15MW汽轮机卧式主汽门关闭不严密原因分析及处理

15MW汽轮机卧式主汽门关闭不严密原因

分析及处理

【摘要】介绍了15MW汽轮机卧式主汽门结构及工作原理，对某厂2#机组主汽门关闭不

严密的原因进行了分析，提出解决办法，成功解决了问题，对解决同类型机组卧式主汽门问

题有一定借鉴作用。

1前言

自动主汽门是汽轮机保护系统的一个执行装置，

当机组保护动作后，可以立即切断汽轮机进汽，属于快关

门。对其要求一是动作可靠、迅速，通常要求其关闭时间

不大于 0.5 秒，二是严密性要好，关闭后汽轮机转速应能

降到 1000 转/分一下。

自动主汽门有两部分组成：主汽门操纵部分和主

汽门阀体，主要作用就是紧急停机时可以瞬间关闭，切断汽源，另自动主汽门内有滤网可以

保护机组喷嘴和叶片。

某项目二期2#汽轮机采用洛阳中重公司生产的N15-3.8/390型纯凝式汽轮机，主汽门（速关阀）为汽轮机厂配套提供，采用润滑油做油源，主汽门上装有行程反馈装置LVDT可

以提供主汽门状态显示。见图一

2故障现象

该项目2#机机组并网前，做主汽门严密性试验不合格。试验开始后，主汽门开始关闭，当主汽门关闭到6.4%左右时，停止不动，汽轮机转速也不下降，主汽门严密性试验程序无法

继续（程序进行的条件有：1 汽轮机转速3000rpm，2 机组未并网，3 主汽门关到0位，4

调门全开），现场检查发现主汽门位移指示器还有10mm未到零位。

利用机组停机期间，对2#机组主汽门开关电磁阀进行拆解清洗，发现电磁阀机械部分

有杂质，将压力油至主汽门开关电磁阀油路节流孔原来φ5mm节流孔改为φ4mm节流孔，用

以减少主汽门进油量，使主汽门关闭电磁阀得电时能快速卸油。

经过上述处理，静态试验，主汽门开关正常，行程能关闭到位。再次启动2#汽轮机，

做主汽门严密性试验还是不成功，随后停机。

3原因分析

根据上述存现象进行分析，认为主汽门关闭不严密可能存在以下问题：

3.1从油系统方面看，主汽门开关电磁阀可能存在一定漏油量，即使电磁阀动作，造成

主汽门关闭过程中还有一定进油量，致使主汽门关闭不到位，还需将节流孔改小到φ3mm。

并将主汽门油动机进油滑阀卸油口加大，

3.2 从主汽门执行机构方面看，主汽门油动机弹簧弹力不够，将油缸内垫片厚度增加，

可以增加弹簧预紧力。

3.3 从主汽门本体方面看，主汽门阀芯、阀杆、阀座存在缺陷，如偏心、下垂等造成卡涩，需要检查主汽门阀杆、阀芯等部件。

4 处理

4.1 对主汽门开关电磁阀进油管上节流孔进行改造，改为φ3的节流孔。将主汽门进油

滑阀节流孔加大。回装后做主汽门开关试验。调阅曲线，当关闭主汽门时，改造前关闭时间

约为8-9s，改造后约为9-10s。主汽门能关闭严密。

4.2 解体主汽门油动机，准备将油动机活塞垫片增加厚度15mm，用以增加弹簧弹力。

准备更换这个垫片时，对主汽门进行手动开关，主汽门能顺利打开，缓慢推油动机活塞时，

发现主汽门关闭不到0位，尚有10mm左右关闭不到位，反复试验，均如此，当大力推动活

塞时，阀门能关闭到0位。这与机组AST电磁阀动作，主汽门能迅速关闭到位一致。

4.3 主汽门本体解体检查

根据上面发现的现象，结合图纸分析故障可能存在主汽门本体部分。解体主汽门本体，

发现主汽门阀芯下部与阀座有碰磨部分，阀芯于阀杆之间松动。主汽门采用水平安装，由于

重力作用，在阀杆末端下垂，以至于发生碰磨。当点击主汽门关闭按钮时，主汽门缓缓关闭，关闭速度不快，当主汽门关闭到10mm位置处，便卡住，无法关到0位。

针对上述现象，采取将主汽门阀芯与阀杆的位置核对后，拧紧螺母，确保阀芯与阀座位

置契合，用手进行开关主汽门，均能关闭到零位。回装主汽门及油动机。做静态试验主汽门

关闭正常。

重新启动汽轮机，做主汽门严密性试验合格，在主蒸汽压力3.22MPa，温度340℃时，汽机转速能降低到1000转以下。

经过上述处理，圆满解决了主汽门关闭不严密问题。机组定速后做主汽门严密性试验合格。

5结束语

主汽门（速关阀）作为汽轮机保护执行的重要设备，由于运行过程中多次打闸会造成阀门内紧固件松动，从而关闭不严密，严重时会造成汽轮机超速事故发生。厂家出厂前应当对主汽门进行仔细的检验，采取相应措施防止阀芯与阀座出现卡涩。机组运行中，应当定期进行主汽门严密性试验，发现主汽门关闭不严密应当立即停机检查，严禁继续运行。

参考文献

[1] 戴义平，张俊杰，李磊，等卧式布置主汽门关闭特性研究。汽轮机技术，2009 ，51 （ 4 ）： 241~244.

[2] 游利国 . 汽轮机卧式主汽门泄漏与处理 .2011 ，12.

[3] 主汽门图纸 XGC.160.30.01-1 洛阳中重厂家资料。

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