高压主汽阀杆漏汽分析及处理（再热主汽门和再热调门阀杆漏汽分析及处理）.doc

再热主汽门和再热调门阀杆漏汽分析及处理一、 存在问题1、 #1机组调门严密性试验不合格2、 #2汽机主汽调节阀、中压调门严密性试验不合格，只能降至1728rpm中压调门 严重泄漏3、 右侧中联门门杆漏汽过大，负荷560MW以上正常二、 基建期检查情况在#1机组168试运后停机消缺期间，对右侧中调门进行了解体检查检查阀门密封线完 整，行程合格，复装后未再进行调门严密性检查三、 主汽门结构和控制原理在中压缸的两侧各有一个再热主汽门和再热调门，简称中联门，即中压主汽门与中压 调门合用一个阀壳和阀座的联合汽门，由合金钢铸件制成中压调门在上，中压主汽门在下，再热蒸汽先经过中压调门，再到中压主汽门，最终 进入中压缸二阀各自有一套执行机构，位于中联门侧面的油动机和弹簧室，通过杠杆控制调节阀 的开度而位于中联门下部的另一个油动机和弹簧室则控制中压主汽门的开关中联门为立 式结构，如图一、图二所示中压调节阀的阀芯为钟罩式，阀芯的中央开有平衡孔，孔上部的圆锥形面即为预启阀的 阀座阀芯的上部装有阀帽，通过八个内六角螺栓与阀芯固定预启阀位于阀帽与阀芯之间, 预启阀与阀杆用螺纹与定位销固定预启阀两侧有导向键可嵌入阀帽内的导向槽内，以防止 预启阀转动。

中压调门的阀杆套筒及阀盖上设有阀杆漏汽孔在中联门的进汽腔室内设有滤网中压主汽门的主阀为单座球形阀，主阀芯上开有平衡孔其预启阀位于阀杆端部采用 螺纹和定位销的方式与阀杆连接在一起预启阀与阀芯的结合面为圆锥面，为了防止预启阀 转动，在预启阀的阀芯内孔两侧开有导向槽，阀杆上的导向键正好嵌入该槽内，既为预启阀 开关起导向作用，又可防止预启阀转动在主汽门处设有一个阀杆漏汽孔和一个阀座后疏水 孔技术特性再热主汽门：阀门行程 油动机行程mm： 265mm： 270再热调门:阀门行程 油动机行程mm 220mm 2204、中主门控制原理DEH型控制系统工作原理该机组的12个阀门（4个高压主汽阀、2个中压主汽阀、4个 高压调节、2个中压调节阀），除2个中压主汽阀和#1、3、4高主汽阀属于开关型外，其 余均采用伺服阀控制闭环回路DEH控制系统包括2个闭环回路：伺服阀控制回路，对阀 门进行定位控制，采用比例枳分（PI）调节；另一个是转速、功率控制冋路，对转速和功率 进行闭环控制，也是采用PI调节（图3）图1主汽阀和调节阀图2再热主汽调节联合阀图3主汽门控制回路图3中，LVDTG为线性位移传感器（LVDT ），增益调整电位器（位于阀门伺服控制卡 （VCC）上）；LVDTO为LVDT零位调整电位器（位于VCC上）。

按照DEH控制系统设计的控制逻辑，汽轮机复位后，中压主汽阀即全开；挂闸后，一条 阀门100%全开的指令便通过主汽阀的伺服回路作用于油动机活塞而带动主汽阀，使主汽阀 的开度达100%当油动机活塞移动时，同时带动LVDT,将门杆的机械位移转换为电气信号, 作为反馈信号，与指令信号比较，当指令信号与反馈信号偏差为零时，对应功放后S点的电 压信号（范I韦I是0〜5V）,为克服伺服阀机械零偏的电压约为（0.2~0.3）V,伺服阀的主阀回到 中间位置，不再有油进入油动机，这时主汽阀便处于100%的开度100%的阀门开度指令则完全决定于静态调试吋阀门的实测行程值,#1号机组的1、2号 中压主汽阀的行程见表lo表1#号汽轮机组中压主汽门最大行程测量值主汽门号最大行程/就地/DCS#1270mm262mm/99.6%右侧#2270mm26$mm99.5%左侧5中主汽阀杆密封原理及阀杆漏汽排放方式为了防止蒸汽沿主汽阀杆向外泄漏，主汽阀在结构设计上采用了 2项有效措施（图4）:（1） 采用1对密封面配合，以减小髙压蒸汽沿主汽阀杆向外泄漏的可能性，即主汽阀杆 密封面（密封面B）及主汽阀门芯上止点密封面（密封面A）,在该对密封面接触并起到密封作 用后，阀门达到真正的全开；（2） 设置排汽腔室和排汽管路，即使有极少量蒸汽通过密封面泄漏出来，排入地沟。

在汽轮机冷态，挂闸后，中压主汽阀全开在机组正常运行时，从阀门壳体内及外伸的 阀杆温度远高于操纵座的温度，用红外线测温仪实测了中压主汽阀外仲阀杆温度及操纵座对 应部位的温度（表2）表2高压主汽阀外伸阀杆温度及操纵座温度门号主汽阀杆顶部温度外伸杆连接处温度平均温度对应阀门支承体温度#1302 °C48 °C185 °C100 °C#2298°C48 °C184°C100 °C假定在冷态下，三者温度一致，并且主汽阀芯上止点密封面结合严密由于温差的存在,有可能出现主汽阀杆与主汽阀杆套筒温度和操纵座热膨胀量不相等现象三者形成温差：主汽阀杆套筒温度高于阀杆温度，外仲杆温度高于操纵座对应部位的温 度，出现主汽阀杆套筒相对于阀杆增长主汽外伸相对于操纵座的增长，以1号高压主汽 阀为例，阀杆相对于操纵座热胀增氏量：△二 Ql X £ X 71 - 02 X 厶 X 卩2式中：L为阀门开启后，外伸端阀杆的长度，设计为497.7 mm； T】为外伸端阀杆温度; T2为操纵座温度，5、 a?分别为阀杆、操纵座材料线胀系数，假设两者均为0.012 mm/ (m)o则 Z1 =0.012*497.7X103X85=0.50mmDEH发出的100%阀门开度指令是按照冷态时测量值进行的设定，在热态情况下主汽阀 杆套筒增长导致阀门行程出现增大，主汽阀芯上止点密封面存在间隙，主汽阀芯上止点密封 面起不到密封作用。

此时若主汽阀杆漏汽流量大于排汽腔室、排汽管路排向地沟当汽轮机负荷高时，主汽阀杆套筒与阀杆温度差减小，外伸杆温度高于操纵座对应部位 的温度，出现主汽阀杆相対于操纵座的增长，使主汽阀芯上止点密封面间隙减小，主汽阀芯 上止点密封面起到密封作用1:1 *

优点：处理及时，时效性好，精确、效果好，不存在过调，不会发生主汽阀芯上止点密 封面变形建议：釆用方法二在正常漏汽时调整通过就地调整主汽阀的LVDT,增加主汽阀开度约0.5・08mm,其实际开度约在101% ■102%之间因过调，主汽阀芯上止点密封血变形，形成一个预压力，在热态吋，保持主汽 阀芯上止点密封面的密封作用7、调门严密性试验问题#1、2汽机主汽调节阀、中压调门严密性试验不合格，实际检查调门密封线正常，可能 原因是在调门严密性试验时，阀门指令为"0〃时，对应调门开度为0,因热态偏差，调门实 际不在全关状态，发生调门漏汽，严密性试验不合格7.1存在问题门和中压调门曲线，发现存在问题，国内一般为阀门指令为〃0〃时，对应调门 开度为-3%,提供一个预关行程，保证调门关闭严密7.2实际检查情况在2011年1月8 H 17点火后，在盘车状态下，当主汽温度上升后，因调门阀体温度上 升，调门开度反馈逐渐增加，1月9日在指令为零不变的条件下，调门开度反馈由0.00变为 2.3%o7.3打闸后的情况2011年1月9日:58打闸后后，因调门体温度上升，在指令为零的条件下，调门开 度反馈由0.00为3.32%。

基于以上分析和国内惯例，可以阀门指令为〃0〃时，对应调门开度为-3%,提供一个预关 行程，保证调门关闭严密，有可能改善#1、#2汽机主汽调节阀、中压调门严密性试验不合 格问题建议：改变高中调门特性曲线，阀门指令为〃0〃时，对应调门开度为-3%,提供一个预关行程， 保证调门关闭严密。