楊勇剛

摘 要：汽輪機(jī)主汽門、調(diào)門作為汽輪機(jī)最重要的設(shè)備，其可靠性、嚴(yán)密性直接影響到汽輪機(jī)的安全運(yùn)行，汽輪機(jī)運(yùn)行中發(fā)生跳機(jī)事故時(shí)，主汽門、調(diào)門一旦卡澀或嚴(yán)密性嚴(yán)重不合格，將會(huì)對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)組造成毀滅性的損壞。

本文介紹了汽輪機(jī)調(diào)節(jié)汽門卡澀的現(xiàn)象和實(shí)例，對(duì)調(diào)門的卡澀進(jìn)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(yàn)期間應(yīng)注意的問(wèn)題，從而提高調(diào)門動(dòng)作的靈活性、嚴(yán)密性，提高汽輪機(jī)運(yùn)行的安全性。

關(guān)鍵詞：卡澀；預(yù)啟閥；處理

中圖分類號(hào)：TK266 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 前言

東方汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的NZK600-22.4//560/560型超臨界汽輪機(jī)引進(jìn)日本日立技術(shù)，國(guó)內(nèi)已投產(chǎn)6臺(tái)，某發(fā)電公司機(jī)組為東方汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的第七、八臺(tái)汽輪機(jī)，在該型機(jī)組尚未發(fā)生過(guò)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(duì)中聯(lián)門卡澀，介紹了閥門卡澀現(xiàn)象、處理過(guò)程，為汽門卡澀處理提供了一個(gè)成功的案例。

1 設(shè)備簡(jiǎn)介

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

聯(lián)合汽閥由兩個(gè)閥組成，中壓調(diào)節(jié)閥和中壓主汽閥合并在一個(gè)閥殼內(nèi)，雖然它們利用一個(gè)共同的閥殼，但這兩個(gè)閥所提供的功能是不同的；各自有獨(dú)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(gè)閥碟是串聯(lián)的，用一個(gè)共同的底座主汽閥相對(duì)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(jī)控制閥被操作，在正常運(yùn)行期間維持全開(kāi)。預(yù)啟閥的作用是在汽輪機(jī)啟動(dòng)時(shí)降低大閥碟的提升力。

主汽閥是使主蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)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(jī)超速。主汽閥能夠在最大的再熱壓力下重新開(kāi)始，以控制汽輪機(jī)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(gè)嵌入的硬質(zhì)合金套筒。這個(gè)嵌塊有一個(gè)密封面與閥桿上的一個(gè)凸肩接觸并作為機(jī)械限位。在閥全開(kāi)位置時(shí)，閥桿移動(dòng)到全開(kāi)位置，這個(gè)密封面將阻止高壓蒸汽的泄漏。在閥桿處于關(guān)閉和開(kāi)啟的中間行程時(shí)，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(jìn)汽封自密封系統(tǒng)。

中壓調(diào)節(jié)閥在機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中逐漸開(kāi)啟。正常運(yùn)行時(shí)維持全開(kāi)。危急遮斷器動(dòng)作或操作停機(jī)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(gè)杠桿系。

在閥蓋的下部有兩個(gè)凸臺(tái)，其中一個(gè)大直徑凸臺(tái)相同直徑的閥殼內(nèi)徑配合，另一個(gè)小直徑凸臺(tái)用于定位套筒凸臺(tái)，套筒用高溫螺栓與閥蓋相連。蒸汽濾網(wǎng)靠一個(gè)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(shí)，特別是裝配這些杠桿時(shí)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(shí)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(guò)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(rùn)滑，裝配杠桿上套筒軸承不需要潤(rùn)滑。

閥桿靠?jī)蓚€(gè)襯套導(dǎo)向。密封環(huán)提供一個(gè)面在閥全開(kāi)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(yùn)行期間，中壓調(diào)節(jié)閥全開(kāi)，在閥桿上的密封面將減少蒸汽泄漏，其余的閥桿漏汽進(jìn)入鍋爐排污箱。

中壓調(diào)節(jié)閥碟與閥蓋之間形成一個(gè)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(kāi)有一個(gè)調(diào)整的孔，用來(lái)通過(guò)平衡腔室的漏汽。

執(zhí)行器包括一個(gè)彈簧組件和一個(gè)電液油缸。電液油缸包括油缸、運(yùn)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(jì)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(guò)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(jì)包括上下各安置一個(gè)嵌入式設(shè)計(jì)的導(dǎo)向套，這個(gè)導(dǎo)向套是一個(gè)將金屬壓入盤中特殊的軸套式軸承。這個(gè)導(dǎo)向套表面電鍍，目的是增強(qiáng)表面變硬和耐磨性、抗腐蝕性。一個(gè)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(jìn)入。

2 運(yùn)行狀況

2009年6月23日1號(hào)機(jī)ICV1在第二次停機(jī)過(guò)程中，打閘后，發(fā)現(xiàn)ICV1閥門剩余13%沒(méi)關(guān)完，停機(jī)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(dòng)正常。

2009年8月9日1號(hào)機(jī)ICV1在第三次停機(jī)過(guò)程中，打閘后， ICV1仍剩余13%沒(méi)關(guān)完，進(jìn)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(cè)量間隙為0.44mm，符合設(shè)計(jì)要求，未發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象。

2009年8月19日，#1機(jī)組做嚴(yán)密性試驗(yàn)，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(jī)啟動(dòng)采用中壓缸啟動(dòng)，閥門嚴(yán)密性對(duì)機(jī)組影響重大，隨即對(duì)閥門無(wú)法全關(guān)進(jìn)行分析：由于每次只是在停機(jī)過(guò)程中關(guān)閉閥門發(fā)生，均為調(diào)門卡澀，著重對(duì)油動(dòng)機(jī)，伺服閥、門體進(jìn)行檢查。對(duì)油動(dòng)機(jī)、伺服閥進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果無(wú)異常。在停機(jī)過(guò)程中對(duì)閥門進(jìn)行過(guò)解體檢查未發(fā)現(xiàn)能看見(jiàn)部分間隙無(wú)異常，隨將重點(diǎn)放在預(yù)啟閥處，加之每次卡澀均在開(kāi)度較小時(shí)，預(yù)啟閥發(fā)生卡澀可能性較大。

4 處理

由于預(yù)啟閥屬?gòu)S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(jì)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(yùn)行至現(xiàn)在未見(jiàn)卡澀，狀態(tài)良好。

6 結(jié)論

6.1 安裝時(shí)檢查門頭閥桿的活動(dòng)性，安裝前用手搖動(dòng)閥桿是否靈活，超過(guò)正常力矩需要求廠家進(jìn)行確認(rèn)。

6.2 安裝時(shí)檢查門桿彎曲度測(cè)量，確保門桿的垂直度。進(jìn)行門桿行程測(cè)試，測(cè)試過(guò)程中用力是否發(fā)生突變現(xiàn)象。熱態(tài)時(shí)做汽門嚴(yán)密性試驗(yàn)，確保汽門嚴(yán)密。

6.3 油動(dòng)機(jī)的進(jìn)油泄油情況進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)泄油慢，立即進(jìn)行檢查，保證油系統(tǒng)工作正常。

對(duì)機(jī)組汽門卡澀要重視，及早發(fā)現(xiàn)，盡快處理，防止因?yàn)榭斐善渌惓，F(xiàn)象。

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