東汽600MW汽輪機ICV1卡澀分析處理

楊勇剛

摘 要：汽輪機主汽門、調(diào)門作為汽輪機最重要的設(shè)備，其可靠性、嚴(yán)密性直接影響到汽輪機的安全運行，汽輪機運行中發(fā)生跳機事故時，主汽門、調(diào)門一旦卡澀或嚴(yán)密性嚴(yán)重不合格，將會對汽輪發(fā)電機組造成毀滅性的損壞。

本文介紹了汽輪機調(diào)節(jié)汽門卡澀的現(xiàn)象和實例，對調(diào)門的卡澀進行了詳細(xì)分析，并提出了防范措施，在安裝期間及調(diào)門試驗期間應(yīng)注意的問題，從而提高調(diào)門動作的靈活性、嚴(yán)密性，提高汽輪機運行的安全性。

關(guān)鍵詞：卡澀；預(yù)啟閥；處理

中圖分類號：TK266 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 前言

東方汽輪機廠生產(chǎn)的NZK600-22.4//560/560型超臨界汽輪機引進日本日立技術(shù)，國內(nèi)已投產(chǎn)6臺，某發(fā)電公司機組為東方汽輪機廠生產(chǎn)的第七、八臺汽輪機，在該型機組尚未發(fā)生過中聯(lián)門卡澀現(xiàn)象，該發(fā)電公司為首次發(fā)生，本文針對中聯(lián)門卡澀，介紹了閥門卡澀現(xiàn)象、處理過程，為汽門卡澀處理提供了一個成功的案例。

1 設(shè)備簡介

東汽ICV1為聯(lián)合汽閥，分別安裝在供汽輪機再熱蒸汽的兩根熱段再熱蒸汽管上。

聯(lián)合汽閥由兩個閥組成，中壓調(diào)節(jié)閥和中壓主汽閥合并在一個閥殼內(nèi)，雖然它們利用一個共同的閥殼，但這兩個閥所提供的功能是不同的；各自有獨立的操作控制裝置。

中壓主汽閥碟布置在中壓調(diào)節(jié)閥碟內(nèi)。兩個閥碟是串聯(lián)的，用一個共同的底座主汽閥相對于蒸汽在調(diào)節(jié)閥后。

中壓主汽閥的操作：帶有預(yù)啟閥的調(diào)節(jié)閥連帶著汽輪機控制閥被操作，在正常運行期間維持全開。預(yù)啟閥的作用是在汽輪機啟動時降低大閥碟的提升力。

主汽閥是使主蒸汽進入汽輪機并能快速關(guān)閉的閥門。它的作用是在甩負(fù)荷條件下，關(guān)斷從鍋爐再熱段貯存有大量能量的蒸汽，以便防止汽輪機超速。主汽閥能夠在最大的再熱壓力下重新開始，以控制汽輪機的轉(zhuǎn)速在甩負(fù)荷后維持在額定轉(zhuǎn)速。

調(diào)節(jié)閥座和調(diào)節(jié)閥碟有硬的密封面并靠它保證密封接觸。

預(yù)啟閥位于主閥碟內(nèi)部，其密封面為硬度非常高的圓錐面。高溫螺栓將閥座固定在閥殼上，其間裝有金屬纏繞墊片以保證密封。

閥桿密封套攜帶一個嵌入的硬質(zhì)合金套筒。這個嵌塊有一個密封面與閥桿上的一個凸肩接觸并作為機械限位。在閥全開位置時，閥桿移動到全開位置，這個密封面將阻止高壓蒸汽的泄漏。在閥桿處于關(guān)閉和開啟的中間行程時，蒸汽不能密封。高壓蒸汽將沿著閥桿漏出，襯套將封住部分蒸汽，多余的閥桿漏汽進汽封自密封系統(tǒng)。

中壓調(diào)節(jié)閥在機組啟動過程中逐漸開啟。正常運行時維持全開。危急遮斷器動作或操作停機電磁閥將遮斷關(guān)閉中壓調(diào)節(jié)閥。

中壓調(diào)節(jié)閥閥蓋采用螺栓把接在閥殼上，裝有金屬纏繞墊片以保證密封，閥蓋為閥桿提供導(dǎo)向并支撐整個杠桿系。

在閥蓋的下部有兩個凸臺，其中一個大直徑凸臺相同直徑的閥殼內(nèi)徑配合，另一個小直徑凸臺用于定位套筒凸臺，套筒用高溫螺栓與閥蓋相連。蒸汽濾網(wǎng)靠一個銷定位并安裝在套筒的上部。

當(dāng)中壓主汽閥碟處于全閉位置時，特別是裝配這些杠桿時應(yīng)遵循裝配圖上的要求，調(diào)整活塞桿保證活塞總行程為12.7mm。當(dāng)然拉緊桿處必須適當(dāng)調(diào)整以分擔(dān)相等份額的負(fù)載。

當(dāng)中壓主汽閥遮斷關(guān)閉時特別注意按照裝配圖安全鎖緊各部件的調(diào)整裝置，以至于這些桿受到反作用力。

所有的杠桿銷都經(jīng)過硬化處理并在軸承套內(nèi)旋轉(zhuǎn)，活塞桿和緊桿都提供的是球面定位軸承，球面軸承需要潤滑，裝配杠桿上套筒軸承不需要潤滑。

閥桿靠兩個襯套導(dǎo)向。密封環(huán)提供一個面在閥全開位置與閥桿凸肩面密封以阻止在閥桿和襯套間隙外的蒸汽泄漏。在正常運行期間，中壓調(diào)節(jié)閥全開，在閥桿上的密封面將減少蒸汽泄漏，其余的閥桿漏汽進入鍋爐排污箱。

中壓調(diào)節(jié)閥碟與閥蓋之間形成一個平衡腔室，中壓主汽閥閥碟有環(huán)形槽，閥碟的四周適當(dāng)?shù)沫h(huán)形槽限制蒸汽流入平衡腔室。閥碟上開有一個調(diào)整的孔，用來通過平衡腔室的漏汽。

執(zhí)行器包括一個彈簧組件和一個電液油缸。電液油缸包括油缸、運行活塞、盤式卸載閥、閥蓋和與其相關(guān)性的各種控制閥。

中壓調(diào)節(jié)閥彈簧組件與中壓主汽閥的設(shè)計相似，僅僅在閥桿和閥體連接方式上不同。中壓調(diào)節(jié)閥執(zhí)行器直接與閥桿連接。中壓主汽閥執(zhí)行器通過連接頭與閥桿相連。彈簧組件的功能，除容納關(guān)閉閥的彈簧外，液壓油缸活塞蓋提供關(guān)閉導(dǎo)向。導(dǎo)向設(shè)計包括上下各安置一個嵌入式設(shè)計的導(dǎo)向套，這個導(dǎo)向套是一個將金屬壓入盤中特殊的軸套式軸承。這個導(dǎo)向套表面電鍍，目的是增強表面變硬和耐磨性、抗腐蝕性。一個柔韌的密封圈被壓入濾網(wǎng)襯套的上部，阻止塵埃從裝配導(dǎo)向套進入。

2 運行狀況

2009年6月23日1號機ICV1在第二次停機過程中，打閘后，發(fā)現(xiàn)ICV1閥門剩余13%沒關(guān)完，停機后，發(fā)現(xiàn)油缸上部有雜物及保溫廢料。清理雜物及活塞桿后，活動正常。

2009年8月9日1號機ICV1在第三次停機過程中，打閘后， ICV1仍剩余13%沒關(guān)完，進行了解體閥門，檢查各部間隙。主要檢查門桿與軸套之間間隙，測量間隙為0.44mm，符合設(shè)計要求，未發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象。

2009年8月19日，#1機組做嚴(yán)密性試驗，ICV1剩余11%、ICV2剩余7%未關(guān)閉。

3 東汽ICV1卡澀原因分析

東汽汽輪機啟動采用中壓缸啟動，閥門嚴(yán)密性對機組影響重大，隨即對閥門無法全關(guān)進行分析：由于每次只是在停機過程中關(guān)閉閥門發(fā)生，均為調(diào)門卡澀，著重對油動機，伺服閥、門體進行檢查。對油動機、伺服閥進行試驗，結(jié)果無異常。在停機過程中對閥門進行過解體檢查未發(fā)現(xiàn)能看見部分間隙無異常，隨將重點放在預(yù)啟閥處，加之每次卡澀均在開度較小時，預(yù)啟閥發(fā)生卡澀可能性較大。

4 處理

由于預(yù)啟閥屬廠家裝配，須在廠家處理， 2009年8月28～31日，ICV1、ICV2閥門返東汽處理，東汽廠內(nèi)檢查發(fā)現(xiàn)ICV1、ICV2閥預(yù)啟閥徑向間隙均比設(shè)計小1 mm。處理方案：車除ICV1、ICV2預(yù)啟閥閥座內(nèi)徑，加工后預(yù)啟閥閥座內(nèi)徑比加工前大1mm，如圖1所示。

檢查ICV1閥桿彎曲0.12mm，ICV2閥桿彎曲0.20mm，東汽確定維持現(xiàn)狀使用。

5 效果

處理后ICV1運行至現(xiàn)在未見卡澀，狀態(tài)良好。

6 結(jié)論

6.1 安裝時檢查門頭閥桿的活動性，安裝前用手搖動閥桿是否靈活，超過正常力矩需要求廠家進行確認(rèn)。

6.2 安裝時檢查門桿彎曲度測量，確保門桿的垂直度。進行門桿行程測試，測試過程中用力是否發(fā)生突變現(xiàn)象。熱態(tài)時做汽門嚴(yán)密性試驗，確保汽門嚴(yán)密。

6.3 油動機的進油泄油情況進行檢查，發(fā)現(xiàn)泄油慢，立即進行檢查，保證油系統(tǒng)工作正常。

對機組汽門卡澀要重視，及早發(fā)現(xiàn)，盡快處理，防止因為卡澀造成其他異?，F(xiàn)象。

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