1000MW汽轮机低旁阀后减压笼套失效原因分析及处理

1000MW汽轮机低旁阀后减压笼套失效

原因分析及处理

摘要：汽轮机低旁阀后滤网破碎严重威胁机组安全运行。本文主要描述了1000MW超超临界百万汽轮机低旁阀阀后减压笼套破碎后的检查处理方案，并对某电厂3号机组3A低旁阀后减压笼套破碎原因进行了分析，提出了相关的解决办法和应对措施，有效的预防了汽轮机低压旁路阀阀后减压笼套破碎的可能，为机组的安全稳定运行保驾护航。

关键词：1000MW;超超临界;汽轮机;低压旁路阀阀后减压笼套;破碎;原因分析及处理

1背景概述

随着国内1000MW超超临界机组服役周期的增长，高、低压旁路阀故障风险系数也逐渐的增大，运行中低旁阀阀后减压笼套破碎和减温水喷嘴失效情况时有发生，严重影响机组安全运行。

2低压旁路阀阀后减压笼套检查及处理

1000MW机组高、低压旁路控制系统在机组启动时，可以控制主汽、再热汽压力和温度，在机组甩负荷或跳闸工况下，可以快速打开高、低压旁路，保护锅炉不超压，低压旁路系统还具有保护凝汽器的功能。

低压旁路阀阀门型式为角式，瑞士CCI公司产品，型号：NBSE60-500-2，进口压力/温度：5.74MPa/600℃：流量：1372.6t/h。出压力/温度：

0.86MPa/180℃。

2021年3号机组3A+检修解体3A低压旁路阀阀后发现，减压笼套已基本吹扫脱落，损坏严重详见图1。低旁减压笼套部件号：201864-4H-001.4，材质A-182 F91。

图1：3A低压旁路阀阀后减压笼套吹损破裂

3低旁阀阀后减压笼套破碎原因分析

3.1 低压旁路阀内漏

机组运行过程中3A低旁内漏较严重，当低旁阀后温度超过60℃后，减温水调门会自动开启减温，由于内漏较大，导致减温水调门频繁开启和关闭，导致减温水喷水过程中喷嘴处夹杂有杂质和减温水弹簧断裂或失效等原因，导致减温水雾化效果差，直接喷在阀后减压笼套上。低旁内漏工况下长时间运行，会导致阀后减压笼套金属热应力集中产生裂纹。

3.2 低压旁路阀减温水喷嘴失效

低旁减温水喷嘴共6个，平均分布在低压旁路阀后管道上，当弹簧失效后，凝结水会程水柱状喷在低压旁路阀阀后笼套上，这也是3A低旁阀后减压笼套开裂的主要原因。

图2：低旁减温水喷嘴图纸

减温水喷嘴的紧固方案是按照CCI厂家要求紧固，弹簧受力后再紧固4牙螺纹，确保喷水雾化效果。而现场实际情况是弹簧阀冒深度33.5mm，弹簧长度

35mm，弹簧压缩量1.5mm。

当外部锁紧螺母上紧后，弹簧阀与喷嘴本体顶牢刚性接触，内部弹簧失效，喷嘴无法打开。

设计喷嘴锁紧后行程为2.8-3.3mm，为解决弹簧失效和长度不足问题，经专业讨论后决定在喷嘴的弹簧底部增加一个厚度为2mm厚的316L材质平垫圈（处理后的喷嘴行程取的3.3mm）。

图3：减温水喷头处理后的照片

4低旁阀后滤网破碎对的不良影响

4.1 机组启动周边环境影响

低压旁路阀阀后减压笼套破碎后，机组启停机过程当中阀后噪音明显增大，不能达到设计要求的低于85dB(A)。

4.2 对阀后三级减温器产生影响

低旁阀至凝汽器还有三级减温器，低旁阀后减压笼套破碎后，碎片随着蒸汽气流方向堆积在三级减温器滤网前，解体检查发现三级减温器滤网也存在裂纹情况。

5解决办法及对应措施

5.1 处理措施

5.1.1更换破碎的低压阀后减压笼套。

5.1.2对低旁减温水喷嘴失效弹簧全部更换，按照CCI厂家设计要求恢复减

温水喷嘴雾化功能和效果。

5.1.3对低旁阀后三级减温器滤网裂纹进行挖补和焊接，并在其外部增加圆

钢进行强度补强。

5.2 防范措施

5.2.1加强减温水喷嘴备件管理，按照厂家要求4-6年更换减温水喷嘴弹簧，避免弹簧失效，雾化效果差的情况出现。

5.2.2对低旁阀进行防冲刷接头技改，可有效防止内漏情况发生。

5.2.3发现低旁阀后减压笼套开裂情况，应及时组织厂家和汽机专家进行设

备安全运行风险评估，对问题部件进行采购和更换。

结束语

随着机组运行年限的增加，热力系统承压部件失效的事件会越来越多，如果

能及时有效的对失效部位进行细致、认真的检查和分析，并制定有效的措施进行

预防，可有效的防止不安全事件的发生，确保机组长周期安全稳定运行。

参考文献

[1] 华能玉环电厂3A低旁阀后减压笼套处理报告。

[2] CCI厂家说明书及图纸。

作者简介：李磊（1981-11），男，汉族，籍贯：河北省保定市，当前职务：开发部主管，当前职称：工程师，学历：大学本科，研究方向：汽轮机本体及电

力市场发展方向