汽轮机主汽阀自行关闭原因分析及处理方法

汽轮机阀门关闭超时原因分析与解决方案探讨摘要：阀门是汽轮机的关键部件之一，其关闭时间是否超出规程要求将直接影响到机组的安全。

针对许多电厂都存在主汽阀、调节阀和抽汽逆止阀的关闭超时问题，本文从机械和热工两方面出发，对主汽阀、调节阀和抽汽逆止阀的关闭超时问题进行了分析，并提出了合理的解决方案，对其它电厂解决相似问题具有一定借鉴意义。

关键词：汽轮机；阀门关闭超时；解决方案引言在电厂运行工作的过程中，汽轮机是必不可少也是尤为重要的器件设备。

汽轮机阀门总关闭时间是指由发出跳闸指令至油动机关闭的全过程时间，若阀门关闭超时，可能会导致汽轮机在停机或甩负荷时超速，给机组带来极大的超速风险，不利于机组安全稳定运行。

大多数电厂在做主汽阀、调节阀和抽汽逆止阀的关闭时间测试试验的过程中，都发现了阀门关闭超时问题的存在，鉴于此，本文就阀门关闭超时原因进行分析，并提出了解决方案。

1.阀门总关闭时间的构成阀门总关闭时间主要由3部分构成：控制回路延时时间、机械延时时间及阀门纯关闭时间[1]。

Ttotal=Tctl+Tdelay+Tshut（1）式中，Ttotal为阀门总关闭时间，也就是从跳闸指令发出到阀门完全关闭的全过程时间，s；Tctl为控制回路延时时间，也就是从跳闸指令发出到继电器动作的时间，s；Tdelay为机械延时时间，也就是从继电器动作到阀门开始关闭的时间，s；Tshut为阀门纯关闭时间，也就是阀门从开始关闭到完全关闭的时间，s。

控制回路的延时时间主要是控制器的扫描周期，有些电厂的跳闸回路经过ETS控制器，所以一般是指ETS控制器的扫描周期。

如果跳闸信号为台盘手动打闸信号，那么跳闸回路走硬接线，不经过继电器，此时控制回路的延时时间为0。

机械延时时间主要与油路有关，电磁阀动作时泄油到阀门动作需要一个过程，因此从电磁阀动作到阀门开始关闭也有一段延时。

阀门纯关闭时间就是阀门本体的关闭时间，该时间真实地反映了阀门自身的工作特性。

汽轮机主汽阀自行关闭原因分析及处理方法摘要：介绍了汽轮发电机组的给水泵汽轮机在无联动信号时主汽阀突然关闭的事故现象和特点。

根据汽轮机控制机构的工作原理，对机械、电气、液压、仪控系统的故障等四个方面分析事故原因，并提出了针对各类故障的处理方法，对各类方法进行了一定程度的研究。

关键词：阀门故障；处理措施前言某电厂的给水泵汽轮机的主蒸汽阀门在完全没有征兆及指令的情况下发生突然关闭，此时联动另一个电动给水泵的自动打开。

同时，操作人员需要及时调整锅炉给水泵排水阀，改变流量设定值，避免大量除盐水的浪费，这同时也避免了锅炉发生干烧以及其他威胁汽轮发电机组安全运行的危险，通常这些故障会导致发电厂非正常停机。

该调整还同时连锁锅炉上水回路以及凝泵的运行状态、换热器的给排水等三路供水、排水系统，从而确保在整个调整过程当中，系统是稳定的。

但是这种频繁调整汽轮机组的瞬态冲击，仍旧给生产带来的巨大的风险。

1.给水泵汽轮机主汽阀关闭过程中的 DCS 趋势分析在DCS系统中进行趋势分析，最小的时间间隔为DCS系统的一个扫描周期。

从DCS的历史数据趋势来看，在主汽阀突然关闭前，小汽轮机管道节流阀门全开，低压调节门维持一个相对稳定的开度（35% ～ 37%）。

故障发生时刻，小汽轮机的入口压力（该测点位于小机主汽阀前低压进汽管道上）有一个阶跃的突升，压力从 1.2 MPa 升至 1.45 MPa，上升幅度为 26%。

在主汽阀关闭前，由于小汽轮机的低压调门开度较大，其入口压力在 1.2 MPa 左右，高于给小汽轮机供汽的大机四段抽汽压力，造成了对大机四段抽汽的背压阻塞，使得四段抽汽至小汽轮机蒸汽流量减到零，小汽轮机工作汽源完全由冷再提供。

这一时刻主机负荷稳定，冷再压力没有变化。

结合以上情况，可以推断小汽轮机入口压力的突升是由于进汽通道受阻造成的。

结合对小机主汽阀和小汽轮机的解体检查，认为主汽阀蒸汽滤网在故障时刻发生了破损，同时破损的碎片被冲入小汽轮机堵塞了调节级部分喷嘴，导致小汽轮机入口压力突然升高。

汽轮机高压调门关闭原因分析发表时间：2018-11-02T17:21:50.623Z 来源：《知识-力量》2018年12月上作者：付红宾[导读] 本文对汽轮机高调门因电缆过于靠近高温缸体超温造成绝缘老化通讯中断调门关闭，运行中突然关闭的原因进行分析，阐明了电缆处于高温环境发生故障的原因。

对于汽轮机周边电缆涉及和改造具有广泛的借鉴意义。

关键词（大唐许昌龙岗发电有限责任公司，河南省禹州市 461690）摘要：本文对汽轮机高调门因电缆过于靠近高温缸体超温造成绝缘老化通讯中断调门关闭，运行中突然关闭的原因进行分析，阐明了电缆处于高温环境发生故障的原因。

对于汽轮机周边电缆涉及和改造具有广泛的借鉴意义。

关键词：控制电缆；调门；DEH一、前言大唐某公司一期两台机组为上海汽轮机厂制造的350MW亚临界机组。

汽轮机控制系统采用OV ATIAN型数字式电液控制系统，其设计为分散布置、双路供电，系统DPU主模件采用冗余配置。

液压系统采用上海汽轮机厂成套的高压抗燃油EH装置。

汽轮机主蒸汽阀门TV和调门GV连接电缆布置在高中压缸体阀门两侧（详见图3），缸体保温与电缆线槽距离30至50cm。

热工人员定期检查发现汽轮机高压调门控制电缆有老化现象，利用检修机会将单侧的调门电缆进行了更换。

机组在控制电缆更换后启动一天突发汽轮机高压调门关闭故障，严重影响机组的安全生产运行。

二、故障及处理经过某年某月某日，2号机组负荷指令250MW，启动B制粉系统（B、C、D、E磨运行）增加机组出力。

在加负荷过程中突然机组出力快速下降，检查2号机高压GV3调门实际已经关闭，DEH画面显示指令和反馈均为100%。

汽轮机组调门开启顺序见图1所示。

图1 汽轮机高压截止阀和调节阀位置顺序图检查DEH机柜GV3伺服卡LVDT指示灯不亮，分析反馈LVDT控制回路存在问题，对GV3进行处理，缓慢将GV3指令逐渐强制为0，并对GV3进油隔离确保故障期间该调门不发生误动，对GV3控制回路进行排查发现GV3调门油动机端子箱至地面端子箱的LVDT反馈中间电缆线间阻值3Ω，由于GV3指令和反馈电缆通过同一段电缆桥架接入同一端子箱，为防止指令电缆存在同样问题，将GV3指令电缆和反馈电缆全部更换，更换后对GV3调门试验，动作正常。

汽轮机主汽门故障原因及处理办法（长庆甲醇厂靖边—86505901）联合压缩机是我厂重点设备，主要负责将来自转化工序的2.88MPa 转化气压缩至4.6MPa，送至合成工序完成甲醇合成。

联合压缩机动力来自于汽轮机，一旦汽轮机出现故障，将导致停厂。

在2008年10月29日由于电网故障导致我厂装置停车、压缩跳车，油泵不能及时启动，压缩跳车后汽轮机主汽门未能及时关闭，转速下降与以往相比较慢，停车时间过长(这次停车时间为3分钟，在2008年大检修结束后停车时间为40秒)。

电网恢复正常后启动联合压缩机，发现由于停车时间过长、轴承润滑不足导致轴承振动值变大、轴承温度升高（汽轮机排气端径向轴承（VT302X、VT302Y）振动由0.015mm升至0.03mm, 压缩进气端止推轴承（TE-704A）、压缩进气端径向轴承（TE-702A）、汽轮机进气端径向轴承（TE-301A）温度由74℃升至85℃）。

我们QC小组围绕汽轮机主汽门故障原因进行逐一分析解决，收到了显著效果。

一、小组概况：（一）小组简介：（二）成员组成：二、选题理由：（1）保障我厂生产的平稳运行联合压缩机是我厂重点设备，主要负责将来自转化工序的2.88MPa 转化气压缩至4.6MPa，送至合成工序完成甲醇合成。

联合压缩机动力来自于汽轮机，一旦汽轮机出现故障，将导致停厂。

（2）保障设备的安全平稳运行一旦闪停电等突发事件发生后，负责给联合压缩机轴承供油的油泵不能及时启动。

如果汽轮机主汽门不能及时关闭，管网中蒸汽将继续驱动联合压缩机运转。

使轴承在无油状态下运行，导致轴承和轴的重磨损甚至发生重大设备事故。

（3）减少设备维护费用联合压缩机轴承一套价值人民币25多万，联合压缩机共有径向轴承4套、止推轴承两套，价值150多万元。

一旦轴承磨损重，只有更换新轴承。

为了避免上述情况的发生，我们QC小组将围绕从如让主汽门及时关闭这个问题寻找突破口。

三、现状调查装置闪停电后，技术人员从办公楼到现场用时5分钟左右，发现联合压缩机仍然在旋转。

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。

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
1。

汽轮机主蒸汽阀的问题及原因及应对措施摘要：对于24 h不间断生产的汽轮机来讲，持续的电力产出离不开流程稳定做保障，而在这其中，阀门作为节控装置，对流程调控起着不可替代的关键性作用。

但阀门原理各异、种类繁多、规格多样，故障也呈多时多点多发特点。

关键词：汽轮机；主蒸汽阀门；问题1 汽轮机阀门故障成因分析1.1 前期采购阶段阀门采购前技术环节把控不严，导致因采办技术属性描述错误、不准确而造成阀门到货后无法使用或使用匹配度不高，为引发阀门故障埋下了隐患。

如未按实际需求采办相应压力等级匹配的阀门，导致使用期间介质压力高于阀门承压能力，引发阀门损坏；非标阀门采购技术参数不准，导致到货阀门长度不匹配、法兰安装孔中心孔距不对应等问题。

1.2 现场安装阶段现场人员对阀门的安装不规范、不到位，存在薄弱环节，未做到合理、正确、规范安装。

如阀门未按指示安装，安装反向、错位，密封垫片不匹配；螺纹连接类阀门因螺纹旋合长度不够，造成密封不严。

实例：现场消防海水流程用4英寸偏心蝶阀安装反向，在启动消防流程并注入海水后，因密封不严引发内漏。

1.3 使用维护阶段1.3.1 流程介质物理、化学性质影响阀门所控制流体介质的物理、化学性质，对故障的产生具有重要影响，其中包括腐蚀性流体、高温高压冲击性流体、高含砂冲蚀性流体。

实例：污水系统清水剂药剂对碳钢腐蚀性极强，即便对不锈钢也存在一定腐蚀性，阀门多为孔洞性可见腐蚀，维修价值不高，只能被动换新。

1.3.2 原始管路流程设计不合理现场阀门管路流程设计不合理，造成阀门使用中故障多发。

实例：6英寸海水排放闸阀因管线走向选择不合理，且前端无减压装置，导致阀门进出口压差长时间达7 kg/cm2左右，持续高压冲刷引发阀板几乎阀体冲蚀外漏。

1.3.3 日常操作不当在操作关闭阀门时，为确保关严，存在使用管钳及加力杠等辅助工具，造成阀门密封面过度咬合压磨、阀柄损坏、阀杆变形断裂情况，此种情况在高压阀门及重点流程阀门故障中尤为常见。

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。