高壓調(diào)節(jié)閥的振動(dòng)治理及改造

趙常春

吳忠儀表有限責(zé)任公司 寧夏吳忠 751100

某機(jī)組通過引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，采用600MW凝汽式汽輪機(jī)，在大型電網(wǎng)負(fù)荷運(yùn)行過程中發(fā)揮了重要的作用。該機(jī)組共設(shè)置了高壓調(diào)節(jié)氣閥4個(gè)以及高壓主汽閥兩個(gè)，高壓調(diào)節(jié)法和高壓主汽閥設(shè)置在殼體內(nèi)，構(gòu)成了高壓聯(lián)合調(diào)節(jié)閥門。進(jìn)入高壓缸作功之后，鍋爐產(chǎn)生的新蒸汽經(jīng)過流動(dòng)，在兩支主氣閥的安裝結(jié)構(gòu)中，采用了立式安裝和臥式安裝結(jié)合的方式，連接了動(dòng)機(jī)和聯(lián)軸器高壓調(diào)節(jié)閥的閥干，在進(jìn)行調(diào)節(jié)閥上部彈簧的安裝之后，直接將調(diào)解閥中的壓縮彈簧作用力予以發(fā)揮，啟動(dòng)了調(diào)節(jié)閥并進(jìn)行了提拉。

1 高壓閥調(diào)節(jié)閥存在的問題

由于振動(dòng)影響，機(jī)組在進(jìn)行運(yùn)投產(chǎn)之后，一直存在著中控閥體內(nèi)部的氣流沖擊的問題，產(chǎn)生了沿著閥桿軸發(fā)生高頻振動(dòng)的現(xiàn)象。對(duì)于這種現(xiàn)象進(jìn)行原因的分析，主要通過機(jī)組檢修，查找主要缺陷。最終得到的結(jié)論是由于高壓調(diào)節(jié)閥在閥瓣軸向沖擊筏桿進(jìn)行運(yùn)行的時(shí)候，配合間隙不斷增大，使得導(dǎo)向襯套和閥瓣連接出現(xiàn)了問題，直接影響了設(shè)備的安全穩(wěn)定性。機(jī)組的安全運(yùn)行嚴(yán)重影響了振動(dòng)情況，造成了閥體軸向沖擊閥桿的破壞。

因此在進(jìn)行上彈簧座和門架固定螺栓的更換時(shí)，在每臺(tái)高壓閥門體法蘭之間加裝了弧形板，加固了門體和門架，對(duì)于閥門的抗震性能予以增加。在高壓調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)解的時(shí)候，增加了閥門的安全可靠性的同時(shí)，沒有解決閥門震動(dòng)的問題[1]。

2 高壓調(diào)節(jié)閥振動(dòng)原因分析

2.1 高壓調(diào)節(jié)閥閥內(nèi)件分體結(jié)構(gòu)

由于閥瓣和閥桿導(dǎo)向套的結(jié)合體，在自由運(yùn)動(dòng)的時(shí)候有徑向間隙，使得閥瓣和閥桿導(dǎo)導(dǎo)向套之間軸向間隙不斷增大，此時(shí)閥體與閥桿導(dǎo)向在間隙過大的情況下受到氣流沖擊，出現(xiàn)了閥芯部分的自由運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致了振動(dòng)產(chǎn)生。

2.2 由于高壓聯(lián)合進(jìn)氣以及閥門在調(diào)節(jié)上直接徑向沖擊閥瓣，前后流向形成了90度

高壓調(diào)速汽門和高壓主汽門前后通過主汽，蒸汽是在設(shè)計(jì)制造上出現(xiàn)了三相流向，這種流相較為復(fù)雜，局部漩渦下氣流不穩(wěn)，受到閥瓣的影響，產(chǎn)生了中距離高壓調(diào)節(jié)閥的閥口中心，達(dá)到1652毫米時(shí)，可能出現(xiàn)了局部漩渦氣流不穩(wěn)的情況。在氣流沖擊下，閥瓣和閥桿的軸向間隙不斷增大，閥辦已在伐檀中受到高調(diào)閥的影響，產(chǎn)生了相應(yīng)的撞擊，從而使閥瓣在氣流沖擊下沿著軸向發(fā)生閥桿躥動(dòng)的情況。

2.3 由于高壓調(diào)壓閥在氣流的作用下形成了遮流槽

沿著閥門前端伸出的部分，當(dāng)閥門打開的時(shí)候，閥板嵌進(jìn)遮流槽，造成蒸汽渦流擾動(dòng)，筏竿發(fā)生振動(dòng)。此時(shí)如果徑向間隙，在節(jié)流減少的情況下，對(duì)氣流發(fā)生沖擊，則會(huì)使得閥瓣與閥桿導(dǎo)向套出現(xiàn)碰擊和摩擦，閥桿導(dǎo)向套的徑向間隙值會(huì)相應(yīng)的受到影響[2]。

3 改進(jìn)方案

首先考慮對(duì)氣流的影響，閥膛結(jié)構(gòu)較大，因此在機(jī)組進(jìn)行閥膛內(nèi)的加裝時(shí)，改變了原有的氣勢(shì)發(fā)糖結(jié)構(gòu)。運(yùn)用三相流動(dòng)的方式，對(duì)閥塘內(nèi)的倒流板進(jìn)行了加裝，原機(jī)組內(nèi)使用的高壓主汽閥和高壓調(diào)速氣閥是采用聯(lián)合方式，改造之后采用閥塘歷史布置，將高壓調(diào)節(jié)閥的閥內(nèi)件安裝在閥塘內(nèi)，而在高壓主汽閥的閥內(nèi)件上進(jìn)行了相應(yīng)的高壓缸做功的調(diào)整，經(jīng)過調(diào)節(jié)高壓主汽閥高壓調(diào)節(jié)法等均得到了改善，主氣門和下部調(diào)速汽門在氣勢(shì)蒸汽流動(dòng)狀態(tài)的改善作用下，每組板材并列兩塊。

下道上設(shè)計(jì)一組筋板，在運(yùn)行過程中整體實(shí)現(xiàn)澆筑，增加了倒流筋板上的可行。通過深層次的理論和技術(shù)支持，在導(dǎo)流板的機(jī)組負(fù)荷變化下，閥門的開度不同，蒸汽在閥膛內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)也不一樣，實(shí)現(xiàn)了對(duì)閥膛內(nèi)的流動(dòng)情況的充分模擬。采用閥膛內(nèi)加裝測(cè)點(diǎn)，以觀察氣流變化情況，再例如在閥膛內(nèi)加裝導(dǎo)流板，焊接工藝上要求進(jìn)行工作介質(zhì)的改善，雖然操作起來較為復(fù)雜，但是不會(huì)由于加裝之后帶來其他的問題。

3.1 由于閥內(nèi)件分體造成影響，則要進(jìn)行筏桿導(dǎo)向套筏桿和新閥瓣的設(shè)計(jì)和改進(jìn)

例如筏桿的裝配結(jié)構(gòu)，要改變?cè)ぐ鍖?duì)于閥桿導(dǎo)向套進(jìn)行改變的情況。新閥門的閥瓣現(xiàn)行狀態(tài)，適應(yīng)機(jī)組運(yùn)行調(diào)整曲線需要，以達(dá)到改造方案的可行性。由于技術(shù)問題，對(duì)于內(nèi)件一體化的方案還進(jìn)行了深入的論證。

3.2 改造方案的實(shí)施

針對(duì)高壓調(diào)節(jié)閥振動(dòng)，考慮到高調(diào)門改造過程中要將遮流部分進(jìn)行消掉。因此在先進(jìn)技術(shù)的支持下，對(duì)于高壓閥接法實(shí)施改造，使用車床車掉處理的方式，對(duì)高壓調(diào)節(jié)閥閥內(nèi)的閥內(nèi)件進(jìn)行分解，按照預(yù)定方案，實(shí)施過程中，原閥體折流槽外緣為倒角30度，而進(jìn)行改造之后倒角進(jìn)行了相應(yīng)的切削，經(jīng)過切削以后光滑過渡，不會(huì)對(duì)閥體的裝配牢固性產(chǎn)生影響。處理后閥體與閥蓋的導(dǎo)向襯套外援平整[3]。

在進(jìn)行高壓調(diào)節(jié)閥震動(dòng)的油動(dòng)機(jī)處理時(shí)，考慮到原有的油動(dòng)機(jī)發(fā)生了損壞，因此對(duì)由動(dòng)機(jī)濾網(wǎng)和油動(dòng)機(jī)的供回油管密封件進(jìn)行了更換，將備品備件中的費(fèi)用予以了節(jié)約。高壓調(diào)節(jié)閥得到振動(dòng)得徹底處理之后，避免了經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到數(shù)十萬元，間接的帶來了高壓閥改造的效益。再由動(dòng)機(jī)控油回油和安全油管等方面，防止機(jī)組由于管道被震斷，出現(xiàn)緊急停機(jī)的損失。

而且高壓調(diào)節(jié)閥改造帶來的社會(huì)效益也是非常巨大的，不僅消除了設(shè)備隱患，具有較強(qiáng)的基礎(chǔ)設(shè)備運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益，而且考慮到身后的檢修實(shí)例，對(duì)于設(shè)備的各個(gè)問題和缺陷進(jìn)行一次性處理，提升了機(jī)組的安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

4 結(jié)語

調(diào)節(jié)閥的功能是保證密封性和閥門的開啟功能,在機(jī)組運(yùn)行的過程中,調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)問題會(huì)存在安全隱患,因此針對(duì)高壓調(diào)節(jié)閥的振動(dòng)原因進(jìn)行分析并提出治理方法，是焦點(diǎn)問題。通過對(duì)高壓調(diào)節(jié)閥閥內(nèi)件進(jìn)行改造，在經(jīng)過就地檢測(cè)之后，發(fā)現(xiàn)高低負(fù)荷和機(jī)組啟停時(shí)都沒有發(fā)生高頻振動(dòng)現(xiàn)象，改造的效果是令人滿意的。