1?000?MW機(jī)組最小流量閥損壞原因分析及處理

居 強(qiáng)，尹 君

(華電國際鄒縣發(fā)電廠，山東 鄒城 273500)

1?000?MW機(jī)組最小流量閥損壞原因分析及處理

居 強(qiáng)，尹 君

(華電國際鄒縣發(fā)電廠，山東 鄒城 273500)

介紹了某廠1 000 MW機(jī)組汽泵、電泵最小流量閥結(jié)構(gòu)及其投運(yùn)以來的應(yīng)用情況，分析了汽泵、電泵最小流量閥損壞原因，并進(jìn)行了處理，消除了最小流量閥損壞的隱患，保證了機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

最小流量閥；內(nèi)漏；螺栓脫落；原因分析

0 引言

大容量鍋爐給水泵都裝設(shè)最小流量閥。當(dāng)給水流量小于一定值時(shí)，最小流量閥迅速打開，使部分給水旁路至給水泵進(jìn)口水箱，保證給水泵出口有一定流量，防止給水泵產(chǎn)生汽化；當(dāng)給水泵出口流量達(dá)到一定值時(shí)，最小流量閥逐漸關(guān)閉，以提高給水泵運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

1 設(shè)備簡介

某廠1 000 MW機(jī)組給水泵選用的是由美國Copes-Vulcan公司(以下簡稱“CV公司”)生產(chǎn)，日本株式會(huì)社日立制作所負(fù)責(zé)配套供貨的最小流量閥。1 000 MW機(jī)組每臺配置3只最小流量閥，其中2只用于汽泵(型號：日立BGM-CH)，1只用于電泵(型號：日立DV-CH)。

該最小流量閥應(yīng)用CV公司第3代技術(shù)，采用雙閥塞雙閥座結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)由外層主閥塞和內(nèi)層節(jié)流閥塞構(gòu)成雙閥塞(內(nèi)、外閥塞之間有相對運(yùn)動(dòng))，內(nèi)層金屬閥座和外層非金屬閥座組成雙閥座，如圖1所示。該結(jié)構(gòu)在利用非金屬閥座密封實(shí)現(xiàn)零泄漏的同時(shí)，又能把節(jié)流的過程轉(zhuǎn)移到遠(yuǎn)離非金屬閥座的硬化過的金屬閥芯上。這樣就避免了主閥塞和軟閥座之間的節(jié)流過程，從而保證了非金屬閥座不會(huì)被磨損，達(dá)到長期零泄漏的目的。

最小流量閥關(guān)閉時(shí)，內(nèi)閥塞首先與金屬閥座逐漸接觸并關(guān)閉，起到節(jié)流作用；隨著執(zhí)行機(jī)構(gòu)推動(dòng)閥桿及主閥塞繼續(xù)行走，使主閥塞最終與軟閥座接觸，從而實(shí)現(xiàn)關(guān)閉。最小流量閥開啟時(shí)，整個(gè)動(dòng)作將以相反的程序進(jìn)行。技術(shù)規(guī)范如表1所示。

圖1 最小流量閥結(jié)構(gòu)

表1 最小流量閥技術(shù)規(guī)范

2 最小流量閥損壞情況

1 000 MW機(jī)組自試運(yùn)投產(chǎn)(7號機(jī)組2006-12-04投產(chǎn)，8號機(jī)組2007-07-05投產(chǎn))至今，最小流量閥已發(fā)生多次損壞事故，主要為閥芯定位螺栓脫落后將閥芯及閥座結(jié)合面硌傷，造成閥門無法關(guān)閉到位，形成閥門內(nèi)漏，從而影響機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

2.1 損壞情況

2.1.1 7號機(jī)組A汽泵最小流量閥

2007年11月，調(diào)試7號機(jī)組A汽泵最小流量閥時(shí)發(fā)現(xiàn)有卡澀現(xiàn)象，解體發(fā)現(xiàn)閥芯的2根定位螺栓脫落，在閥門調(diào)試關(guān)閉過程中將結(jié)合面損傷。

2008年2月，機(jī)組進(jìn)行投產(chǎn)后的第1次檢查性大修，解體該最小流量閥，發(fā)現(xiàn)閥芯和閥座結(jié)合面有沖刷溝痕。

2.1.2 8號機(jī)組A汽泵最小流量閥

2007年6月，調(diào)試8號機(jī)組A汽泵最小流量閥時(shí)發(fā)現(xiàn)其關(guān)閉不到位，解體后其內(nèi)部也出現(xiàn)螺栓脫落問題，閥芯和閥座結(jié)合面有輕微損傷，因無備品，暫時(shí)恢復(fù)。

2008年3月，運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)該閥門出現(xiàn)間歇性的卡澀現(xiàn)象，懷疑其又出現(xiàn)上述類似問題,后經(jīng)解體檢查證實(shí)。

2.1.3 8號機(jī)B汽泵最小流量閥

2008年2月，因8號機(jī)B汽泵最小流量閥在運(yùn)行中曾出現(xiàn)卡澀現(xiàn)象，故利用春節(jié)期間對該閥門進(jìn)行檢查。檢查中發(fā)現(xiàn)閥芯的定位螺拴脫落，結(jié)合面有輕微損傷，因備品未到貨，沒有更換，僅將螺拴更換并點(diǎn)焊后恢復(fù)運(yùn)行。

2.2 機(jī)組大修問題

2009-03-03對8號機(jī)組A，B汽泵及電泵最小流量閥進(jìn)行解體檢查，發(fā)現(xiàn)如下問題。

(1) A汽泵最小流量閥的閥芯組件中外閥塞嚴(yán)重?fù)p壞，減壓籠套損壞，軟閥座和過濾籠套損壞，U杯密封全部損壞。

(2) B汽泵最小流量閥的閥芯組件中外閥塞損壞， U杯密封全部損壞。上述閥芯組件損壞皆由大小閥塞連接螺栓脫落造成閥門無法全關(guān)引起的。

(3) 電泵最小流量閥U杯密封損壞2個(gè)，內(nèi)閥塞密封面有輕微磨損。

2.3 機(jī)組小修問題

對最小流量閥解體檢查，發(fā)現(xiàn)如下問題。

(1) A汽泵最小流量閥閥芯密封面有沖刷溝痕，深約1 mm。

(2) B汽泵最小流量閥閥芯結(jié)合面沿周處有深約4 mm溝痕，閥座結(jié)合面沿周處有較深沖刷溝槽，深約5 mm。節(jié)流套多處區(qū)域有較重沖刷傷痕，閥體內(nèi)密封面沿周處有沖刷溝。

2.4 機(jī)組大修問題

B汽泵最小流量閥解體后發(fā)現(xiàn)，外閥塞密封面處沿周處有多處較深沖刷溝槽，深約4 mm；硬閥座周向有沖刷溝痕，深約3 mm；軟閥座損壞，閥塞、節(jié)流減壓套處U杯密封損壞。

電泵最小流量閥解體后發(fā)現(xiàn)，外閥塞沿周向有2處深約2 mm的沖刷溝痕，閥塞、節(jié)流減壓套處U杯密封損壞嚴(yán)重。

3 損壞原因分析及處理

3.1 損壞原因分析

(1) 在機(jī)組長期運(yùn)行中，隨著機(jī)組負(fù)荷的變化，最小流量閥頻繁啟閉。在啟閉過程中，系統(tǒng)內(nèi)的雜質(zhì)積存在閥芯與閥座結(jié)合面處，對閥芯造成損傷，導(dǎo)致最小流量閥關(guān)閉不嚴(yán)，高壓介質(zhì)對閥芯與閥座結(jié)合面、閥體密封面及閥籠產(chǎn)生不同程度的沖刷，長期沖刷最終導(dǎo)致產(chǎn)生沖刷溝痕。

(2) 最小流量閥前后差壓大，開啟或關(guān)閉瞬間凝結(jié)水容易產(chǎn)生閃蒸、氣蝕現(xiàn)象，可能會(huì)造成密封面輕微損壞。機(jī)組正常運(yùn)行期間閥門因雜質(zhì)或者整定開關(guān)不到位或者關(guān)閉不嚴(yán)，使給水長期沖蝕密封面，導(dǎo)致其損傷逐步擴(kuò)大。

(3) 最小流量閥運(yùn)行中，由于節(jié)流振動(dòng)，使閥芯組件的保持環(huán)及大小閥塞連接螺栓的螺紋磨損，造成小閥塞不能關(guān)閉或密封面損傷，從而導(dǎo)致最小流量閥內(nèi)漏和減壓套各部件損壞。

(4) 閥座密封墊片厚度不合適、預(yù)壓縮量不足也能造成泄漏，導(dǎo)致各部件間密封面被沖刷。

3.2 損壞處理

(1) 利用機(jī)組大修停機(jī)機(jī)會(huì)，對8號機(jī)組最小流量閥進(jìn)行消缺。對8號機(jī)組A汽泵最小流量閥，利用現(xiàn)有的新外閥塞及U杯密封，同時(shí)配上B汽泵最小流量閥的閥座和自行修復(fù)的內(nèi)閥塞回裝。對8號機(jī)組B汽泵最小流量閥，用現(xiàn)有的存在缺陷的閥芯組件進(jìn)行修復(fù)回裝，確保閥門能夠暫時(shí)順暢開關(guān)，在備品到后進(jìn)行了更換。電泵最小流量閥更換了損壞的2個(gè)U杯密封。

(2) 經(jīng)解體發(fā)現(xiàn)，閥門閥芯組件的保持環(huán)及大小閥塞連接螺栓的螺紋部位都沒有被焊接過的痕跡，而根據(jù)CV公司提供給用戶的螺栓焊接要求，該部位只有被焊接后閥芯才能正常動(dòng)作。從解體閥門的閥芯組件發(fā)現(xiàn)，該閥門大小閥塞連接螺栓的焊接位置有誤(焊接在螺栓頭部)，而該部位焊接后會(huì)導(dǎo)致閥芯不能正常動(dòng)作，引起主閥塞不能關(guān)閉，從而造成內(nèi)漏及大小閥塞連接螺栓脫落，進(jìn)而造成閥芯內(nèi)件損壞。

(3) 清理堵塞最小流量閥濾網(wǎng)的雜質(zhì)，使用厚度適宜的密封墊片，同時(shí)將閥門整定到位。

針對1 000 MW機(jī)組的最小流量閥的損壞情況經(jīng)過仔細(xì)檢查、認(rèn)真分析和處理，截至2014年6月機(jī)組汽泵、電泵最小流量閥運(yùn)行良好，尚未再發(fā)現(xiàn)問題。

1 賀振球．大容量機(jī)組給水泵最小流量控制裝置[J]．電站輔機(jī)，1996(3).

2 王志銀．給水泵最小流量閥控制系統(tǒng)的缺陷及其改進(jìn)[J].電力建設(shè)，1993(12)．

3 錢紹斌．給水泵再循環(huán)閥異常處理[J]．電力安全技術(shù)，2010(1).

4 郭延秋．大型火電機(jī)組檢修實(shí)用技術(shù)叢書汽輪機(jī)分冊[M].北京：中國電力出版社，2003.

2014-10-31。

居 強(qiáng)(1977-)，男，工程師，主要從事火電廠汽輪機(jī)調(diào)速、水泵檢修及1 000 MW機(jī)組集控運(yùn)行工作，email：13676373785@ 163.com。

尹 君(1981-)，男，副高級工程師，主要從事1 000 MW機(jī)組集控運(yùn)行工作。