300MW汽轮机高压主汽门延迟关闭原因分析及处理

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。

300MW 汽轮机高压调门卡涩故障分析及防范措施发布时间：2022-01-06T05:08:16.687Z 来源：《中国电业》2021年22期作者：王海涛[导读] 汽轮机汽门卡涩故障属于火电厂重大的设备缺陷，严重时可能导致汽轮机飞车事故王海涛江苏淮阴发电有限责任公司江苏淮安 223000摘要：汽轮机汽门卡涩故障属于火电厂重大的设备缺陷，严重时可能导致汽轮机飞车事故，本文通过介绍#4机#1高压调门卡涩的故障分析处理过程，消除了设备缺陷，保证了机组的安全运行，并提出了防止汽轮机汽门卡涩的防范措施。

关键词：高压调门；汽门卡涩；油动机；防范措施0 引言汽轮机汽门卡涩故障是火电厂重大的设备缺陷，危害很大；汽轮机运行时转速、负荷均是由控制汽门的开度来实现的，当汽轮机故障时，快速关闭主汽门、调节汽门停机，以保证机组设备安全。

如果机组突发故障或甩负荷时，发生汽门卡涩不能正常关闭，严重时可能导致汽轮机飞车的重大事故。

1 设备概况我公司#4机组汽轮机型号为N330/C280-16.7/1.5/537/537，是哈尔滨汽轮机厂生产的亚临界，一次中间再热，单轴，两缸两排汽、抽汽凝汽式汽轮机；汽轮机共28级：高压缸1+7级，中压缸6级，低压缸2×7级。

高、中压缸各级均为冲动级低压缸各级均为反动级。

#4机组汽轮机高中压缸两侧分别配置1只高压调节联合阀，左侧高压主汽调节联合阀由#1高压主汽门、#1高压调门、#4高压调门组成，右侧高压主汽调节联合阀由#2高压主汽门、#2高压调门、#3高压调门组成，配汽方式见图1。

2 故障情况2020年8月3日，#4机组开机前，运行人员进行开机前静态试验，DEH系统进行汽门试验时，发现#1高压调门卡在18%开度，无法关闭；机组打闸，泄去安全油压，让弹簧关闭汽门，也无法关闭#1高压调门，反复打闸几次均无效果，现场敲击汽门也无法关闭。

3 原因分析及处理#4机高压调门结构如图2，导致高压调门卡涩的原因有很多，油动机故障、伺服阀故障、汽门阀杆与衬套间隙过小、阀杆弯曲、EH油质不合格导致调节系统卡涩、热控控制元件故障等。

300MW汽轮机中调门故障分析与处理摘要：描述和分析运行中的汽轮机一侧中调门未开启故障现象与原因，介绍了故障的应急处理方法，为些类故障现象的处理提供借鉴。

关键词：汽轮机中调门故障处理1 前言引进型300MW汽轮机，配有两个高压主汽阀门(TV)，六个高压调节阀门(GV)，两个中压主汽阀门(RV)和两个中压调节阀门(IV)。

各蒸汽阀的位置是由各自的液压执行机构来控制的，通过控制EH油压使汽阀开启，弹簧力使汽阀关闭。

执行机构基本可分为开关型和控制型两种。

其中，高压主汽门、高压调节门和再热调节门执行机构则可以将汽阀控制在需要的位置上，合理地调节进汽量以适应运行工况的要求，控制型执行机构配有伺服阀和阀位线性位移传感器(LVDT)。

本厂采用上海新公司制造的DEH-Ⅲ型控制系统，每个控制型阀门都配有二只LVDT，LVDT输出一个正比于阀位的1-5V模拟量信号，送入DEH的伺服控制板，经过高选后作为反馈。

汽机中压调节门，在机组冷态启动时处于全开状态，热态启动时参与DEH系统的速度与负荷控制，在机组运行中还接受危急遮断系统遮断电磁阀(20/AST)和超速保护控制阀(20/OPC)的控制。

IV与TV 、GV、RV各汽阀协调配合，共同完成汽轮机调节和控制任务。

2 故障现象本厂＃１机组在检修后连续运行近一个星期，再热器安全门多次动作，锅炉专业人员现场复核安全门动作整定值符合要求，分析、讨论安全门动作原因不明。

后在就地巡查时发现汽轮机中调门1(IV1)未开启，而DEH控制系统各阀门控制正常。

热控专业人员检查DEH系统中调门1阀位信号，实测IV1两只LVDT 输出信号：LVDT1输出电压为4.85V ，相当于96.3%的开度；LVDT2输出电压为1.05V，相当于1%开度。

就地核查发现IV1的LVDT1 拉杆下端螺帽松脱，不与阀杆联动，造成DEH系统误判断。

3 原因分析汽机中调门1未开启动运行，造成汽轮机中调门单侧进汽，再热蒸汽通流量减小，从而引起再热器堵压超过其安全门整定值而动作。

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。

影响汽轮机汽门关闭时间测量因素的分析摘要：本文通过对火电机组汽轮机主汽阀、调节汽阀关闭时间测定试验过程中常见主要影响因素的逐一分析，通过经验及理解认识的分享和交流，提出优化试验条件，改进试验手段和方法，使试验数据更准确、可靠。

关键词：火电机组；主汽阀；调节汽阀；关闭时间；OPC；AST随着火电机组向超超临界高参数、大容量方向发展，机组对安全稳定运行的要求越来越高，作为保障机组启停安全、运行稳定的关键设备，主汽阀及调速汽阀，对其性能尤其是安全方面的性能的要求愈加提高，更加严格。

《电力建设施工技术规范第3部分：汽轮发电机组》规定“各汽门的关闭时间应小于制造厂的要求，制造厂无明确要求时，关断汽门和调节汽门的关闭时间应小于0.3s，其中延迟时间小于0.1s”；《汽轮机调节控制系统试验导则》规定超超临界以上机组主汽门和调速汽门其总关闭时间建议值均应小于0.3s；《发电厂汽轮机水轮机技术监督导则》规定超超临界以上机组汽轮机主汽门、调节汽门关闭时间合格值均应小于0.3s；《汽轮机电液调节系统性能验收导则》规定200MW以上大容量机组主汽门和调节汽门油动机动作过程时间建议值均应小于0.3s。

对新建机组、调节保安系统大修或技术改造前后的在役机组汽轮机主汽门、调节汽门关闭时间进行测取，判断是否符合标准规范要求，这即是火电行业的普遍要求，也是各大发电集团系统技术监督的必备项目，更是机组进行甩负荷试验的先决条件。

由于汽门关闭时间的测定具有一定的精度和响应灵敏度的要求，在我们实地进行测试时，往往会遇到不少问题，影响试验准确性，甚至导致测试无效，正所谓“失之毫厘，差之千里”。

下面就汽门关闭时间测定试验中常见的主要影响因素进行分析，希望通过经验及理解认识的分享和交流，能对优化试验条件，改进试验手段和方法有所帮助。

油动机排油速度的影响。

大容量汽轮机主汽门、调节汽门油动机一般采用单侧进油，关闭力主要由操纵座中的弹簧提供，机组静态试验情况下主汽门、调节汽门快速关闭时的阻力主要来自油动机活塞下腔室需推挤出去的回油，显而易见回油排出的速度就决定了阀杆下行的速度；为了适应快速排油的需求，汽轮机主汽门、调节汽门油动机均配有卸荷阀，此卸荷阀为杯状滑阀结构，其开启关闭受OPC或AST油路控制，当OPC或AST油路油压泄去时，卸荷阀迅速打开，油动机活塞下腔室与有压回油及上腔室的排油路径迅速导通，从而迅速排油；一般来说，卸荷阀为模块化产品，其选型确定，开启动作排油速度就基本确定了，OPC或AST油压均起源于压力油经过主汽门、调节汽门油动机或高压遮断控制块内部装设的节流孔节流后形成。

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。

300MW汽轮机主汽门延迟关闭原因分析及对策
王文营;商俊杰
【期刊名称】《华北电力技术》
【年(卷),期】1999()11
【总页数】2页(P41-41)
【关键词】汽轮机;主汽门;停机保护;故障分析;汽门
【作者】王文营;商俊杰
【作者单位】河北省电力试验研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TK267
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3.汽轮机主汽门自行关闭的故障分析及处理 [J], 闵为进
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#2机组汽轮机高压主汽门（TV2）关闭超时1.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℃。

两只主汽门分别布置在汽轮机两侧，主汽门为卧式布置如图2.事件经过台山电厂#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）.过了1小时50分钟,汽机再次打闸没有出现关闭超时的现象.发电机CT保护动作跳闸时，机组负荷600MW突降到0，汽轮发电机组转速最高达3151rpm。

3.原因分析#2机组2号主汽门在小修期间对其油动机进行了返厂检修,对油动机阀杆进行更换,油动机进行了清洗,油系统进行了油循环,油质合格.油动机出厂时性能试验合格,排除油动机的原因.在3月15日对#2主汽门进行解体检查,测量阀杆与衬套、阀芯与衬套间隙间，隙分别为合格。

排除汽门本体卡涩.分析认为汽门操作做弹簧托盘与弹簧套筒之间磨擦,造成汽门关闭缓慢.四、措施与教训措施：解体＃2主汽门弹簧操作座在解体#2主汽门弹簧操作座时,测量弹簧托盘直径为466MM,弹簧套筒内壁直径为484MM,直径的差值为18MM,就是弹簧移动托盘与弹簧套筒之间的间隙为9MM.解体时发现弹簧移动托盘与弹簧套筒在关闭位置处靠上壁之间有磨擦的痕迹.弹簧托盘没有在中间位置,而是靠近了上部,与弹簧套筒壁在关闭位置处产生磨擦,导致汽门在开度7%时关闭超时.解体＃1主汽门操纵座，测量弹簧长度，外弹簧：1055mm，中弹簧：1008mm，内弹簧：932mm。

弹簧长度合格，外表无缺陷，无磨损痕迹，探伤无裂纹。

复装时，对弹簧移动托盘与弹簧套筒毛刺打磨光滑处理,对整个弹簧组及弹簧套筒抹二硫化钼进行润滑。

汽轮机自动主汽门故障分析及处理措施摘要：自动主阀是汽轮机保护系统的执行装置。

当机组发生故障并采取保护措施时，可立即切断汽轮机的进汽源，以防止机组超速。

自动主阀通过建立启动油压力开启，安全油泄漏时关闭，启动滑阀在压油作用下切断启动油，启动油在缸腔内自动关闭，使主阀迅速关闭。

因此，启动油和安全油的失效会影响主阀的关闭，危及机组的运行安全。

关键词：汽轮机；自动主汽门；故障分析；处理措施一、原因分析及处理过程1.启动高压油泵，挂闸电磁阀未得电，自动主汽门自动打开现象：启动高压油泵，复位油压0.2MPa，启动油压慢慢升到0.85MPa。

结构原理：主阀开启条件为自动百叶窗底部必须有启动油压，建立启动油压的条件为先建立安全油，在电磁阀通电后必须建立安全油。

主要原理是电立挂栅电磁阀复位油压，即压下挂栅滑阀的弹簧，切断安全泄油管道。

压力油启动滑阀上的节流孔(约2mm)，然后建立安全油。

此时，安全油作用于吊门滑阀的上部，可使吊门电磁阀失去动力，复位油消失，维持吊门滑阀的位置。

安全油建立后，作用于启动滑阀的上腔，将滑阀压下。

压力油通过启动滑阀的节流孔形成启动油，作用于主阀关断的下腔，带动主阀开启。

关闭时安全漏油，启动滑阀在压力油的作用下向上移动切断启动油，并排干自动关闭气缸腔内的油，使主阀快速关闭。

同时悬挂制动滑阀在弹簧的作用下，向上打开安全油出口，保证安全油能排到零。

问题分析及排除:实际现场调查发现，高压油泵启动时，现场表盘的复位油处于压力下，并没有归零，说明复位油压没有完全解除。

检查吊门电磁阀是否处于关机状态，无异常现象。

拆下挂门电磁阀线圈，启动高压油泵。

复位油不归零，故障也不排除。

这样就可以消除电磁阀线圈故障。

拆开电磁阀阀芯，发现阀杆与套筒连接处有微毛刺和锈迹。

毛刺和锈用金相砂纸磨去。

用清洗剂清洗完阀芯和套筒后，用压缩空气将阀芯和套筒吹干净，然后将清洗干净的汽轮油喷涂并装回。

再次启动高压油泵，复位油压降为零，启动油压降为零，主阀不自动开启，挂制动电磁阀通电后主阀开启，故障排除。