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东汽600MW汽轮机ICV1卡涩分析处理

作者：杨勇刚

来源：《中国新技术新产品》2018年第03期

摘 要：汽轮机主汽门、调门作为汽轮机最重要的设备，其可靠性、严密性直接影响到汽轮机的安全运行，汽轮机运行中发生跳机事故时，主汽门、调门一旦卡涩或严密性严重不合格，将会对汽轮发电机组造成毁灭性的损坏。

本文介绍了汽轮机调节汽门卡涩的现象和实例，对调门的卡涩进行了详细分析，并提出了防范措施，在安装期间及调门试验期间应注意的问题，从而提高调门动作的灵活性、严密性，提高汽轮机运行的安全性。 关键词：卡涩；预启阀；处理 中图分类号：TK266 文献标志码：A 0 前言

东方汽轮机厂生产的NZK600-22.4//560/560型超临界汽轮机引进日本日立技术，国内已投产6台，某发电公司机组为东方汽轮机厂生产的第七、八台汽轮机，在该型机组尚未发生过中联门卡涩现象，该发电公司为首次发生，本文针对中联门卡涩，介绍了阀门卡涩现象、处理过程，为汽门卡涩处理提供了一个成功的案例。 1 设备简介

东汽ICV1为联合汽阀，分别安装在供汽轮机再热蒸汽的两根热段再热蒸汽管上。 联合汽阀由两个阀组成，中压调节阀和中压主汽阀合并在一个阀壳内，虽然它们利用一个共同的阀壳，但这两个阀所提供的功能是不同的；各自有独立的操作控制装置。

中压主汽阀碟布置在中压调节阀碟内。两个阀碟是串联的，用一个共同的底座主汽阀相对于蒸汽在调节阀后。

中压主汽阀的操作：带有预启阀的调节阀连带着汽轮机控制阀被操作，在正常运行期间维持全开。预启阀的作用是在汽轮机启动时降低大阀碟的提升力。

主汽阀是使主蒸汽进入汽轮机并能快速关闭的阀门。它的作用是在甩负荷条件下，关断从锅炉再热段贮存有大量能量的蒸汽，以便防止汽轮机超速。主汽阀能够在最大的再热压力下重新开始，以控制汽轮机的转速在甩负荷后维持在额定转速。

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调节阀座和调节阀碟有硬的密封面并靠它保证密封接触。

预启阀位于主阀碟内部，其密封面为硬度非常高的圆锥面。高温螺栓将阀座固定在阀壳上，其间装有金属缠绕垫片以保证密封。

阀杆密封套携带一个嵌入的硬质合金套筒。这个嵌块有一个密封面与阀杆上的一个凸肩接触并作为机械限位。在阀全开位置时，阀杆移动到全开位置，这个密封面将阻止高压蒸汽的泄漏。在阀杆处于关闭和开启的中间行程时，蒸汽不能密封。高压蒸汽将沿着阀杆漏出，衬套将封住部分蒸汽，多余的阀杆漏汽进汽封自密封系统。

中压调节阀在机组启动过程中逐渐开启。正常运行时维持全开。危急遮断器动作或操作停机电磁阀将遮断关闭中压调节阀。

中压调节阀阀盖采用螺栓把接在阀壳上，装有金属缠绕垫片以保证密封，阀盖为阀杆提供导向并支撑整个杠杆系。

在阀盖的下部有两个凸台，其中一个大直径凸台相同直径的阀壳内径配合，另一个小直径凸台用于定位套筒凸台，套筒用高温螺栓与阀盖相连。蒸汽滤网靠一个销定位并安装在套筒的上部。

当中压主汽阀碟处于全闭位置时，特别是装配这些杠杆时应遵循装配图上的要求，调整活塞杆保证活塞总行程为12.7mm。当然拉紧杆处必须适当调整以分担相等份额的负载。 当中压主汽阀遮断关闭时特别注意按照装配图安全锁紧各部件的调整装置，以至于这些杆受到反作用力。

所有的杠杆销都经过硬化处理并在轴承套内旋转，活塞杆和紧杆都提供的是球面定位轴承，球面轴承需要润滑，装配杠杆上套筒轴承不需要润滑。

阀杆靠两个衬套导向。密封环提供一个面在阀全开位置与阀杆凸肩面密封以阻止在阀杆和衬套间隙外的蒸汽泄漏。在正常运行期间，中压调节阀全开，在阀杆上的密封面将减少蒸汽泄漏，其余的阀杆漏汽进入锅炉排污箱。

中压调节阀碟与阀盖之间形成一个平衡腔室，中压主汽阀阀碟有环形槽，阀碟的四周适当的环形槽限制蒸汽流入平衡腔室。阀碟上开有一个调整的孔，用来通过平衡腔室的漏汽。 执行器包括一个弹簧组件和一个电液油缸。电液油缸包括油缸、运行活塞、盘式卸载阀、阀盖和与其相关性的各种控制阀。

中压调节阀弹簧组件与中压主汽阀的设计相似，仅仅在阀杆和阀体连接方式上不同。中压调节阀执行器直接与阀杆连接。中压主汽阀执行器通过连接头与阀杆相连。弹簧组件的功能，

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除容纳关闭阀的弹簧外，液压油缸活塞盖提供关闭导向。导向设计包括上下各安置一个嵌入式设计的导向套，这个导向套是一个将金属压入盘中特殊的轴套式轴承。这个导向套表面电镀，目的是增强表面变硬和耐磨性、抗腐蚀性。一个柔韧的密封圈被压入滤网衬套的上部，阻止尘埃从装配导向套进入。 2 运行状况

2009年6月23日1号机ICV1在第二次停机过程中，打闸后，发现ICV1阀门剩余13%没关完，停机后，发现油缸上部有杂物及保温废料。清理杂物及活塞杆后，活动正常。 2009年8月9日1号机ICV1在第三次停机过程中，打闸后， ICV1仍剩余13%没关完，进行了解体阀门，检查各部间隙。主要检查门杆与轴套之间间隙，测量间隙为0.44mm，符合设计要求，未发现异常现象。

2009年8月19日，#1机组做严密性试验，ICV1剩余11%、ICV2剩余7%未关闭。 3 东汽ICV1卡涩原因分析

东汽汽轮机启动采用中压缸启动，阀门严密性对机组影响重大，随即对阀门无法全关进行分析：由于每次只是在停机过程中关闭阀门发生，均为调门卡涩，着重对油动机，伺服阀、门体进行检查。对油动机、伺服阀进行试验，结果无异常。在停机过程中对阀门进行过解体检查未发现能看见部分间隙无异常，随将重点放在预启阀处，加之每次卡涩均在开度较小时，预启阀发生卡涩可能性较大。 4 处理

由于预启阀属厂家装配，须在厂家处理， 2009年8月28～31日，ICV1、ICV2阀门返东汽处理，东汽厂内检查发现ICV1、ICV2阀预启阀径向间隙均比设计小1 mm。处理方案：车除ICV1、ICV2预启阀阀座内径，加工后预启阀阀座内径比加工前大1mm，如图1所示。 检查ICV1阀杆弯曲0.12mm，ICV2阀杆弯曲0.20mm，东汽确定维持现状使用。 5 效果

处理后ICV1运行至现在未见卡涩，状态良好。 6 结论

6.1 安装时检查门头阀杆的活动性，安装前用手摇动阀杆是否灵活，超过正常力矩需要求厂家进行确认。