300MW汽轮机组高压主汽阀杆漏汽分析及处理

汽轮机门杆漏汽系统典型问题分析及处理王利伟，张鹏，吕蒙（华北电力科学研究院有限责任公司西安分公司，陕西西安710065）摘要：汽轮机门杆漏汽系统对机组运行的安全性和经济性有较大影响。

在介绍门杆漏汽系统的作用与结构基础上，详细阐述了门杆漏汽引起的轴封母管压力波动、上下缸温差大、真空严密性不合格、停机后轴封带压等典型问题的分析及处理方法，针对门杆漏汽接入轴封供汽母管的机组、接入相应压力等级抽汽管道的机组和接入凝汽器疏水扩容器的机组，提出了相应的建议，为大型火力发电机组门杆漏汽系统的安全运行及合理设计提供了借鉴意义。

关键词：门杆漏汽；轴封压力；上下缸温差；真空中图分类号：TM621文献标志码：A文章编号：1671-0320（2024）02-0060-040引言汽轮机门杆漏汽系统的主要作用是防止主汽阀及调节汽阀门杆处的蒸汽泄漏，同时减少热力系统工质和热量损失。

门杆漏汽系统运行不正常或设计不合理，会对机组运行的安全性和经济性产生重大影响，引起轴封母管压力波动、汽机上下缸温差大、真空严密性不合格、经济性变差等问题。

陈鑫[1]、华敏[2]、倪颖锋[3]等针对门杆漏汽接至凝汽器负压侧的机组，由于阀杆密封填料处密封效果不好导致吸入空气影响机组真空严密性的问题，介绍了不同的系统、逻辑改造方案及运行措施，并在现场成功实施；丁广超等[4]在理论上探讨了机组门杆漏汽去向不同设置方案的优缺点及可能存在的问题，提出了优化方案。

而对于实际运行和调试工作中遇到的门杆漏汽系统引起的其他问题未见文献介绍。

本文在此方面展开了讨论，为大型火力发电机组门杆漏汽系统的安全运行及合理设计提供借鉴。

1门杆漏汽简介汽轮机门杆漏汽包括高压、再热主汽门门杆漏汽，高压、再热调节门门杆漏汽；对于设计有补汽阀的机组，还包括补汽阀门杆漏汽。

为保证阀杆自由活动无卡涩，阀杆与套筒之间有一定的间隙，为防止蒸汽通过间隙泄漏，需要一定的密封结构[5-6]。

门杆结构分为3个压力部分：蒸汽腔室、漏汽腔室（门杆漏汽接口）和空气侧。

300MW机组高压调节汽阀阀杆脱落或断裂的故障分析与处理张林茂陈峰刘子夫李江冲（河北衡丰发电有限责任公司河北衡水053000）摘要：本文首先对某厂投产的C300/220-16.7/0.3/537/537型机组的主机高压调节汽阀的设计布置及投产后的运行情况进行了介绍，然后重点对高压调节汽阀阀杆断裂、脱落的原因进行了分析，并就故障的处理进行了介绍，最后，就如何防止该型机组主机高压调节汽阀阀杆断裂、脱落进行了探讨。

关键词：高压调节汽阀；断裂；脱落；应力集中1设备概况简介某厂2004年、2005年相继投产了两台东汽产C300/220－16.7/0.3/537/537型亚临界中间再热两缸两排汽采暖抽汽凝汽式汽轮机组。

其配汽机构采用喷嘴配汽（部分进汽）和节流配汽（全周进汽），其主要结构为高压主汽阀和高压调节汽阀的阀体相连，布置紧凑，由２个主汽阀和４个调节汽阀组成，４个调节阀共用一个阀壳，两个主汽阀出口与调节阀壳相连。

机组右侧为1＃、3＃调节阀，左侧为2＃、4＃调节阀，其中有一个高压主汽调节阀布置在汽机前方运行层下面。

主汽阀配合直径为φ280，1#～4#配合直径均为φ170。

为了减小阀门的提升力，主汽阀和调节阀都设有预启阀。

4个调节阀分别控制高压内缸里相对应的4个喷嘴组，调节阀分别由各自独立的油动机控制，实现机组的配汽要求。

调节阀油动机位于调节阀后部倒背布置，通过杠杆控制调节阀的开度。

主汽阀油动表1 高压主汽门、调速阀门主要零件参数329高压调节汽阀阀杆断裂、脱落的故障严重威胁到了机组的安全运行，有时甚至会导致停机。

330在2007年发生的一次高压调节汽阀阀杆脱落的故障中，就曾导致了一次机组“非停”。

在该机组正常运行中＃1高压调节汽阀脱落，造成机组甩40MW负荷。

机组突然甩负荷（甩负荷速率已远大于20MW/min，程序设定大于20MW/min切除功率反馈）后功率反馈自动切除，造成实际功率未恢复原状，致使汽机调节级压力下降，两台运行给水泵转速指令下降，导致给水泵实际转速下降，供水量减少导致汽包水位下降。

300MW汽轮机组高压主汽阀杆漏汽分析及处理摘要：汽轮机高压主汽门是汽轮机用于快速切断汽轮机进汽、停机的保护装置，用压力油控制快速关闭和开启，关闭时间小于0.8s。

高压主汽门是汽轮机防超速的最关键保护区装置，汽轮机防超速保护也是通过快速关闭高、中压主汽门及调门来实现的。

本文分析了300MW汽轮机组高压主汽阀杆漏汽原因及其处理。

关键词：300MW汽轮机组；高压主汽门；门杆泄漏高温高压的主汽阀冷态与热态时的最大行程不同程度地存在差别,热态时的最大行程要大于冷态。

通过对主汽阀伺服回路参数进行调整,将主汽阀在热态时真正地全部开启,消除热态下因开度不足而造成的高压蒸汽沿主汽阀杆向外泄漏的故障。

通过这样调整的主汽阀,冷态时在100%阀门开度的指令下,其实际开度约在98%～99%之间。

该电厂的300 MW汽轮机组,在采用DEHⅢA型控制系统并对主汽阀伺服回路参数进行调整后,高压蒸汽沿阀杆向外漏汽现象全部消除。

一、汽轮机概述汽轮机也称蒸汽透平发动机，是一种旋转式蒸汽动力装置，高温高压蒸汽穿过固定喷嘴成为加速的气流后喷射到叶片上，使装有叶片排的转子旋转，同时对外做功。

汽轮机是现代火力发电厂的主要设备，也用于冶金工业、化学工业等领域。

汽轮机能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械，来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后，依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶，将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。

蒸汽在汽轮机中，以不同方式进行能量转换，便构成了不同工作原理的汽轮机。

二、汽轮机主汽阀门简介高压主汽门是汽轮机用于快速切断高压进汽而停机的重要保护装置，结构类似于截止阀。

阀座、阀芯及预启阀易出现冲蚀、密封线断线等缺陷。

主汽门是利用杠杆原理，最前面是汽门，往后是一个弹簧，再往后是一个活塞。

机组启动，首先建立复位油建立关闭各个泻有点，然后建立安全油，安全油再形成油压，用来封住启动油，建立启动油压。

再然后建立启动油，启动油通入活塞后形成压力克服弹簧的拉力来顶起主汽门。

汽轮机卧式主汽门泄漏与处理主汽门泄漏成为机组的安全隐患原因，是因为超高压汽轮机卧式布置主汽门不能够被关闭严密，所以机组启动时汽轮机会进冷水冷汽，这就造成启动困难;机组停运后，锅炉侧蒸汽进入汽缸，使汽缸壁温度不均，造成汽轮机大轴偏心增加。

为找出汽轮机主汽门泄漏的原因，我们对主汽门及其预启阀受力情况进行了研究，提出解决主汽门泄漏处理方案，这对解决同类卧式布置主汽门漏汽具有参考价值。

前言超高压机组为一次中间再热、单轴、双缸、两排汽凝汽式汽轮机组，该机组引进美国西屋技术。

该类型机组自投产以来，自动主汽门存在不同程度漏汽情况，机组启动过程中，主汽压力升高到0.5 Mpa时冷水冷汽漏入汽轮机，经常出现汽机盘车脱扣情况。

机组在热态启动时，冷水冷汽进入汽轮机引起汽轮机调节级温度急剧下降，金属收缩不均引起变形;同时冷水冷汽漏入到汽缸，造成汽机盘车脱扣，造成汽机转子偏心超标，引起机组动静摩擦，汽机启动困难，情况严重者将引起汽机大轴永久弯曲，造成汽轮机组毁灭性灾难。

针对主汽门泄漏故障，分析研究了主汽门各部件受力情况，找出主汽门关闭不严密的真正原因，提出解决机组主汽门泄漏方法，并在机组检修中得以实践。

对解决同类卧式布置汽机主汽门的泄漏故障具有重要的参考价值。

1 主汽门关闭理念分析1.1 主汽门关闭时各部件受力分析该150MW超高压机组自动主汽门为卧式布置，其总体可分为主汽门本体和操作机构两部分，其中本体包括：主阀碟、预启阀、主阀杆、衬套、弹簧导杆等。

主汽门内部见上图所示。

由文献[3]可知汽机主汽门关闭时，主汽门弹簧力为52444.2牛顿，此力全部作用在主汽门弹簧导杆与主阀杆衬套接触面上。

主汽门预启阀及主阀碟受推力为6.3±0.75×47.1=261.4～332.1牛顿(预启阀弹簧装配压缩量为6.3±0.75 mm)。

主汽门阀碟与调速汽门摩擦系统按0.2～0.3计算，则摩擦力为：172.91～259.37牛顿(由资料[5]可知，主汽门及预启阀组件总重为88.22 kg),由此可见汽轮机主汽门在理想状态下，主汽门预启阀弹簧推力大于主汽门阀碟组件摩擦力，但没有富于量，该弹簧力作用力下很该汽门时，不可能没有考虑到此力没有富于量，笔者认为该公司设计时主要是利用蒸汽压力密封。

汽轮机高压加热器泄漏及处理技术分析摘要：在火电厂运行过程中，汽轮机组由于长时间的商业运作，很容易发生高压加热器泄露事故。

本文对高压加热器泄露原因进行深入探讨，分析出导致高压加热器泄露主要原因是热冲击和管系高温腐蚀。

因此，针对此种情况，本文提出相应的解决措施和预防对策，封堵泄露管道，严格控制水质，正确操作启停，避免较大热冲击等，通过上述的处理技术和措施，能够保障汽轮机高压加热器稳定运行，保障火电厂经济效益。

关键词：汽轮机高压加热器；泄露原因；处理技术引言：某火电厂使用600MW的超临界燃煤汽轮机，该机组采用的是单元制的热力系统，并设有八段的非调整抽汽为高压加热器以及低压加热器提供供给。

高压加热器在使用两年之后，发生了严重的管系泄露现象。

因此，需对高压加热器泄漏情况、运行情况以及结构特点进行详细分析，找到原因，采取针对性措施。

一、高压加热器投入的意义火电厂的汽轮机采用的是回热加热系统，其能够有效提升机组的运行稳定性，提升经济性。

汽轮机回热加热系统是否能够可靠、安稳运行，会对整套机组运行的经济性产生巨大的影响。

因此，考核机组经济性的最重要指标是加热器投入率。

近年来，火电厂机组容量参数提升，高压加热器所承受的温度以及给水压力也有所提升，在机组运行过程中，容易受到给水泵故障、负荷突变以及旁路切换等问题引发温度变化和压力变化，为高压加热器带来很大的损害[1]。

二、高压加热器泄露原因分析在火电厂机组运行过程中，某日出现2号高压加热器的水位过高信号报警，且泄露检测仪出现报警，该高压加热器的疏水调门接近96%全开，出现危急疏水动作。

水泵的转速以及给水量和电流量增加，该高压加热器的出口出现给水温度骤降情况，由此分析，该高压加热器的管系出现泄露情况。

（一）分析高压加热器的结构2号高压加热器所采用的是卧式的U型管板系统，管侧是给水，壳侧是蒸汽。

在壳侧抽汽会凝结成为疏水。

在高压加热器的内部，蒸汽加热给水主要分为三个阶段：过热蒸汽、凝结放热以及疏水冷却。

电站工程汽轮机汽封漏气分析及处理方案清晨的阳光透过窗帘的缝隙，洒在我的书桌上。

我泡了杯咖啡，深吸一口气，开始构思这个方案。

汽轮机汽封漏气，这个问题可是个大麻烦，不过我已经有了不少应对的经验。

下面就来详细分析一下，再给出一个处理方案。

一、问题分析1.漏气原因（1）汽封磨损严重。

长期运行导致汽封磨损，间隙变大，从而引起漏气。

（2）汽封间隙调整不当。

在安装或检修过程中，汽封间隙调整不准确，导致漏气。

（3）汽封损坏。

由于制造缺陷或外部因素，汽封本身存在质量问题，导致漏气。

（4）汽封弹簧失效。

弹簧疲劳或断裂，导致汽封无法保持正常运行状态。

2.漏气影响（1）降低汽轮机效率。

漏气使得部分蒸汽流失，导致汽轮机效率下降。

（2）增加能耗。

为了弥补漏气造成的损失，需要增加燃料消耗。

（3）影响设备寿命。

长期漏气可能导致汽轮机内部零件磨损加剧，缩短设备寿命。

二、处理方案1.检查与诊断（1）现场检查。

对汽封进行检查，观察磨损程度、间隙大小等，找出漏气部位。

（2）数据分析。

通过监测汽轮机运行数据，分析漏气对设备性能的影响。

2.解决方案（1）更换汽封。

对于磨损严重的汽封，及时更换，确保汽封间隙合适。

（2）调整汽封间隙。

对于间隙调整不当的汽封，重新调整至标准范围内。

（3）修复或更换损坏的汽封。

对于存在质量问题的汽封，进行修复或更换。

（4）更换弹簧。

对于疲劳或断裂的弹簧，及时更换，保证汽封正常运行。

3.预防措施（1）加强运行维护。

定期对汽封进行检查，确保设备正常运行。

（2）提高检修质量。

在检修过程中，严格把控汽封间隙调整，避免漏气问题。

（3）选用优质汽封。

在采购汽封时，选择质量可靠的产品，降低漏气风险。

三、实施步骤1.准备阶段（1）制定实施方案。

根据问题分析，制定详细的处理方案。

（2）准备工具及材料。

提前准备好更换汽封所需的工具、材料。

2.实施阶段（1）现场施工。

按照实施方案，对漏气部位进行处理。

（2）检查验收。

施工完成后，对处理效果进行检查，确保达到预期目标。