660MW超超臨界汽輪機(jī)帶不滿負(fù)荷的原因分析

孫中輝

摘 要：汽輪機(jī)的配汽方式及配汽系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，對汽輪機(jī)的安全性和經(jīng)濟(jì)性影響很大。本文介紹了660MW超超臨界汽輪機(jī)帶不滿負(fù)荷的問題，分析原因并采取對策，希望能為運(yùn)行人員提供借鑒。

關(guān)鍵詞：高調(diào)閥;配汽;壓力;負(fù)荷

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.051

1 機(jī)組配汽方式介紹

本公司#1、#2汽輪機(jī)為東方汽輪機(jī)廠引進(jìn)日立技術(shù)制造的660MW超超臨界壓力汽輪機(jī)。配汽系統(tǒng)的布置方式：主蒸汽進(jìn)汽管經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)層下部的兩個(gè)高壓主汽門進(jìn)入高壓調(diào)閥汽室，主蒸汽再經(jīng)過四個(gè)高壓調(diào)閥，由四根高壓導(dǎo)汽管從高中壓缸高壓部分上、下各兩根進(jìn)入高壓調(diào)節(jié)級噴嘴室。兩個(gè)高壓主汽門出口和四個(gè)高壓調(diào)閥焊接在一起，四個(gè)高壓調(diào)閥合用一個(gè)殼體，由吊架支承，布置在汽輪機(jī)前箱前下方。

2 機(jī)組帶不滿負(fù)荷的事件經(jīng)過、原因分析及處理

2.1 事件經(jīng)過

2014年10月，#2機(jī)組在復(fù)合配汽方式下運(yùn)行。運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)高負(fù)荷階段，#4高調(diào)在參與負(fù)荷調(diào)節(jié)的情況下（閥門無卡澀現(xiàn)象），#2機(jī)組負(fù)荷無法帶到630WM以上負(fù)荷，#4高調(diào)后壓力也沒太大變化（如表1）。 到就地檢查，#4高調(diào)開啟關(guān)閉時(shí)，閥桿均活動(dòng)正常。查閱汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級和各抽氣段壓力溫度變化情況，未發(fā)現(xiàn)異常，說明汽輪機(jī)內(nèi)通流部分運(yùn)行正常。

2.2 原因分析

（1）汽輪機(jī)采用復(fù)合配汽時(shí)，23%負(fù)荷后，四個(gè)高壓調(diào)閥同時(shí)開啟調(diào)整進(jìn)汽量，其中#4調(diào)閥開啟行程5.02mm，直至45%負(fù)荷#4調(diào)閥行程從9.19mm開始逐漸減小，達(dá)到87%負(fù)荷#4高壓調(diào)閥關(guān)閉到0。隨后負(fù)荷繼續(xù)增長，#4高調(diào)閥繼續(xù)開啟，至100%負(fù)荷，開啟行程為40.48mm。

通過與正常運(yùn)行時(shí)#4高調(diào)開度及閥后壓力變化情況進(jìn)行比較，初步判定#4高調(diào)閥閥芯脫落，導(dǎo)致汽輪機(jī)組帶不滿負(fù)荷。

（2）#2機(jī)組調(diào)停期間對#4高調(diào)操縱座進(jìn)行解體，檢查前期新優(yōu)化的兩個(gè)鎖緊螺母加一個(gè)錐套法蘭的閥桿連接結(jié)構(gòu)，沒有發(fā)現(xiàn)問題。因停機(jī)時(shí)間短高壓缸金屬溫度較高，為防止調(diào)閥解體后有冷空氣進(jìn)入缸體，引起汽缸變形，未對#4高調(diào)進(jìn)行閥門解體檢查。

（3）2015年3月，#2機(jī)組檢修將高調(diào)全部解體，發(fā)現(xiàn)#4高壓調(diào)閥的閥碟與閥桿止動(dòng)銷脫落，通過同一腔室進(jìn)入#2高壓調(diào)閥內(nèi)，損壞#2高壓調(diào)閥的閥碟與閥座。

高調(diào)閥閥桿從閥碟上通孔穿過，預(yù)啟閥采用螺紋、定位銷與閥桿連成一體并置于閥桿的端部。高調(diào)閥開啟時(shí)，閥桿先拉動(dòng)預(yù)啟閥向上開啟行程5-5.1mm，然后再由閥桿凸肩與主閥碟凸肩配合，拉動(dòng)主閥碟向上開啟，高壓調(diào)閥閥桿全行程為：55.8±3㎜;關(guān)閉時(shí)預(yù)啟閥向下壓緊主閥碟，切斷進(jìn)汽。

主閥碟凸肩間隙為導(dǎo)向槽，在高調(diào)閥體檢修時(shí)，將閥桿上的凸肩轉(zhuǎn)動(dòng)至導(dǎo)向槽處抽出，閥桿與主閥碟分離。為防止閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)與主閥碟脫開，在主閥碟上設(shè)有4個(gè)止動(dòng)銷，插入導(dǎo)向槽內(nèi)，防轉(zhuǎn)銷通過螺紋固定在主閥碟上。

由于復(fù)合配汽方式運(yùn)行時(shí)，高壓調(diào)閥進(jìn)行節(jié)流調(diào)節(jié)，汽流激振使得高壓調(diào)閥振動(dòng)較大，同時(shí)由于設(shè)計(jì)和裝配原因#4高壓調(diào)閥的閥碟與閥桿止動(dòng)銷緊力不足，產(chǎn)生松動(dòng)脫落。閥桿帶動(dòng)預(yù)啟閥從導(dǎo)向槽脫出，因此即使從外部看到閥桿活動(dòng)正常，#4高調(diào)閥進(jìn)氣量僅為從預(yù)啟閥通道流過蒸汽量，汽輪機(jī)帶不滿負(fù)荷。

處理措施：四個(gè)高調(diào)閥全部返廠檢查，重新裝配止動(dòng)銷，并將止動(dòng)銷和主蝶閥卯上，防止脫落。#2高調(diào)閥芯和閥座進(jìn)行修復(fù)。

3 結(jié)束語

配汽系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，對汽輪機(jī)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行影響很大。通過解體檢查驗(yàn)證了最初運(yùn)行分析的正確性。同時(shí)我方將與聯(lián)系廠家聯(lián)系徹底解決止動(dòng)銷脫落的問題，以保證汽輪機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

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