600MW汽轮机高压主汽门检修工艺

600MW汽轮机主汽门检修

前言

上汽600MW亚临界汽轮机卧式布置主汽门经常发生关闭缓慢、卡涩甚至卡死的故障，严重威胁机组的安全运行和稳定运行。主汽门在检修过程中工作人员的检修工艺对保证汽门修后的安全运行也起到关键的作用，下

面重点介绍主汽门的检修工艺进行介绍，使检修人员更深刻了解设备的结构，以及运行中存在的安全隐患，掌握主汽门检修工艺要求和检修的重点工作，提高员工的技能。

一、设备简介

汽轮机型式：亚临界四缸四排汽凝汽式汽轮机

汽轮机型号：N600-16.7/537/537

制造厂家：上海汽轮机有限公司

铭牌出力：600MW

额定转速： 3000r/min（从汽轮机端向发电机端看为顺时针旋转）

额定参数：汽机高压主汽阀前压力 16.7MPa ，温度 537℃。

本机组的高压进汽阀门，为由一个主汽门和两个调节气门所构成的组件，主汽门为卧式布置，而调节汽门为立式布置。进汽阀门组件共两个，分别设置于高压缸的两侧，通过主汽门座架固定于基础平台上。架座一端为“A”型弹性框架和横向拉杆拖架组合体。

主汽门靠液压开启，弹簧关闭，卧式运行。主阀内有一启动小阀，在全压下能开启，其通流能力约为25%额定蒸汽流量，它在调节汽阀全开的全周进汽启动时，能精确控制转速。主汽阀的主阀碟为非平衡式，在负荷或转速控制切换至调节汽阀控制而需要全部打开主汽门时，需关小后面的调节汽阀至一定程度，即主汽门主阀碟前后压差减小到一定程度方能打开主汽门主阀碟。主汽门在全开和关闭位置，阀杆都有自密封装置，以减少阀杆漏汽，主汽门内有一蒸汽滤网防止异物进入汽轮机，在试运行阶段，

在永久性滤网外面，尚要临时增加一细目滤网。

主汽门的功能是在需要时起到紧急阻断进汽的作用。

二、主汽门检修项目

1、主汽阀解体检查

2、管道弯头测厚

3、检查修理蒸汽滤网

4、法兰螺栓做金相检查。

三、主汽门现在存在的问题：

国华台电5台600MW机组投运后，高压主汽门相继出现卡涩和关闭超时严重威胁到机组的安全运行。

1、2004年5月8日，2号机跳机，DCS反馈1＃主汽门存在关闭时间超时达80秒（标准为小于0.4秒）,从开度15％关闭零位时,出现关闭超时异常。

2、2005年2月9日，#2机组因发电机接地保护动作，紧急停机中，高压自动主汽门（TV1）关闭时只关到38％开度，而后呈一条斜线逐步关到0，时间达28分钟。

3、2005年3月21日，#2机组因发电机CT保护动作，紧急停机中，高压自动主汽门（TV2）关闭到7％开度时，出现了关闭缓慢的现象.时间达1分钟（从记录曲线上查到）.

4、2006年2月21日，#4机组运行中跳闸。跳闸时从ETS指令发出到

汽门关闭时间分别为TV1＝850ms；TV2＝684ms；从MFT指令发出到主汽门全关结束时间分别为TV1＝1054ms；TV2＝888ms；关闭时间均超时。

5、2009年5月29日4号机停机时#1主汽门关闭时间：3.92s，关闭

超时。

四、高压主汽门关闭故障原因分析

1、机械阻力大，造成机械阻力异常增大的原因可能有：

a 控制回路和EH油系统的故障，如卸载阀卡涩等；

b 主汽门阀体内的卡涩，如阀杆与衬套，主阀与衬套等由于间隙过小，或阀杆弯曲过大而造成卡涩等；

c 弹簧室内弹簧托盘或弹簧本身与内壁发生碰磨；

d 油动机内部卡涩或卡死；

e 杠杆机构卡涩，如五个销子之间存在着某种形式不平行而使杠杆机构转动不灵活等；

f 杠杆机构与油动机发生蹩劲而使杠杆机构和油动机的机械阻力明显增

大，

2、主汽门横置摩擦力大，需要适当增加弹簧的预紧力；

3、主汽门关闭的过程中蒸汽的反作用力引起的关闭延时；

五、主汽门检修预控措施

图1：主汽门及弹簧室截面图

说明：阀杆11与衬套13、15，主阀3与衬套14，连接销38与衬套40、41（间隙为0.08～0.13mm），弹簧与弹簧、弹簧与弹簧室（件号45与46、件号46与47及件号47与44，见附图1）碰檫以及弹簧架（件号42，见附图1）与弹簧室（件号44，见附图1）

图2：主汽门杠杆机构图

说明：连接销57与衬套59、60（间隙为0.08～0.13mm），连接销70与衬套72、75（间隙为0.05～0.10mm）

1 主汽门本体检修措施

a 尽可能保证门杆与门杆衬套间隙达到厂家标准要求的上限。

b 检修时应在主阀衬套内部平均选取7-8个截面进行详细测量，保证内径偏差在0.03mm范围内。如果出现椭圆度偏差较大的情况，应该进行磨床精细加工,无条件时考虑使用金相砂纸进行人工打磨.

c 解体检修时测量门杆弯曲值，防止阀杆弯曲造成的阀门卡涩，以保证阀门开关的灵活程度。

d 门杆、门杆套、阀蝶表面和导向套的光洁度，不应有氧化皮和其他杂

质存在。

e 阀蝶、门杆螺旋槽外缘处、门杆衬套外口不应有尖角，保持圆滑过渡。

f 预启阀密封面接触均匀，成一条连续的圆周100%环线。

g 阀蝶密封面接触均匀，成一条连续的圆周100%环线。

2 主汽门操纵座检修措施

a 检修时要仔细检查导块球型面表面光滑，弹簧座架与导块在安装时应配对研磨，至少保证接触位置在直径较大的地方，以利于对中。环行接触达到80%以上。尖角接触的部分修钝。

b 测量弹簧的自由长度符合要求，弹簧钢度（第一次检修或如有问题时）符合标准要求。

c 测量弹簧压缩值符合标准要求。如出现予紧力减小的情况,应查明原因。

d 三根弹簧安装时起始点应错开180度。

e 弹簧室连接法兰止口处表面光滑，不能有毛刺、凸点，否则要打磨。

f 检查弹簧室内壁表面光滑，不能有凸点，弹簧观察窗口内壁四周应圆滑过渡,不能有棱角, 否则要打磨。

g 弹簧室组装时应在垂直竖立状态下进行，安装时应该注意弹簧座架在弹簧室内圆周间隙要均匀,尽可能在中间，如有少量偏差，也应该是下部间隙大于上部间隙，以防止弹簧座架在主汽门开、关时与弹簧室碰磨。

h 解体后检查弹簧与弹簧之间及弹簧与弹簧室之间是否有摩擦，如有，可转换弹簧间角度消除，以利快关。

I 主汽门保温时不宜将弹簧室座架连接法兰及螺栓进行保温。

3 杠杆传动机构方措施