300MW機組中壓主汽閥軸端改造消除泄漏

季建宇

摘 要： 哈爾濱汽輪機廠生產(chǎn)的300MW級亞臨界，一次中間再熱，單軸，兩缸兩排汽汽輪機，單邊各配一套中壓主汽閥和調(diào)節(jié)汽閥，中壓主汽閥采用搖臂閥碟結(jié)構(gòu)，搖臂軸引出與油動機執(zhí)行機構(gòu)相連，軸端因搖臂軸旋轉(zhuǎn)需預留動靜間隙，引起軸端漏汽損失，廠家采用油控跳閘閥，減少軸端漏汽，但現(xiàn)場中壓主汽閥軸端漏汽時常發(fā)生。通過在油控跳閘閥另一側(cè)加裝液控活塞，控制軸向移動和軸端凸臺密封的可靠性，消除了中壓主汽閥軸端漏汽。

關(guān)鍵詞： 汽閥；密封；改造；液壓控制

1.前言：

中壓主汽閥的作用是作為中壓調(diào)節(jié)汽閥的備用保險設(shè)備，機組正常運行時，閥門全開，當機組超速時，首先調(diào)節(jié)汽閥先動作關(guān)小，汽輪機速度繼續(xù)上升時，關(guān)閉中壓主汽閥，切斷中壓缸進汽，防止汽輪機轉(zhuǎn)速超速。中壓主汽閥由轉(zhuǎn)軸、閥碟和搖臂等組成轉(zhuǎn)動部分，外面由閥殼包裹著，轉(zhuǎn)軸又通過連桿與油動機活塞桿相連，油動機油缸進入控制油，控制油推動油缸活塞向上移動，打開汽閥，由關(guān)閉至全開油動機行程178mm，全開時汽閥轉(zhuǎn)軸端部與閥端蓋上制動凸臺必須貼緊，減小蒸汽從此處泄漏。汽閥關(guān)閉時，油動機油缸內(nèi)控制油泄壓，由壓縮彈簧產(chǎn)生的關(guān)閉力作用在連桿上，活塞向下移動帶動軸轉(zhuǎn)動關(guān)閉閥門。為了減小中壓主汽閥開關(guān)閥門時的力矩，閥門安裝了油控跳閘閥，油動機供液壓油，跳閘控制閥將被關(guān)閉，使中壓主汽閥端蒸汽不能排走，從而對汽閥轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生一個軸向推力，使閥碟端部與閥端蓋上制動凸臺面密封，即既能卡住軸使軸不能轉(zhuǎn)動，又減少低壓漏汽。當超速跳閘機構(gòu)跳閘時，油動機泄油，跳閘控制閥開啟，排走閥桿端部蒸汽，減小作用在軸上的壓力，以便用最小的力關(guān)閉中壓主汽閥。

現(xiàn)場中壓主汽閥正常運行全開位置時，閥門轉(zhuǎn)軸端部出現(xiàn)漏汽現(xiàn)象，既增加了蒸汽熱損失，又引起閥門連桿因蒸汽泄漏而銹蝕。

2.中壓主汽閥軸端出現(xiàn)漏汽原因：

2.1閥碟端部與閥端蓋上制動凸臺密封面接觸不良。

由于閥轉(zhuǎn)動軸密封依靠球型凸面來密封的，所以凸臺密封與密封座之間接觸是否良好，密封面是否有貫穿痕、凹坑等缺陷是直接影響汽閥密封效果的。由于再熱蒸汽直接由鍋爐引來，蒸汽壓力和溫度高，容易產(chǎn)生氧化層，并可能攜帶雜質(zhì)，侵蝕密封面，引起軸端漏汽。

2.2汽閥轉(zhuǎn)動軸軸向推力不足。

中壓主汽閥處于高溫區(qū)運行，汽閥轉(zhuǎn)軸密封凸臺厚度薄，容易產(chǎn)生變形、扭曲等缺陷，機組額定負荷運行時，再熱蒸汽壓力3.2MPa，低負荷運行時，再蒸汽壓力1.7MPa，壓力偏差較大，在低負荷時，汽閥軸向推力，不足以克服凸臺變形量，引起軸端漏。

2.3油控跳閘閥密封不嚴。

中壓主汽閥正常運行時，油控跳閘閥應處于關(guān)閉位置，如果跳閘閥芯密封面不嚴、閥芯卡澀關(guān)不位或跳閘閥油缸活塞卡澀，那么中壓主汽軸端蒸汽會漏至凝汽器，使得壓力腔壓力下降，甚至壓力腔壓力為凝汽器真空，無法使中壓主汽閥軸產(chǎn)生軸向位移或移動不到位，從而不能保證汽閥轉(zhuǎn)軸凸臺密封圈的緊力，導致汽閥轉(zhuǎn)動軸漏汽。

3.中壓主汽閥軸端漏汽消除措施：

3.1機組大修時，對中壓主汽閥進行解體檢修，檢查汽閥轉(zhuǎn)軸彎曲度和橢圓度，其一，防止汽閥轉(zhuǎn)軸凸臺密封偏斜，引起密封不良，其二，閥門由油動機帶動連桿強行開啟，引起閥套磨損而間隙增大，防止汽閥轉(zhuǎn)軸與閥套卡澀，其三，防止因橢圓度不合格，造成汽閥轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)軸在軸套內(nèi)跳動，引起凸臺密封錯位。仔細檢查凸臺密封面與密封座的接觸情況，清理表面氧化層，檢查密封面應無劃痕、凹坑、麻點等缺陷，制作專用夾具，模擬閥門組裝位置，研磨密封面，使用壓紅丹法檢查75%接觸，并且密封面全周無斷線紋路，凸臺密封面活動自如。

3.2機組正常運行時，一般定期檢查跳閘閥后管道溫度，根據(jù)閥后溫度來判斷閥門是否內(nèi)漏，是否需要檢修。特別是機組停運前，重點測量跳閘閥后管道溫度，來判斷跳閘是否泄漏。跳閘閥檢修時，解體跳閘閥，對閥芯和閥座進行清理，采用閥門研磨機研磨閥芯和閥座，然后，閥芯和閥座進行對磨，并紅丹作色檢查閥線接觸情況，閥門密封面無斷線，閥桿活動是否自如。

3.3由于汽閥轉(zhuǎn)軸軸向推力不足，在汽閥傳動端安裝油缸拉力裝置，增加汽閥軸向拉力，使得汽閥凸臺密封面更嚴密。

3.3.1油缸拉力裝置的外殼與閥體用螺栓緊固，作為裝置的作力點和固定點，油缸滑閥連接桿通過螺紋與汽閥轉(zhuǎn)軸相連，并采用止轉(zhuǎn)螺母，防止油缸滑閥連接桿與汽閥轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生相對旋轉(zhuǎn)后松動。

3.3.2油缸拉力裝置采用單側(cè)進排油，油缸進油狀態(tài)下，滑閥連桿向外拉動汽閥轉(zhuǎn)動軸，保證汽閥凸臺密封面足夠緊力。

3.3.3汽閥開啟狀態(tài)下，汽閥凸臺密封面嚴密不漏汽，汽閥關(guān)閉時，汽閥凸臺密封面緊力消失，減小關(guān)閉汽閥時的力矩。汽閥液壓油由原油控跳閘閥油口取油，加裝縮孔，用以減緩控制油進油速度，使得中壓主汽閥開啟時，油缸活塞桿拉力滯后于汽閥開啟速度，汽閥液壓回油加裝卸荷閥，卸荷閥回油管接至無壓回油管，卸荷閥油信號取至汽閥保安油，當汽閥失去保安油后，能迅速卸去液壓油壓力，使汽閥凸臺密封壓緊力快速消失，同時汽閥迅速關(guān)閉。另外，通過增大油缸活塞面積，可以去除油控跳閘閥裝置，將油控跳閘閥所產(chǎn)生的軸向力移至新裝置上，避免油控跳閥泄漏帶的隱患。

通過中壓主汽閥軸端增加液壓油缸裝置，汽閥正常運行時，增加了汽閥轉(zhuǎn)軸凸臺密封的緊力，減小了軸端汽封漏汽。

參考文獻

[1]哈爾濱汽輪機廠《330MW汽輪機說明書》.

[2]郭延秋《大型火電機組檢修實用技術(shù)叢書汽輪機分冊》.