汽轮机速关阀卡涩的原因分析与处理

图 １ 速关阀
５） 调节油系统中含有机械杂质，尤其是有较硬 的粒子时，将引起调节系统卡涩，造成保安系统不 发生动作；
６） 由于油中进水等原因造成油质劣化，产生大 量油垢引起调节元件锈蚀卡涩，也会使速关阀卡涩；
７） 泄油时回油弯头过多、回油不畅造成速关阀 关闭时动作缓慢、停顿。
３ 检修处理过程
由于事故发生突然，没有备件可换，生产任务 又较紧，技术人员采取了以下一些检修措施来保证 汽轮发电机组地正常安全运行。
收稿日期：２０１２－０６－２１ 作者简介：潘建兵 （１９７３－） 男，江西宁都人，机械技术员，本科，１９９９ 年毕业于新钢职工大学，机电一体化专业，现主要从事设备
维修与管理工作。
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开发与应用
操纵，如果保安系统任何一个环节发生速关动作， 就会使速关油失压，主阀碟快速地推至关闭位置， 危急保安器可以感应汽轮机转速变化，在超过汽轮 机额定转速 １０％左右时会发生动作排泄速关油，关 闭速关阀，保护汽轮机不受超速的损害。速关阀结 构图见图 １。
新余钢铁集团有限公司第一动Hale Waihona Puke Baidu厂热电车间的 ３０ ＭＷ 余热发电机的调速汽门速关阀在运行期间经 常发生超时关闭现象及缓慢关闭故障，尤其在 ２０１１－０９ 由于速关阀未能及时关闭发生了汽轮机飞 车现象，转速达到 ４ ４００ ｒ／ｍｉｎ，严重损坏了机组， 这是一起严重的设备事故，停机检修 ２０ 多 ｄ，影响 厂里经济责任制地完成，造成了重大的经济损失。
参考文献
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１ 速关阀的结构和作用
新余钢铁集团有限公司第一动力厂 Ｎ３０－３．４３ 发 电机是由青岛捷能汽轮机股份有限公司生产的凝汽 式汽轮机，是新钢集团余热发电的主力机组，尤其 在煤气较富足生产形式下更能发挥其重要作用。
速关阀是汽轮机保安装置中的重要组成部份， 是主蒸汽管路与汽轮机之间主要关闭机构，在紧急
状态时能立即阻断汽轮机进汽，使机组快速停机。 正常情况下，当危急遮断器动作后速关阀应在 １ ｓ 内关闭。
关键词：速关阀；卡涩；分析；处理
中图分类号：ＴＫ２６４．２
文献标志码：Ａ
文章编号：１００５－７６７６ （２０１２） ０３－００７１－０３
Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｊａｍｍｅｄ Ｑｕｉｃｋ Ｃｌｏｓｉｎｇ Ｖａｌｖｅ ｏｆ Ｓｔｅａｍ Ｔｕｒｂｉｎｅ
ＰＡＮ Ｊｉａｎ－ｂｉｎｇ， ＬＩＮＧ Ｙｕ， ＳＵＮ Ｍｉｎｇ－ｈｕａ， ＺＥＮＧ Ｗｅｉ－ｑｕａｎ
１） 将油缸解体检修，清洗弹簧、活塞等部件的 油污和杂质；
２） 回油管两头拆下后用氮气吹扫干净； ３） 清洗油箱后更换合格新油； ４） 使用专用工具将速关阀阀体部分解体，用细
砂纸打磨阀杆上的盐垢，清理杂物； ５） 检查缷载阀灵活度，测量衬套、阀杆之间的
间隙。
４ 防范措施
经过一些紧急的检修处理后，发电机在降低负 荷情况下投入了运行，为了避免重复发生同样的事 故，制定以下一些防范措施：
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５） 对正在运行的机组，应注意防止油中带水、 油温过高，定期化验油品水分、杂质和酸值。
５ 结束语
经过技术人员的检修处理和运行中的规范操作， 即使在突发状况下，发电机组也一直能够正常运行 发电，没有设备故障现象发生。通过较长期地观察， 可以确认对速关阀卡涩原因分析与处理是较全面的， 防范措施也是有成效的，现已编入此机组岗位作业 标准书中。
现象，初步判断其主要原因是阀杆与阀套之间存在
卡涩，分析出了以下可能存在的原因：
１） 长期在高温条件下工作，高温蠕变会造成阀
杆有一定地弯曲，使阀杆与套筒的间隙变小；
２） 蒸汽管道内的硬质杂物随蒸汽进入速关阀，
会造成阀杆与阀套或阀套与阀座卡涩；
３） 机组长期运行后，金属部件表面形成硬质氧
化皮，这些氧化皮卡在速关阀动静间隙处造成卡涩；
［ ３ ］ 刘健鸽，薄立群． ６００ ＭＷ 超临界锅炉机组无炉水循环泵开 机分析［Ｊ］． 湖南电力，２００９，２９（２）：３５－３６．
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［ ５ ］ 张向群，刘明远． 国产超临界压力锅炉内置式启动系统特性 分析［Ｊ］． 东北电力技术，２００９（１）：１－５．
２ 速关阀卡涩原因分析
２０１１－０９ 汽机发生了超速飞车现象后，在进行 汽机静态保护试验时，发现汽轮机左侧速关阀开启 １０％时停滞不动，数秒后又缓慢开启，试验打闸停 机时，在速关阀关闭到开启停滞位置时不再动作，
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导致速关阀无法关闭，是造成汽机发生了超速飞车
的主要原因，速关阀在开启和关闭阶段均存在停顿
速关阀水平装配在汽轮机蒸汽室的左右两侧， 由油缸控制其启闭，油缸活塞杆与速关阀阀杆通过 两半离合器连接，速关阀阀体部份主要由主阀碟、 卸载阀、平向套筒、阀盖、汽封套筒、阀杆等组成。 阀盖用于进汽室端面的密封，也是阀和油缸间的连 接件，速关阀未开启时，主阀碟在蒸汽压力及油缸 弹簧力作用下紧压在阀座上。切断了蒸汽进入汽轮 机通流部份的通路，主阀碟上的卸载阀可以平衡主 阀碟前后的压力，减小其开启的提升力。在速关阀 开启或关闭后，有一部份蒸汽会沿着阀杆与导向套 筒及汽封套筒之间的间隙向外泄漏，速关阀油缸部 份是其开启关闭的执行机构，关闭动作由保安系统
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汽轮机速关阀卡涩的原因分析与处理
潘建兵，凌 宇，孙明华，曾伟泉
（新余钢铁公司一动力厂，江西新余 ３３８００１）
摘 要：针对 Ｎ３０－３．４３ 汽轮机组因速关阀卡涩超时关闭造成汽轮机飞车，进行原因分析，对造成卡涩的各项因素：
阀杆弯曲，硬质杂物，氧化皮，积盐，机械杂质，油质劣化产生油垢，回油不畅进行相应处理，确保了安全运行。
［ ６ ］ 马晓珑，王 军． 超（超）临界火电机组取消炉水循环泵的可 行性研究［Ｊ］． 东方电气评论，２０１０（２４）：１７－２３．
［ ７ ］ 李培华，戴云鹤，曹 利，等． 炉水循环泵电机腔室温升异常 的原因分析及对策［Ｊ］． 电力科学与工程，２０１０，２６（６）：５５－５８．
［ ８ ］ 芩小路，许宏力，陈志雄，等． 炉水循环泵故障分析及改进 ［Ｊ］． 热力发电，２０１０，３９（１１）：９７．
（Ｔｈｅ Ｆｉｒｓｔ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔ ｏｆ Ｘｉｎｙｕ Ｉｒｏｎ ＆ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｘｉｎｙｕ ３３８００１， Ｊｉａｎｇｘｉ， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｑｕｉｃｋ－ｃｌｏｓｉｎｇ ｖａｌｖｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｎｏ． ３０－３．４３ ｓｔｅａｍ ｔｕｒｂｉｎｅ ｗｈｉｃｈ ｗａｓ ｊａｍｍｅｄ ａｎｄ ｔｉｍｅｏｕｔ ｃｌｏｓｅｄ ｗｈｅｎ ｉｔ ｗａｓ ｗｏｒｋｉｎｇ， ｔｈｅ ｖａｒｉｏｕｓ ｒｅａｓｏｎｓ ｏｆ ｔｈｉｓ ｐｒｏｂｌｅｍ ａｒｅ ｂｅｎｔ ｓｔｅｍ， ｈａｒｄ ｓｕｎｄｒｉｅｓ， ｏｘｉｄｅ， ｓａｌｔ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ， ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｉｍｐｕｒｉｔｉｅｓ， ｏｉｌ ｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｂｌｏｃｋｉｎｇ ｏｉｌ． Ｔｈｅｓｅ ｉｓｓｕｅｓ ｗｅｒｅ ｓｏｌｖｅｄ ａｎｄ ｏｐｅｒａｔｅｄ ｓａｆｅｌｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｑｕｉｃｋ－ｃｌｏｓｉｎｇ ｖａｌｖｅ； ｊａｍ； ａｎａｌｙｓｉｓ； ｓｏｌｕｔｉｏｎ
５ 超临界机组炉水循环泵故障分析
由于启动系统在工作过程中，炉水循环泵的工 质有较高的温度和压力，因此对炉水泵质量要求较 高，目前一般主要靠进口，并且其运行条件恶劣， 附件较多，极易发生故障。以下对超临界机组运行 过程中炉水泵所出现的问题进行简要分析。
炉水循环泵电机腔室的冷却水水质要求很高， 因此机组运行过程中，极易发生由于电机腔室内滤 网堵塞［６］，致使炉水泵电机温度高而不得不停炉检修 的情况，李培华等［７］对某超临界机组炉水循环泵电机 腔室频繁温升异常进行了分析，并指出该厂温升异 常的主要原因为：机组运行过程中，贮水箱为炉水 内污垢聚积的地方，而该厂布置易使贮水箱中污垢 进入到泵电机腔室内，污垢堵塞了腔室内冷却水滤 网，进而导致冷却水流量减小，影响了泵的散热， 从而导致腔室温升异常。同样，芩小路等［８］对某超临 界 ６００ ＭＷ 机组炉水泵电机腔室温度频繁报警进行 了分析，也指出由于滤网堵塞导致冷却水流量不足， 影响散热，进而导致了电机腔室温度持续升高。
１） 每次冷态起动汽机前必须进行速关阀、调节 汽门静态试验，出现卡涩时禁止机组起动；
２） 运行机组坚持每周进行一次速关阀活动试 验，出现卡涩现象及时处理；
３） 冷态起动机组时必须按规程选择冲转升速， 升速速率及暖管暖阀时间需严格控制，避免过草进 行阀门切换造成速关阀各部套产生热冲击；
４） 加强主蒸汽品质监督，防止速关阀产生积盐 造成卡涩；
北京：中国电力出版社，２００５． ［ ５ ］ 李培根． 机械基础［Ｍ］． 北京：机械工业出版社，２００１．
（上接第 ６７ 页）
综上所述，超临界直流锅炉在无炉水泵运行方 式下启动会带来一系列安全和经济上的问题，尽管 解列时机组冷、热态开机均能成功，但对锅炉设备 及机组的安全性均有一定的影响，经济上也不合理， 因此建议无特殊情况不允许采用无炉水泵启动运行， 更加突出了带炉水循环泵启动在超临界机组中的重 要性。
４） 蒸汽品质不良产生的盐垢使阀杆产生卡涩，
积盐严重时将造成速关阀卡死；
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Ｅ １０
Ｔ１ Ｆ
１１
Ｈ
１８
Ｄ
Ｋ １７ Ｔ２
１６ １５
１４ １３ １２
１． 主阀碟；２． 卸载阀；３． 蒸汽滤网；４． 导向套筒；５． 阀盖；６． 汽封套筒；７． 阀杆；８． 专用螺栓；９． 螺母；１０． 油缸；１１． 压力表接；１２． 试验活塞； １３． 活塞；１４． 弹簧；１５．弹簧座；１６． 活塞盘；１７． 档盘；１８． 阀座；Ｄ． 蒸汽入口；Ｆ． 启动油；Ｅ． 速关油；Ｈ． 试验油；Ｋ． 漏汽；Ｔ１ ． 回油；Ｔ２ ． 漏油。
针对上述问题，因此，炉水循环泵在机组的运 行过程中，应加强炉水品质监管，停炉时常清洗滤
网等措施，以保证机组及炉水泵的正常、安全运行。
６ 结论
由于炉水泵对水质要求较高，因此注水过程中， 应对水质进行实时化验，并严格控制注水流量，启 动时，应进行点动，以完全排出电机腔室内滞留的 空气和气泡，从机组安全性、经济性考虑，无特殊 情况不允许采用无炉水泵开机启动。炉水循环泵在 机组的运行过程中，应加强炉水品质监视，常清洗 滤网以及对泵的注水情况予以重视等，以保证机组 及炉水泵的正常、安全运行。
参考文献
［ １ ］ 李培华，戴云鹤，曹 利，等． 炉水循环泵电机腔室温升异常 的原因分析及对策［Ｊ］． 电力科学与工程，２０１０，２６（６）：５５－５８．
［ ２ ］ 黄 伟，李文军，宾谊沅，等． ６００ ＭＷ 超临界对冲锅炉机组 炉水循环泵解列运行启动技术及实践 ［Ｊ］． 电站系统工程， ２０１０，２６（３）：９－１４．