的工況。

（2）反沖排污工作原理

當(dāng)控制閥的濾網(wǎng)堵塞時(shí)，控制閥進(jìn)口壓力會(huì)升高，主閥的PK值升高，主閥過(guò)流面減小，出口壓力P2值減小。只要進(jìn)行排污操作，減壓閥系統(tǒng)就可恢復(fù)正常。

如圖2所示反沖洗排污工作流程。首先，關(guān)閉Fa（由于活塞下方壓力腔被封閉和水的不可壓縮性，主閥的過(guò)流面積不變，減壓閥的P2值仍是一個(gè)低壓）；將控制閥下的三通球閥旋轉(zhuǎn)90ο，反饋系統(tǒng)的水流關(guān)閉、同時(shí)排污口的球閥打開(kāi)；在減壓閥出口壓力的作用下，水流反向，控制閥的管路流向從出口變成進(jìn)口，水流從濾網(wǎng)內(nèi)部向外流程，經(jīng)三通閥球閥排出在濾網(wǎng)外的雜質(zhì)；最后、按關(guān)閉三通閥反順序操作，反饋系統(tǒng)恢復(fù)正常[4]。

圖2 減壓閥備用反饋系統(tǒng)圖

2.2 停機(jī)后減壓閥壓力升高原因分析

機(jī)組正常停機(jī)機(jī)組冷卻系統(tǒng)進(jìn)水閥關(guān)閉，減壓閥出口壓力升高，技術(shù)人員通過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)。機(jī)組冷卻系統(tǒng)閥門(mén)打開(kāi)，減壓閥出口壓力恢復(fù)正常，由于出口流量減小，減壓閥出口壓力有少量上升屬于正常情況。此次停機(jī)減壓閥出口壓力上升3倍，控制閥不能進(jìn)行調(diào)整，經(jīng)過(guò)檢查分析可能原因有[5]：

（1）彈簧壓力分等級(jí)與額定值不符；

（2）主閥上、下靜密封磨損、損壞；

（3）當(dāng)水中泥砂，污物較多時(shí)，控制閥過(guò)濾器堵塞；

（4）控制閥失靈；

（5）控制閥閥瓣卡阻、松動(dòng)；

（6）主閥密封橡膠件磨損、損壞。

2.3 處理方法

經(jīng)過(guò)反沖排污系統(tǒng)排污后，控制閥仍然無(wú)法正常工作。技術(shù)人員打開(kāi)控制閥和控制閥濾網(wǎng)進(jìn)行檢查，檢查發(fā)現(xiàn)濾網(wǎng)嚴(yán)重堵塞，控制閥閥芯嚴(yán)重泥污堵塞。如圖3所示。

圖3 控制閥閥芯堵塞

清洗后回裝控制閥，通水檢查減壓閥仍然無(wú)法調(diào)整至額定壓力。再次打開(kāi)控制閥，檢查閥芯，發(fā)現(xiàn)閥芯內(nèi)密封損壞。經(jīng)過(guò)更換閥芯密封圈，閥芯上涂抹潤(rùn)滑油后，控制閥閥芯動(dòng)作靈活，無(wú)卡澀現(xiàn)象。如圖4所示。

圖4 控制閥分解清掃

再次回裝后，檢查兩套反饋系統(tǒng)閥門(mén)是否在工作位置上，再次通水檢查?？刂崎y具備調(diào)節(jié)能力，機(jī)組技術(shù)供水進(jìn)水閥關(guān)閉后壓力從原先的1.2 MPa，降至額定壓力0.3 MPa。同時(shí)減壓閥后壓力正常穩(wěn)定，確保了機(jī)組正正常運(yùn)行[6]。

總結(jié)此類(lèi)缺故障處理方法如下：

清掃控制閥濾芯確定無(wú)堵塞，定期檢查清掃；

清掃控制閥閥芯，檢查密封良好，閥芯動(dòng)作靈活無(wú)卡澀；

檢查兩套反饋系統(tǒng)閥門(mén)應(yīng)在工作位置，防止由于閥門(mén)工作位置錯(cuò)誤造成控制閥無(wú)法調(diào)節(jié)。

3 結(jié)束語(yǔ)

以上內(nèi)容分析電站運(yùn)行初期減壓閥在工作過(guò)程中存在的問(wèn)題，并提出了解決方法，通過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行觀察目前某電廠四臺(tái)機(jī)組調(diào)速器運(yùn)行穩(wěn)定、可靠。

［1］曲慎揚(yáng).原油管道工程［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1994.

［2］袁恩熙.工程流體力學(xué)［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1986.

［3］朱淑萍.機(jī)械加工工藝及裝備［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.

［4］楊可貞.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)［M］.北京：高等教育出版社，2005.

［5］吳宗澤.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.北京：高等教育出版社，2006.

［6］陸昌輝.VRML入門(mén)與提高［M］.北京：北京大學(xué)出版社，2002.

On Yama Hydropower Station Technical Water Supply Valve Troubleshooting and Cause Analyzing

MIU Xin-jian
（Xinjiang Wye River Power Co.，Ltd.，Yi'ning835400，China）

Discuss on Yama station in initial operation stage,the emergence of technical water supply valve problems in the process.The technical water supply system supply water for unit cooling water and main transformer cooling water system，when the unit after shutdown,main transformer cooling water system is still running，so the requirements for the valve system is higher.The emergence of relief valve pressure rise during shutdown of unit， at present,it runs in stable condition.Technical staff carrys out analyzing of the existing technical problems during the process of its operation,and puts forward the solving methods.

valve；piston control valve；cause analysis；measures

TV73

：A

：1009－9492(2014)12－0114－03

10.3969/j.issn.1009-9492.2014.12.027

繆新建，男，1983年生，江蘇人，大學(xué)本科，工程師。研究領(lǐng)域：水輪機(jī)、調(diào)速器安裝、檢修維護(hù)。

(編輯：向 飛)

2014－06－10