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06-17
简介 随着汽轮机技术的发展，更加高效、高参数的火电汽轮机组不断投入运行。
进汽参数的改善对材料本身的高温力学性能和抵抗力有影响。
氧化性能也提出了更高的要求。
与此同时，我国能源结构不断优化调整，可再生能源装机持续增加，大量超超临界火电机组频繁启停、参与变参数调峰运行这些都给机组的长期稳定运行带来了挑战[1]。
从汽轮机设计结构来看，阀门是机组进汽的门户。
当阀门打开时，来自锅炉侧的蒸汽可以通过阀门进入汽轮机。
关闭阀门会阻止来自锅炉的蒸汽并导致设备关闭。
阀门开度根据设计曲线变化。
它可以起到调节机组出力的作用。
阀门可靠、灵活的操作和调节对机组安全稳定运行至关重要。
本文详细介绍了超超临界汽轮机中压阀卡阻问题、产生原因及处理工艺，可供其他同类型机组参考。
1问题描述 某电厂超超临界汽轮机中压阀为组合式蒸汽阀结构，如图1所示，上端为中压调节阀，下端为中压调节阀。
一侧是中压主蒸汽阀。
两者共用一个阀壳。
中压主蒸汽阀设有独立的预启动阀。
当阀杆向上推动预启动阀完成预启动行程后，大阀盘开始向上运动，完成主行程。
当阀门全开时，靠阀杆锥面与阀杆套的接触实现密封。
中压调节阀的预启动阀与调节阀杆为一体式结构。
调节阀阀杆向上抬起。
当阀杆头部接触预启动阀盖时，预启动行程提升。
然后阀杆带动大阀瓣向上运动。
当阀杆接触端阀壳体内密封圈锥面时，主行程提升。
一般情况下，机组正常运行时，中压主蒸汽阀和调节阀均处于全闭位置。
图1 中压主汽阀及调节阀结构剖面图 2018年12月，汽轮机正常停机并打开闸门后，右侧中压主汽阀及调节阀中压调节阀被卡住无法关闭，发电机无法解锁。
列表。
随后，手动断开发电机并破坏真空以进行紧急停机。
停机约1小时后，中压阀反馈达到零，再过3小时，中压主阀反馈关闭信号到位。
看历史趋势，闸板打开后，中压主阀和调节阀关闭信号正常发送，但中压主阀打开和关闭信号存在（通过on-确认）现场观察中压主阀未完全关闭），右侧中压调节阀从%到97%关闭后不关闭，中压主蒸汽阀卡在10%左右无法关闭。
停机后，对调节及安全系统进行多次测试，中压主阀及阀门调节动作正常。
同时，在机组正常运行过程中进行中压门调节活动试验时也出现卡阻现象。
年初，装置因中压阀拆装检修而暂时停车。
由于现场条件限制，本次仅对可拆卸部件进行拆卸、清洗和重新组装，未对预启动阀及内部结构进行拆卸。
拆解后发现部分阀芯零件氧化严重，如图2所示，现场简单清理后重新组装。
图2 中压调节阀主阀芯氧化皮照片 此次处理完成并开始后，阀门流动性测试没有出现问题，但5月中旬，97%阀门位置被卡住并再次卡住。
主要问题是阀位卡在10%左右。
2原因分析 根据DC历史记录和停机后测试情况，基本排除中联闸电磁阀、卸荷阀、截止阀堵塞导致油机故障的可能性排除。
综合年初临时停车拆解情况及阀门结构分析，造成阀门卡阻的主要原因有以下几点。
2.1中压阀位卡在97%。
阀门关闭到97%时卡住。
据计算，此时中压阀杆仅关闭3%（约7mm），仍处于主行程，尚未关闭。
输入出发前的行程。
从拆解来看，密封圈内孔、大阀瓣外圆（图3中标记1）、衬套内孔（图3中标记2）有大量氧化皮。
），阀杆上有明显的摩擦痕迹。
，这两个地方存在卡顿的可能。
？接近启动行程时，阀杆套内侧（图4中标记1）、阀盘内部的预启动阀导面和卡环内孔（图4中标记2）、内衬套阀盘（图 4 中标记为 2）的所有 3 个部件都可能卡住。
由于年初机组检修时未拆卸上述部件，参考调解拆卸后的氧化皮情况，也有可能因氧化皮或盐而导致阀门卡死积累。
？当再热蒸汽中的杂质成分通过阀门与密封件之间的间隙时，蒸汽压力和温度降低，在流通部分形成积盐。
同时阀门氧化、卡死与蒸汽品质、富氧燃烧等因素密切相关。
当汽轮机设备系统中循环的水蒸汽中铁含量和溶解氧含量增加时，会加速汽轮机阀芯部件和过流部件的腐蚀和结垢。
因此，综合分析认为，中压主蒸汽阀和调节阀卡死的主要原因是阀杆与阀杆密封衬套组件之间的间隙小，在阀杆上形成氧化。
高温下的阀杆及阀杆密封件。
皮，再加上蒸汽质量差，导致盐积聚，造成阀杆与阀杆密封件之间的摩擦和卡阻。
3 处理方案及效果 由于现场条件限制，为了彻底解决阀门卡死问题，最终将中压阀门退回厂家进行拆卸维修，部分阀门更换核心部件，恢复设计间隙。
主要方案如下： 3.1中联重科大阀盖 拆卸大阀盖上的阀套和大阀盖，拆下阀套上的密封圈和卡环：机加工去除内部大阀盖装上、下衬套和密封圈后，再次更换衬套和密封圈。
更换后的轴套采用新型喷焊Stellite结构，大大提高了轴套的抗氧化、磨损和避免轴套内孔变形的能力。
主要修复过程介绍如下： （1）将中心阀瓣与大阀盖部分分离。
(2)拆卸大阀盖上的阀套和大阀盖，更换相应的连接螺栓，拆下阀套上的密封圈和卡环。
（3）清除拆开的阀芯零件表面的异物和氧化皮，并对阀芯零件进行整体目视检查和无损检查。
(4)拆下大阀盖上的上下衬套和密封圈，更换新的内衬套和密封圈。
更换前应确认阀杆的外径尺寸和弯曲度（若超过标准，应进行必要的修理），以保证阀杆间隙符合设计要求。
(5)完成其他部件的安装。
3.2中联阀门调节阀瓣 中联调节阀阀芯拆卸，将所有拆下的阀芯部件表面的异物及表面氧化皮清理干净：调节阀阀瓣导向面喷焊采用司太莱合金，优化摩擦副的抗氧化和磨损性能：更换调节阀杆上的防转销，将防转销更换为抗氧化性能更好的高温合金。
主要修复流程介绍如下： （1）将返厂的中联调节阀芯拆开。
拆卸时应保护好调节阀盖与调节阀瓣的连接螺孔及螺纹。
（2）清理所有拆卸下来的阀芯零件的表面异物和表面氧化皮，并对阀芯零件进行目视和无损检查。
(3)拆下阀杆头上的销钉，注意保护销孔，并检查调整阀杆的外径和弯曲度。
如果超过标准，应进行必要的修理。
（4）对调节阀阀瓣上下密封面进行无损检查，如有超标缺陷，应进行必要的修复。
(5)调节阀瓣导向面按最新技术喷焊，提高配合面的抗氧化、抗磨损能力，同时注意保证配合面那里有差距。
(6)完成其他部件的安装。
3.3 中压主蒸汽阀瓣 拆卸中压主蒸汽阀瓣，清理拆下的阀芯部件表面的异物和氧化皮：最少处理去除止动环和阀门将主蒸汽阀阀瓣内的衬套拆入阀杆衬套内，然后更换新的止动环和阀杆衬套。
更换后的衬套采用新型喷焊Stellite结构，恢复了设计的阀杆间隙。
主要修理过程介绍如下： （1）拆卸中压主蒸汽阀瓣。
拆卸过程中要注意保护相关部件，防止碰撞损坏。
（2）清理拆卸下来的阀芯零件表面的异物和氧化皮，并对阀芯零件进行整体目视检查和无损检查。
(3)检查主蒸汽阀杆的尺寸和弯曲情况，超过标准时进行必要的修理。
（4）对主蒸汽阀瓣和预启动阀瓣的密封面进行无损检查，如有超标缺陷，应进行必要的修复。
（5）拆下阀瓣内的止动环、主蒸汽预启动阀盖上的衬套、套筒内的上、下衬套，并更换优化升级工艺制造的相关零件。
检查更换过程并确保配合间隙符合设计要求。
(6)完成其他部件的安装。
3.4后续操作措施 (1)制造厂的开机操作说明书明确要求阀门定期进行活动试验，特别是全行程活动试验，必须严格执行，杜绝误操作。
杂质堆积、金属粘附等对阀门活动的不利影响。
影响。
(2)汽轮机设备系统中循环的水汽若含有杂质，会降低设备长期运行的可靠性。
因此，应注意控制纯碱和水的质量，并根据厂家要求的水蒸气质量标准进行定期检测，确保符合要求。
3.5处理效果 本次处理后，解决了之前阀门卡死的问题，同时提高了机组运行的安全性和可靠性。
4结论 （1）本机组中压主蒸汽阀和调节阀卡死的原因是阀杆与阀杆密封衬套组件之间的间隙小，阀杆及阀杆密封件在高温下损坏。
氧化皮的形成，加上蒸汽品质差，形成盐份堆积，造成阀杆与阀杆密封件之间的摩擦和卡阻。
(2)如果阀芯长时间不动作，也可能导致阀门动作迟缓。
因此，建议根据制造商的说明定期进行阀门活动测试，特别是全行程活动测试，以消除杂质堆积和其他可能导致阀门损坏的情况。
活动的不利影响。
同时，加强装置内纯碱和水的质量控制，对于主动解决卡阀问题也至关重要。
(3)随着汽轮机技术和材料技术的进步，目前基于大量的材料工艺试验和特殊工艺，阀芯材料升级、表面工艺升级、间隙优化、操作控制优化等各种措施研发，可以提高阀门的抗氧化能力和卡住的风险，比简单地拆开阀门来清洁和恢复间隙更好地解决问题。
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