汽機主汽門關閉緩慢（不嚴）問題分析

來源：江蘇金湖華升計量儀器有限公司 2022年06月23日 14:05

汽機主汽門關閉緩慢（不嚴）問題分析

、主汽門結構及工作原理

1、主汽門的結構

圖1為主汽門的結構圖，主要組成部分有導向桿、閥桿、閥殼、閥座、小閥（預啟閥）、大閥等。當閥門處于關閉狀態時，大閥頂住閥座，小閥（預啟閥）頂住大閥，使得蒸汽無法進入汽機。

圖1 主汽閥的結構

2、主汽門的工作原理

當要打開閥門時，EH油進入油動機克服彈簧的壓縮力，將主汽門打開；關閉主汽門時，油動機中的油進入無壓回油管路，具體的開度大小通過LVDT及伺服閥來控制。汽輪機在沖轉時，從0-2900r/min升速期間，是通過小閥（預啟閥）來控制蒸汽量，進而控制升速率，這期間小閥（預啟閥）的行程是11.4mm，小閥（預啟閥）全開后，帶動大閥進行開啟，大閥的行程為105mm，轉速達到2900r/min以后大閥全開，并進行TV與GV的切換。小閥（預啟閥）的進汽是通過閥體套筒上的平衡進汽孔進入，如圖4所示。由于大閥在很小的開度下，就會有很多蒸汽進去汽機，即大閥在很小的行程時，將引起很大的蒸汽量變化。由于小閥（預啟閥）的直徑較小，用小閥（預啟閥）來控制蒸汽量量，控制效果靈敏，且蒸汽量變化穩定。此外，小閥（預啟閥）開啟后可以降低大閥前后的壓差，有利于大閥的順利開啟。

二、閥門卡澀常見原因分析

1、閥桿產生氧化鐵皮導致機械卡澀

閥桿在高溫高壓的運行環境下會產生氧化鐵皮（Fe3O4），致使閥桿與閥桿套筒之間的間隙變小，二者摩擦變大，導致機械卡澀。

為了查找是否是閥桿與閥桿套筒之間的機械卡澀造成的閥門關不嚴，于是將閥體從本體上卸下。圖2為主汽閥實物圖，從外觀上看并沒有任何異常。由于無法進一步看到內部結構，決定將閥桿拆下。圖3為拆下大、小閥（預啟閥）及閥桿后的圖片，圖4為閥桿及大、小閥（預啟閥）的照片，通過觀察并未發現閥桿上有明顯的的摩擦痕跡。

圖2 主汽閥實物圖

圖3 拆掉導向桿、大、小閥（預啟閥）后

圖4 閥桿及大、小閥（預啟閥）

2、主汽門本身存在缺陷

主汽門在出廠時可能存在制造誤差，于是運用千分尺測量內徑d1（如圖3中所示）及外徑d2（如圖4所示），以確定是否和設計的尺寸一樣。通過測量并未發現任何問題。此外，如果閥桿存在材質及工藝缺陷，運行中閥桿可能會有較大的內應力，致使閥桿彎曲，使得主汽閥卡澀。

3、EH油油質不合格，導致卸油管路堵塞

本機組在試運期間，EH油質不達標即顆粒度始終較大為6~7級，如果EH油中的顆粒度大，會導致油管路堵塞，致使回油速度慢，進而閥門關閉緩慢。

4、蒸汽不合格。蒸汽品質不合格也會使小閥（預啟閥）及閥桿等部件結垢，使得部件之間的間隙減小，導致主汽閥卡澀。

三、結論

主汽閥卡澀是火電廠常見故障之一，閥門卡澀會造成嚴重的超速事故。特別是在脫離負載的情況下，汽輪機極易超速，甚至引起更嚴重的事故。

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