CFB机组汽轮机单侧高压主汽门异常关闭处理

高压主汽门关闭不到位的原因与处理吕鹏飞【摘要】@@ 某电厂1号机组采用上海汽轮机有限公司引进美国西屋公司技术生产的超临界、一次中间再热、三缸四排汽、单轴、凝汽式汽轮机,型号为N600-24.2/566/566.汽轮机的控制系统采用OVATION公司的电液调速系统.机组设置12个油动机,分别控制2个高压主汽门、4个高压调速汽门、2个中压主汽门和4个中压调速汽门.【期刊名称】《电力安全技术》【年(卷),期】2010(012)003【总页数】2页(P43-44)【作者】吕鹏飞【作者单位】安徽华电宿州发电有限公司,安徽,宿州,234101【正文语种】中文某电厂1号机组采用上海汽轮机有限公司引进美国西屋公司技术生产的超临界、一次中间再热、三缸四排汽、单轴、凝汽式汽轮机，型号为N600-24.2/566/566。

汽轮机的控制系统采用OVAT ION公司的电液调速系统。

机组设置12个油动机，分别控制2个高压主汽门、4个高压调速汽门、2个中压主汽门和4个中压调速汽门。

高压主汽门是汽轮机用于快速切断进汽，实现停机的保护装置，其结构类似截止阀，通过压力油来控制快速关闭和开启，关闭时间小于0.2s。

高压主汽门是防止汽轮机超速的最关键的保护装置。

汽轮机一旦超速，很容易造成汽轮机飞车、轴系断裂、汽轮机报废等严重安全事故，尤其对大型机组，其经济损失将达几千万甚至上亿元；如果现场附近有人员，还易造成人身伤亡等恶性事故。

高压主汽门进汽压力、温度均很高，一旦关闭不严，极易造成汽轮机超速恶性事故。

1 高压主汽门结构简介高压主汽门为卧式结构，主阀内部有一预启阀。

当阀门在关闭位置时，进汽压力和压缩弹簧的载荷将2只预启阀阀碟同时紧压于其阀座上。

预启阀阀碟与阀杆相互间为挠性联接；当其关闭时，预启阀阀碟的密封面在主阀阀碟内能自由对中关闭；当阀杆被油动机向开启方向移动时，预启阀先开启，待其开足，即预启阀阀碟反向密封面与主阀阀碟衬套平面形成密封后，主阀阀碟开始开启；当主阀阀碟全开时，阀杆上反向密封面与阀盖衬套平面又形成密封。

主汽门自动关闭案例分析一、事情经过3月16日，系统收到汽轮机主汽门关闭信号，发电机连锁跳，汽轮机正常运行中由于负荷突然下降导致转速立即上升至3099rpm/min，超过汽轮机额定转速103%,超速保护动作，OPC动作，高调门自动关闭，很快转速正常后，高调门自动打开，汽轮机正常工作，发电机解列。

二、原因分析1）主汽门行程开关误动作；2）电气信号干扰。

三、应对措施1、对主汽门行程开关检查,并紧固线头；2、将行程开关信号线路加屏蔽,防止信号干扰。

二00七年三月十七日报：公司领导送：保全处300MW汽轮机高压主汽门卡涩原因及其处理摘要：叙述了沙角A电厂国产引进型300 MW汽轮机在运行中进行定期阀门试验时发现主汽门卡涩的过程。

通过对主汽门油动机原理图的分析，找出汽门卡涩原因。

对不同原因引起的卡涩，指出其处理应做好哪些安全措施、采用何种处理方法。

最后总结了汽门定期活动试验值得注意的问题。

关键词：汽轮机；主汽门；阀杆；卡涩；故障沙角A电厂5号汽轮机是引进美国西屋公司技术由上海汽轮机厂制造的300 MW汽轮机，该机型号为N300-16.7/538 / 538，配用SG-1025 /18.3M317型亚临界、中间再热、单炉膛强制循环锅炉。

汽轮机调节系统是由美国西屋公司生产的DEH Ⅲ型数字电液调节系统，DEH系统液压部分采用高压抗燃油，其工作压力范围为12.4～14.5 MPa。

机组设置12个油动机，分别控制2个高压主汽门，6个高压调速汽门，2个中压主汽门，2个中压调速汽门。

除2个中压主汽门外，其余各门的开度均通过电液转换器受DEH系统计算机控制，DEH系统具有阀门在线全行程试验的功能。

1故障过程2002年6月28日，5号机带210 MW负荷调峰运行，值班人员利用机组调峰的机会定期进行主汽门和调速汽门的活动试验(阀门试验是全行程动作试验，按厂家的要求，该机组进行阀门试验时必须将机组负荷降至210 MW以下)，在分别试各主汽门和调速汽门后发现A 侧高压主汽门(以下简称为TV1)不能动作。

第2期(总第227期) 2021年4月山西电力SHANXI ELECTRIC POWERNo.2（Ser.227）Apr.2021汽轮机高压调节汽阀突然关闭的原因分析及处理方法薛曙光1,魏海姣2,屈尧彳(1.京能集团山西京能呂临发电有限公司，山西吕梁033000;2.北京工业大学，北京100124;3.内蒙古和林发电有限责任公司，内蒙古呼和浩特011517)摘要：介绍了影响汽轮机高压调节汽阀无法开启的主要因素，结合某电厂因节流孔堵塞，造成安全油压无法建立导致的高压调节汽阀无法开启的处理过程，综合分析了各因素导致高压调节汽阀无法开启故障的排除方法，为火电机组汽轮机检修提出了相关指导方法。

关键词：汽轮机；高压调节汽阀；伺服阀；卸荷阀中图分类号：TM621文献标志码：B文章编号：1671-0320(2021)02-0044-030引言高压调节汽阀作为控制汽轮机进汽的关键设备，其启闭和调节过程是通过作用在油动机油缸内的高压抗燃油和弹簧进行调节,控制部件主要由油动机、卸荷阀、伺服阀、节流孔、线性位移传感器、单向阀及其附属设备组成W通过计算机处理后发出的电信号在伺服机构内进行放大，将电信号转化为液压信号,通过伺服阀的二级滑阀放大机构控制油动机高压抗燃油的供油量，从而对高压调节汽阀进行可控调节，起到电网负荷灵活快速的调节功能。

当汽轮机发生故障需要紧急停机时，卸荷阀上腔内的安全油泄掉，高压油经卸荷阀下腔回至压力回油，高压调节汽阀在弹簧力作用下迅速关闭，起到收稿日期:2020-08-03，修回日期:2020-09-15作者介绍:薛曙光(1990),男，山西大同人,2019年毕业于太原理工大学热能与动力工程专业，工程师,从事火电厂设备儈理工作；魏海姣(1987)，男,内蒙古赤峰人，北京工业大学动力工程及工程热物理专业博士研究生在读，从事火电厂检修及燃煤机组灵活性运俪节研究工作;屈尧(1990),男，内蒙古巴彦淖尔人,2012年毕业于内蒙古工业大学热能与动力工程专业,工程师,从事火电厂设备管理工作。

一、背景在汽轮发电机组运行过程中，主汽门是连接锅炉和汽轮机的重要设备，其正常运行对机组的安全稳定运行至关重要。

若主汽门关闭出现异常，可能导致机组停机、锅炉爆炸等严重事故。

为提高应对主汽门关闭异常事件的能力，特制定本预案。

二、预案目标1. 确保机组和人员安全，最大限度地减少事故损失。

2. 快速、有效地处理主汽门关闭异常事件，确保机组安全稳定运行。

三、组织机构及职责1. 应急领导小组：负责统一指挥、协调和调度应急工作。

2. 应急救援组：负责现场应急处置、设备抢修和人员疏散。

3. 信息联络组：负责收集、整理和上报事故信息。

4. 医疗救护组：负责伤员的救治和救护。

四、应急处置措施1. 发现主汽门关闭异常时，立即启动应急预案，并向应急领导小组报告。

2. 应急救援组立即到达现场，确认异常情况，并采取以下措施：（1）检查主汽门开关机构，判断故障原因；（2）若为机械故障，立即进行现场抢修，排除故障；（3）若为电气故障，立即通知电气维修人员进行抢修；（4）若为控制系统故障，立即通知控制系统维修人员进行抢修；3. 在抢修过程中，确保现场安全，防止次生事故发生；4. 信息联络组及时收集事故信息，上报应急领导小组，并通知相关部门；5. 医疗救护组对伤员进行救治，确保伤员生命安全；6. 事故处理后，应急领导小组组织进行事故原因分析，总结经验教训，完善应急预案。

五、注意事项1. 严格遵守操作规程，确保现场安全；2. 加强应急演练，提高应急处置能力；3. 做好应急物资储备，确保应急需要；4. 加强人员培训，提高安全意识。

六、预案修订本预案自发布之日起实施，如遇相关法律法规、技术标准变更，或实际运行中存在问题，应及时修订。

七、附则本预案的解释权归应急领导小组所有。

运行中主汽门单侧误关事件分析及防范措施摘要：井冈山电厂一期2*300MW燃煤机组，始建于1998年，2001年正式投产至今有近20余年，该机组DEH由哈尔滨汽轮机厂提供，采用美国西屋公司智能自动化仪表系列构成的凝汽式汽轮机数字电液控制系统，可由操作员站通过CRT各画面控制汽轮机冲转、升速、阀切换、并网、带负荷，具有两种互为跟踪的控制方式，即自动控制和手动控制，并可相互切换。

该一期一号机组运行过程中曾出现过两次因主汽门误关所引发的事故，第一次因运行人员调整不及时，导致跳机停炉，第二次在运行人员的奋力处理中，机组转危为安。

关键词：凝汽式汽轮机、主汽门、误关、故障处理、防范措施井冈山电厂一期为2*300MW燃煤机组，汽轮机型号是N300-16.7/538/538，采用单轴，双缸双排汽一次中间再热，高中压缸合缸反动凝汽式汽轮机，其汽缸为高中压合缸的双层缸结构，由外缸、高压内缸、中压内缸组成，高压内缸配汽机构有顺序阀和单阀两种运行方式，每个调节阀控制 8 组喷嘴，中压缸为全周进汽。

其蒸汽流程：高温高压蒸汽经布置在单元机组高压缸两侧的两只自动主汽门后，分别进入各有 3 只调速汽门的蒸汽室，然后经 6 只调速汽门分别控制6 组喷嘴进入调节级，而后汽流折回 180 度再进入 12 级反动级，做功后经过再热器升温经汽轮机两侧的中压主汽门、调速汽门。

本厂出现过同一台机组不同时间两次运行过程中发生单侧主汽门误关事件，第一次发生在2008年9月，当时机组迎晚峰，机组负荷294MW，锅炉自动，汽机跟随方式运行，B、C、D三套制粉系统运行，送风机手动方式，引风机自动方式，机组压力16.2MPa、主再热蒸汽温度正常均为540℃，A、B小机运行，电泵备用，汽包水位正常-1mm。

运行过程中，机组负荷发生突变，由294MW突降至189MW，锅炉压力由16.2MPa快速上升至17.4MPa，且仍有快速上涨趋势，汽包水位由-1mm上升后快速下降至-170mm，且仍然有下降趋势，汽机盘监盘人员发现#2主气门关闭，锅炉盘运行人员停运了上层B制粉系统对应给粉机，启电泵运行以保证汽包水位。

汽轮机高压调阀异常关闭分析及处置摘要：汽轮机在运行过程中一个或者多个汽门突然关闭或者部分关闭的运行方式，是一种非正常运行方式。

易造成汽轮机进汽不均，热应力发生变化，同时对负荷产生扰动。

轻者造成机组负荷及蒸汽参数幅波动，严重时造成机组停运事故。

本文通过对汽轮机运行中高压调阀异常关闭事故案例的分析，提出了针对性的处理要点策略，为同类型机组、类似异常处置提供参考和借鉴思路，以确保机组安全稳定运行。

关键词：高压调阀；综合阀位；阀序；超压；LVDT0前言随着我国新能源大规模发展，对火电机组灵活性的需求也将大幅增长，进而导致汽轮机调节汽阀频繁动作，汽轮机调节汽阀尤其高压调节汽阀出现异常越来越频繁，如何在运行中处置而不引起机组事故扩大化提出更高要求。

本文结合实际案例进行分析并对运行方面如何处置进一步探讨。

1设备简述某厂汽轮机为哈尔滨汽轮机厂有限责任公司制造的超临界、一次中间再热、单轴、三缸、四排汽、高中压合缸、凝汽式汽轮机，型号为CLN630-24.2/566/566。

汽轮机通流采用冲动式与反动式联合设计。

新蒸汽从下部进入置于该机两侧两个固定支承的高压主汽调节联合阀，由每侧各两个调节阀流出，经过4根高压导汽管进入高压汽轮机，高压进汽管位于上半两根、下半两根。

再热后的蒸汽从机组两侧的两个再热主汽调节联合阀，由每侧各两个中压调节阀流出，经过四根中压导汽管由中部进入中压汽轮机中压进汽管位于上半两根、下半两根。

汽轮机采用喷嘴调节方式，共有四组高压缸进汽喷嘴，分归四个高压调阀控制，可以实现单阀或顺序阀控制（汽轮机开阀顺序为先同时开启1、2号高调，然后开启3号，最后开启4号）。

2汽轮机高调阀异常案例分析2.1异常经过及处理：异常（一）：（如图1所示）17:08 负荷530MW，“转子位移变化大”，“高调GV3阀位反馈1、2偏差大”报警，发现机组负荷下降至520MW，汽轮机高调阀GV3指令及反馈LVDT1逐渐增大，GV3反馈LVDT2逐渐关小；17:09高调阀GV3指令及反馈LVDT1快速增大至38%，GV3反馈LVDT2逐渐关小至5%后开始开大，高调阀GV4逐渐开始开启，然后GV3指令及反馈LVDT1在31%-66%区间摆动，机组负荷、振动、轴位移、GV4、GV3开度随之摆动，且呈发散趋势；期间负荷在520-570MW之间，1X、1Y轴振在62μm-77μm，56-68μm之间波动。

汽轮机单侧高压主汽门异常关闭的处理1概述近年来，丰城2×700MW超临界机组、国华太仓2×600MW超临界机组、华能巢湖电厂2×600MW超临界机组、华能瑞金电厂2×350MW超临界机组在正常运行过程中均出现过汽轮机某个主汽门或调节汽门异常关闭的情况。

汽轮机单个汽门异常关闭情况中，单侧高压主汽门异常关闭处理最为复杂，对机组安全经济运行也影响最大，甚至可能导致机组非计划停运事件发生。

2010年8月，国华太仓电厂某台机组曾因汽轮机单侧高压主汽门异常关闭，锅炉蒸汽压力急剧上升，导致给水泵出力不足，锅炉给水流量低触发锅炉MFT动作，联跳汽轮机及发电机。

2010年7月6日，丰城电厂#6汽轮机左侧高压主汽门卸荷阀O型圈泄漏，导致左侧高压主汽门异常关闭，由于缺乏相关处理经验，如果不是因为当时机组负荷较低，很可能导致机组非计划停运事故的发生。

2汽轮机单侧高压主汽门关闭的现象及原因分析汽轮机主汽门或调节汽门异常关闭的原因主要有调节系统故障、汽门阀芯脱落以及卸荷阀O型圈老化漏EH油等，其中，由于卸荷阀一直处于高温环境，卸荷阀O型圈老化漏油导致主汽门异常关闭最为常见。

汽轮机高压主汽门异常关闭时，DCS报警画面将出现声光报警，机组协调控制方式自动切为手动控制，DEH由遥控切至手动方式，汽机调节阀由顺序阀自动切至单阀控制。

汽轮机高压进汽由两侧进汽突然变为单侧进汽，在某种极端工况下（高压调节汽门顺序阀控制，未故障侧高压调节汽门只有一个在开位），汽轮机高压缸进汽面积可能只有异常关闭前的三分之一。

在此情况下，汽轮发电机的负荷将急剧下降，机、炉侧的主汽压力将急剧上升，额定工况下锅炉超压导致锅炉安全门动作。

因给水泵汽轮机由四段抽汽接带，汽轮机负荷下降引起汽轮机抽汽段压力下降导致给水泵的出力下降，给水量的急剧下降必然导致锅炉煤水比失调，螺旋管壁温度、主再热汽温及分离器出口蒸汽温度将快速上升，甚至导致锅炉超温保护触发MFT保护动作。

主汽门突然关闭的原因分析及处理对策桂林虹源发电有限责任公司 2 台135 MW 机组于2000 年10 月投入运行，该机组DEH 由上海汽轮机厂提供，采用FOXBORO 公司智能自动化仪表系列构成的凝汽式汽轮机数字电液调节控制系统，可由操作员站通过CRT 各画面控制汽轮机冲转、升速、阀切换、并网、带负荷，具有两种互为跟踪的控制方式，即自动和手动，并可相互切换。

该系统自投用以来， 1 号机组出现了在运行中两个主汽门突然自动关闭，导致甩负荷的事件，当时 1 号机带90 MW 负荷，各项参数都正常。

主汽门TV1 和TV2 突然关闭，负荷迅速降至0 ，由于运行人员处理不及时，导致继电保护动作，跳机停炉。

1 原因分析开始汽轮机冲转升速时，汽轮机处于主汽门控制方式，此时 4 个调速汽门GV 全开，转速由TV 控制，TV 的开度指令根据PID 运算得出。

正常时，当转速达到 2 950 r/min 时，进行阀切换，转入调门控制，此时SUM 开始快速累加，TV 指令也跟着快速增加，主汽门加速开启，当TV1 与TV2 反馈平均值大于90 时，THI 为1，TV 的指令变为100 并一直保持下去，这时主汽门处于全开状态，控制方式已转入调门控制方式。

在以后并网、加负荷及正常运行时，TV 始终全开，THI 始终为1 ，保持100 的开度指令输出。

而TV 控制回路的PID模式也处于跟踪状态。

由于外部原因导致TV1 的阀位反馈减小，当两者之和小于90 时，THI 由 1 变0，此时，控制逻辑发生变化，首先TV 控制回路中的PID 模块不再处于跟踪状态，它开始进行运算，参与控制。

在控制逻辑里，PID 的设定值在并网前代表转速设定，其值为0〜3000r/min ，而在并网后却代表功率设定，其值为0〜135 MW，当时带90 MW 负荷，一旦PID 投入运算，它的设定值为功率值，比实际转速小太多，PID 的输出将很快从100 降为0 ，从历史趋势图可以看出，只用了6 s。

汽轮机单侧中调门运行中突关的分析和处理摘要：汽轮机在运行过程中，会出现主汽门或者调门突然关闭的情况，对机组带来很大的安全隐患，此文对某电厂汽轮机运行中单侧中调门突关的问题进行认真分析，并且制定了运行措施，避免类似情况发生，为运行人员操作具有一定的指导意义。

关键词：汽轮机调门振动负荷概况：某厂汽轮机高压缸有两个高主门，四个高调门，#1高压主汽门控制#1、#3高压调节汽门；#2高压主汽门控制#2、#4高压调节汽门，各汽门由各自独立的单侧油动机控制。

中压缸进汽由两组联合汽门控制，每组联合汽门包括一只中压主汽门和一只中压调节汽门，分别装在中压汽缸两侧，各汽门同样由各自独立的单侧油动机控制。

1、1号机单侧中调门关闭经过某年某月某日1号中调门IV1自动关闭，指令100%，反馈83%，就地实际检查机械位置位接近0%，检查无明显异音及振动增大现象，负荷值、主汽压力未有明显变化，高调门由40%开启至43%，再热蒸汽压力由1.87MPa增加至2.16MPa，3瓦和4瓦瓦振均有不同程度的增长（详见下表），中压缸上下缸温差由8.95℃增加至14.1℃，各轴承温度及轴向位移高中低压胀差无明显变化，及时开启1号中主门前、1号中调门前后疏水，视再热汽压力接带负荷（当时负荷指令持续170MW，没有变化）加强各运行参数的监视，并通知热控点检检查处理，期间负荷稳定，机组各项参数也没有波动。

经过14个小时热控点检更换1号中调门VPC 卡件后，1号中调门恢复正常，开度恢复为100%，各项参数恢复到原来水平，异常消除。

2、单侧中调门关闭前后各参数变化3、单侧中调门关闭对汽机运行的影响一般情况下中调门单侧关闭，造成中压缸单侧进汽，短时间内不会影响机组安全运行，但应该注意对轴向位移，机组振动，高排压力，高排温度，特别是中压两侧汽室，阀体温度温差变化的监视。

单侧进汽时间不可过长，否则应停机处理，防止单侧进汽时间过长引起汽缸二侧温差加大引起的不良后果。

第１１卷　（２００９年第３期）电力安全技术４０某电厂３号机组为国产引进型３００　ＭＷ燃煤机组，采用Ｎ３００－１６．７／５３７／５３７－２型亚临界、一次中间再热、单轴双缸双排汽、凝汽式汽轮机。

机组调节保安系统由上海汇益液压控制系统工程有限公司生产。

该系统能实现挂闸、驱动阀门、超速限制及遮断机组等功能，使用工质为磷酸脂油，工作压力为１４　ＭＰａ。

机组的ＥＨ油系统油动机由油缸、集成块、伺服阀、卸截阀、位移传感器、行程开关、逆止阀等组成。

从系统安全性考虑，该机组所有油动机均设计为单侧进油，即由油压力开阀门，弹簧力关阀门，一旦系统失压或失电时，阀门朝关闭方向运动，以保证机组的安全。

１ ３号高压调门关不上的相关情况１．１ 事故的情况及处理２００７－１２－０７Ｔ１１：３５，３号机组为顺序阀运行方式且负荷为３００　ＭＷ，３号高压调门指令为０、反馈为１００　％，现场检查３号高压调门为全开状态。

无论运行人员怎样发开、关指令，阀门总是无反应。

为了机组安全，经领导同意，关闭３号高调进油门使其退出运行，３号机由顺序阀运行切换为单阀运行。

在关闭３号高调进油门后，阀门还是没有在弹簧力的作用下关闭。

初步判断３号高压调门异常可能是伺服阀故障引起的。

此外，通过仔细检查发现，３号高压调门在关闭进油门退出运行的情况下，在一定的行程范围内严韶华（大唐石门发电有限责任公司，大唐　石门 ４１５３００）汽轮机高压调门关不上的原因及处理还出现时开时关的现象。

这说明３号高压调门除伺服阀外可能还有其他部件出现异常，因而未能通过关闭进油门来完全隔离油动机高压油源。

如果此时更换伺服阀，极有可能造成机组非正常停机和跑油事故，因此，经研究决定暂缓更换伺服阀。

１．２ 针对缺陷制定的临时技术措施（１）　在缺陷未处理前３号机组保留单阀运行方式，并将３号高压调门退出运行。

（２）　３号机３号高压调门松动试验暂不进行，其他阀门松动试验必须定期进行。

在３号机停机之前一定要进行高压主汽门松动试验，在其松动试验正常后，方可进行正常停机。