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2主汽门卡涩故障机理分析2.1主汽门结构分析2.1.1主汽门工作原理亚临界600MW机组采用西屋公司的技术生产；其高压主汽门为卧式布置，由主汽门门体、弹簧座、杠杆机构和高压抗燃油油动机组成。
在汽门关闭过程中，弹簧力推动门杆关闭汽门，同时拉动杠杆推着油动机向零位移动（参见图0-1）。
图0-1 高压主汽门操纵机构图杠杆的运动行程图如图0-2。
经过计算，主汽阀由全开位置状态到完全关闭状态，杠杆的侧向位移有16mm。
因此在主汽门关闭时，油动机和门杆都将受到较大的侧向力。
当出现油动机内部比较脏，或者主汽门内部堆积较多的杂质，或者杠杆的安装质量不佳等情况时极有可能出现机械阻力异常增大，超过弹簧给主汽门的推力，阻碍阀门的顺利关闭。
555.5mm555.5mm1127mm188mm376mm全开位置全关位置杠杆弹簧室油动机支撑短柄弹簧室端盖导杆活塞杆支架图 0-2 杠杆运动行程图2.1.2主汽门关闭过程的力学分析当高压主汽门关闭时，弹簧力必须大于机械阻力和蒸汽反作用力之和。
1) 机械阻力机械阻力的计算公式如下：R R R 2R =++阀体操纵机械油动机式中，R 阀体为阀体阻力，R 操纵为操纵机构阻力，R 油动机为油动机阻力。
机械阻力的精确计算非常复杂，其中要用到一些假设和经验系数，但可以定性分析其增大的原因，在工程实践中，一般认为是弹簧力的10%左右。
2) 蒸汽反作用力当整个阀碟处于高压蒸汽中时，由于阀碟两侧的有效蒸汽作用面积存在着差别；当汽门还没有关闭时由于阀碟两侧的有效蒸汽作用面积差为门杆的截面积，则蒸汽反作用力的计算公式为：()2R 10.2d /4P π=⨯⨯⨯蒸汽主蒸汽------(1)式中，d 为门杆直径，d=5.94cm ，P 主蒸汽为主蒸汽压力，其额定值为16.7MPa 。
当主汽门没有完全关闭时，即主汽门开度较小时，由于节流作用，阀碟内侧压力降低，此时蒸汽反作用力的计算公式为()()()222R 10.2D /4P 10.2D d /4P ππ=⨯⨯⨯-⨯⨯-⨯蒸汽阀碟阀碟-------(2）式中，D 为阀碟直径，D=20cm ，P 阀碟为阀碟内侧平均蒸汽压力。
中国电力（）600MW国产亚临界机组汽轮机运行规程（试行）广东国华台山发电有限责任公司2002年12月前言本规程依据制造厂说明书、设计院资料及部颁规程和标准，结合上级有关反措和公司具体情况编写而成。
本规程和《电气运行规程》、《锅炉辅机规程》、《汽机辅机规程》、《试验规程》配合使用。
在编写此规程中，由于部分技术资料欠缺及机组未经生产调试，其中部分内容尚不完善，有待根据现场执行情况进行完善修改。
本规程由总工程师批准后执行。
下列人员应熟悉本规程：总经理、副总经理、总工程师、副总工程师，生产部室的部长、部长助理，专业专工。
下列人员应掌握并执行本规程：发电部部长、部长助理，值长、运行专业专工，所有运行人员。
批准：审核：编写：目录1.汽轮机设备概述 (1)2.汽轮机设备规范及技术参数 (5)2.1主要技术规范（THA工况） (6)2.2汽机组的主要热力工况 (6)2.3各种工况下抽汽参数值 (8)2.4轴系临界转速及叶片共振区域 (9)2.5汽轮机旁路系统 (9)3.汽轮机主要控制和调节系统 (10)3.1协调控制CCS…………………………………………………113.1.1CCS的主要功能 (11)3.1.2CCS的运行方式 (11)3.2数字电液调节系统DEH………………………………………113.2.1DEH的主要功能 (11)3.2.2DEH的运行方式选择 (11)3.2.3DEH的控制方式选择 (11)3.2.4TSI监视仪表 (12)3.2.5ETS危急跳闸装置 (13)4.汽轮机主要保护与联锁 (13)4.1超速及跳机保护 (13)4.2各项联锁保护 (13)4.3调节级叶片保护 (13)13 (13)5.汽轮机启动…………………………………………………135.1启动状态划分……………………………………………… (13)5.2启动规定及要求 (14)5.1.1启动要求 (14)5.1.2禁启条件…………………………………………………5.1.3主要控制及调节装置5.1.4启动方式选择5.3启动前的联锁、保护传动试验…………………………………5.3.1试验规定…………………………………………………5.3.2启动前试验方法……………………………………………5.3.3启动前试验项目……………………………………………5.4启动前检查准备……………………………………………5.4.1启动前的检查………………………………………………5.4.2系统投入……………………………………………………5.5冷态启动(高压缸启动不带旁路)…………………………5.5.1汽轮机冲转前准备…………………………………………5.5.2汽机冲转条件……………………………………………5.5.3汽机冲车、升速、暖机………………………………………5.6并网后的检查与操作…………………………………………5.6.1并网后的检查………………………………………………5.6.2带初始负荷暖机……………………………………………5.6.3升负荷操作…………………………………………………5.7热态启动………………………………………………………5.7.1启动参数选择………………………………………………5.7.2机组冲车条件………………………………………………5.7.6发电机并网及带负荷………………………………………6.正常运行及维护6.1正常运行限额6.2机组负荷调整6.3运行参数的监视及调整6.4正常维护及试验6.4.1日常检查项目6.4.2定期试验6.4.3主要转机定期切换试验6.5非设计工况运行7.汽机停运7.1停运前的准备7.2正常停运7.2.1确认运行方式7.2.2减负荷方式及操作7.2.3解列停机7.2.4汽机惰走8.9.事故处理9.1事故处理原则…………………………………………………9.1.1事故处理导则………………………………………………9.1.2破坏真空停机条件及处理…………………………………9.1.3紧急停机条件及处理………………………………………9.1.4申请停机条件………………………………………………9.2汽机异常运行、常规事故处理………………………………9.2.1水冲击………………………………………………………9.2.2机组振动大…………………………………………………9.2.3轴向位移大…………………………………………………9.2.4低真空………………………………………………………9.2.5机组负荷聚变………………………………………………9.2.6周波不正常…………………………………………………9.2.7主汽、再热汽汽温异常……………………………………9.2.8润滑油系统异常……………………………………………9.2.9EH油系统异常……………………………………………9.2.10油系统着火………………………………………………9.2.11DEH异常…………………………………………………9.2.12定子水箱水位异常………………………………………9.2.13定子水导电率异常………………………………………9.2.14发电机氢系统着火………………………………………1.汽轮机设备概述首期两台600MW汽轮机为上海汽轮机有限公司(按照美国西屋技术)生产的亚临界、一次中间再热、四缸四排汽、单轴、凝汽式汽轮机，凝汽式汽轮机，型号是N600-16.7/537/537，最大功率634MW（VWO工况），具有较好的热负荷和变负荷适应性，采用数字式电液调节（DEH-ⅢA）系统。
亚临界600MW汽轮机高压调节汽门突关异常的分析及处理【摘要】针对亚临界600MW汽轮机高压调门突关故障,通过分析高压调门突关故障时的现象及高压调门设备结构,从设备自身缺陷、外界影响因素等2方面入手,分析造成高压调门突关故障的根本原因,针对原因特点提出临时解决措施和彻底治理措施,消除高压调门突关故障。
【关键词】亚临界高压调门Dump阀关闭时间滑压曲线广东国华粤电台山发电有限公司(以下简称国华台电)A厂1-5号机组汽轮机为上汽设计并生产的亚临界600MW汽轮机,每台汽轮机共有4个高压调节汽门,调节汽门的功能是控制蒸汽流量,精确地调节汽轮机的转速和负荷。
调节汽门为立式布置,油动机与阀杆通过连接杆直接连接,调节汽门靠液压开启,靠弹簧关闭。
高压调门油动机主要包括伺服阀、Dump阀(快速卸载阀)、油缸、活塞杆等部件,正常运行时,伺服阀控制油动机进出EH油,从而控制高压调门正常的开启与关闭,机组打闸时,Dump阀控制油动机紧急排油,失去液压力的高压调门靠弹簧快速关闭。
国华台山电厂1-5号机组高压调门在机组正常运行时经常会出现高压调门突关、伺服阀故障等缺陷,使机组不能正常按照电网的要求进行调节,严重影响机组安全、可靠的运行。
1 高压调门突关的现象1.1 高压调门关闭时间快在高压调门发生突关时,高压调门迅速关闭,关闭时间在1s内,关闭速度与机组停机打闸时高压调门关闭的速度相同。
由于高压调门是靠液压开启,弹簧关闭,当高压调门油动机上下腔室导通时,高压调门由于失去了油压的作用,在弹簧力的驱使下迅速关闭,发生高压调门突然关闭的直接原因就是高压调门Dump阀打开,油缸上下腔室迅速导通,导致高压调门迅速关闭。
1.2 高压调门关闭后,EH油系统流量增加高压调门发生突关后,该高压调门的安全油管路温度较高,且管路内有液体流动的声音, EH油主管路上的流量由20L/min增加至40-45L/min。
高压调门发生突关现象时,单台EH油泵不能维持系统的压力,需两台EH油泵同时运行。
330 MW亚临界汽轮机的主蒸汽喷嘴调节阀的控制分析发布时间：2022-09-14T07:35:05.163Z 来源：《中国电业与能源》2022年5月9期作者：张俊杰[导读] 分析330 MW亚临界机组在喷嘴配汽模式下的主蒸汽调节阀开启数量和开度对负荷、主蒸汽压力、再热蒸汽压力的影响，揭示顺序阀控制模式下，不同负荷对应的调节阀开启数量和开度规律。
张俊杰国电内蒙古东胜热电有限公司，内蒙古鄂尔多斯 017000摘要：分析330 MW亚临界机组在喷嘴配汽模式下的主蒸汽调节阀开启数量和开度对负荷、主蒸汽压力、再热蒸汽压力的影响，揭示顺序阀控制模式下，不同负荷对应的调节阀开启数量和开度规律。
结果表明，再热蒸汽压力为负荷或蒸汽流量的单调函数，再热蒸汽压力随负荷的增加而单调增大。
主蒸汽压力为负荷、调门开启数和调门开度的多重函数。
在相同负荷下，因为调门开启数和调门开度的调节规律不同，对应多数值的主蒸汽压力。
在顺序阀控制模式下，负荷为190~210 MW，开始开启调节阀3。
负荷为220 MW~265 MW时，调节阀1和2处于全开状态。
负荷为290~310 MW时，开始开启调节阀4，此时调节阀1和2的开度为100%，调节阀3的开度为20%~30%。
负荷305 MW~315 MW时，调节阀3处于全开状态。
满负荷时，调节阀4的开度约为13%。
基于实际运行数据分析反推，得到顺序阀控制模式下，不同负荷对应的调节阀开启数量和开度规律表和典型330 MW亚临界机组主蒸汽压力和再热蒸汽压力与负荷的关系曲线图，以指导生产运行调节。
关键词：燃煤火力发电；喷嘴配汽；顺序阀控制；调门开启数；调门开度1引言燃煤火力发电汽轮机的配汽方式通常包括节流配汽和喷嘴配汽[1-3]。
节流配汽是指通过改变调节阀开度的方法，对蒸汽进行节流，改变汽轮机进汽压力。
改变蒸汽流量及可用焓降，改变汽轮发电机做功能力，从而适应电网或热网对负荷的需求。
节流配汽的优点是结构简单，无调节级和余速损失，在高负荷下汽轮机相对内效率高；缺点是在较低负荷下调门开度较小，有较大的节流损失，运行效率和经济性较差。
生产培训教案主讲人：蔡立技术职称：所在生产岗位：本体调速班讲课时间： 2007年2月6日生产培训教案培训题目：600MW汽轮机主汽门技术讲座培训目的：按检修计划在2007年春节节检中将检修3号机组的1、2号自动主汽门，检查门杆弯曲，消除主汽门关闭延时的重大安全隐患。
为了让员工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本次检修的重点工作，提高员工的技能，特此编写了本培训资料,以提高本体调速班技术水平。
内容摘要：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生产培训教案式，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。
生产培训教案三、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、4号机主汽门关闭数据：台电#4机组于2006年2月21日进行小汽机速关阀活动试验中发给水中断信号，导致锅炉MFT，发电机跳闸，机组停运。
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。
惰走时间64分钟，转子无飞升。
综合对比2006年1月13日后4号机组主汽门关闭数据：2、2号机主汽门关闭数据：生产培训教案#2机组于2005年3月21日07：50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）.#2机组于2005年2月9日19：07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。
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。
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；生产培训教案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、主汽门检修和安全预控措施参见图8和图9。
图8：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）生产培训教案图9：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。
生产培训教案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。
生产培训教案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a 检修时保证上杠杆和下杠杆三个销子孔各自同心，不能错口。
b 测量上杠杆和下杠杆三处连接销子两侧的上下距离，并做记录。
偏差过大时应查明原因，并进行调整以保持平行度。
c 杠杆传动机构各销子与销子衬套间隙要保证0.05mm～0.10mm，连接杆与杠杆处销子与销子衬套间隙、主汽门门杆与操纵座联杆处销子与销子衬套间隙要保证0.08 mm～0.13 mm。
销子和销子衬套表面应保证光洁。
安装时应在销子表面上涂上二硫化钼干粉，含油轴承涂机油。
检查销子活动是否灵活。
否者要进行处理。
d 油动机底座安装需在弹簧室垂直竖立状态下进行,后部止动处应贴实，不应有间隙。
e 传动杠杆安装后检查油动机杆、弹簧拉杆、支点处支架中心应在同一个平面上。
4 安装完毕后的检验措施a 油动机安装要保证不小于6.4mm缓冲行程。
b 油动机活塞下加装静态试验用临时压力表。
（有条件时加装；试验后拆除，恢复死堵。
）c 校对主汽门实际上移、下移行程位移和LVDT反馈信号。
生产培训教案d 对油动机上移和下移过程中活塞下油压进行测量，每开、关10%记录一次。
如同一开度下偏差过大应查明原因进行消除。
e 主汽门整体安装结束后，在油动机活塞杆、主汽门操纵座连杆、支点支架与杠杆连接销子附近的杠杆端面上分别安装磁性表座，装上百分表。
在弹簧室上盖处安装垂直于弹簧室上盖90°的平面尺，以测量油动机活塞杆、主汽门操纵座连杆、支点支架在工作时的平行度，及支点支架在工作时左右方向的位移量。
主汽门全行程取每10%记录一次百分表的读数，并对其进行比较，以检验杠杆工作状态的平行度。
5 其它问题a 主汽门检修后要按标准要求进行主汽门关闭时间测定。
关闭时间不符合要求时必须处理。
b 检修抗燃油系统进行一次彻底的清理和检测。
运行中要加强油质检测。
c 抗燃油油质要符合国华公司对抗燃油油质的有关规定。
六、自动主汽门检修步骤、工艺方法及质量标准：1、检修工序：a. 联系热工，拆除有关信号。
b. 拆除阀门上所有的疏水及漏汽管道，并封好管口。
c. 取下杠杆与主汽门连接销上开口销，打出销轴，将杠杆拉开，并检查销轴和杠杆。
生产培训教案d. 拆除横担与油动机连杆销子及油动机与弹簧室固定螺栓，将油动机从系统中解除。
e. 用塞尺检查门盖四周的间隙，并做好记录，间隙应该相等，其偏差不大于0.5mm。
f. 对称地拆下六只弹簧室盖与弹簧室的紧固螺栓，然后对称地缓慢地拆卸四只特制螺栓，使弹簧伸长到自由伸长状态。
g. 取下弹簧检查，测量各弹簧自由长度。
h. 取下弹簧导杆与导块连接销的开口销，打开连接销检查。
i. 取出弹簧架与弹簧导杆检查，拆除弹簧架时应防止弹出。
j. 用行车将弹簧室吊住，拆卸弹簧座与阀盖的固定螺栓，将弹簧室吊至检修场地检查，弹簧座壳内表面无明显磨损。
k. 拉出门杆，用深度尺测量预启阀行程和主汽阀行程。
l. 主汽门螺栓与螺母编号，并做好记录；用螺栓加热棒加热双头螺柱，松开门盖与阀座的连接螺栓（最后保留两只对称螺栓不卸），将卸下的螺栓妥善保管好。
m. 挂好钢丝绳及倒链，并稍微吃劲，松开最后保留的两只螺栓，将主阀慢慢吊出阀体至检修场地，取下垫片。
用专用盖板封好腔室（贴封条），防止杂物落入阀体。
n. 拆除导块与门杆连接销，取下导块，从阀盖下部缓慢地抽出主阀碟。
o. 全面检查清理阀头、阀杆、滤网、各密封面等，应无任何缺陷，生产培训教案测量各部间隙，及门杆弯曲度，若门杆弯曲超标，应予以更换，预启阀卡涩应解体预启阀，更换易损件。
p. 由金属组对阀杆、阀头探伤，门盖螺栓、螺帽做硬度检查，更换不合格部件。
q. 检修结束后，按拆卸相反的顺序进行组装。
r. 复装时，热紧阀盖螺栓前应冷紧，冷紧采用力矩扳手，不得用锤击法，冷紧力矩770N.m。
热紧螺栓参考转角100°,伸长量0.52mm。
s.弹簧座组装调整后，将特制螺栓拆除。
2、质量标准与技术要求：a. 预起阀与主汽门行 (mm)：主伐行程：162.6±3预启阀行程：25.4±0.8主汽门全行程：188±3b. 间隙（mm）：主伐碟与阀环平面配合间隙：0.20--0.25；主伐碟与阀杆密封衬套配合间隙：0.08--0.13；阀杆与密封衬套配合间隙：0.25--0.33；主伐碟与外导套配合间隙：0.28--0.38密封压圈与门杆配合间隙：0.03--0.10c. 门盖螺栓、螺帽的硬度要求：HB279及以下：更换新件；生产培训教案HB280至HB289之间：建议两年内更换；HB290至HB360之间：可继续使用；HB361及以上：更换新件d. 阀杆与导杆应光滑、无弯曲、无裂纹、无卡涩无磨偏等现象。
