208C汽輪機主氣閥泄漏故障淺析

（神華寧煤煤化工安裝檢修公司，寧夏 銀川 750411）

208C汽輪機主氣閥泄漏故障淺析

竇國明 龔浩龍

（神華寧煤煤化工安裝檢修公司，寧夏 銀川 750411）

本文針對汽輪機自動主汽閥內漏的問題，分別從設備結構、缺陷現象、處理過程等方面進行了分析總結。

主汽閥；預啟閥；卡澀；處理

神華寧夏煤業集團甲醇廠208C發電機組汽輪機是由南京汽輪電機有限責任公司生產的C25-8.83/0.981-8型抽氣凝氣式汽輪機。從208E鍋爐來的高壓蒸汽，經由蒸氣管道和隔離閥至進汽主汽閥，通過進汽主汽閥后，流向四只調節汽閥。蒸汽在調節汽閥控制下流進汽輪機內各噴嘴膨脹做功，沖擊汽輪機的葉片使汽流的動能轉換為汽輪機轉子旋轉的機械能，旋轉的機械能帶動發電機轉動發電。在2013年12月份開始，汽機主汽閥出現內漏現象，造成機組運行存在隱患，2014年6月大檢修期間對閥門進行拆卸檢查，分析處理閥門內漏問題，消除設備運行安全隱患。

1 進氣閥的結構及工作原理

自動主汽閥是汽輪機保護系統的主要部件，其特點是動作迅速，使汽輪機組在規定的時間內停下。汽輪機所有停機保護均是通過主汽閥和調節汽閥的關閉來實現的，如果調節汽閥發生故障，最終依靠關閉主汽閥快速切斷汽輪機汽源，以防止汽輪機超速，保證機組的安全運行。汽輪機主汽閥為帶預啟閥的單閥座蝶閥，主汽閥在全開或全關位置上工作。主氣閥的執行機構安裝于閥門彈簧操縱座上，它的油缸活塞桿與閥門剛性連接在一起，油缸活塞桿運動時帶動閥桿做相應的運動。主汽閥主要由是由主閥芯、預啟閥、執行機構組成。閥桿通過墊圈壓帽將其固定在預啟閥上。預啟閥壓帽上有兩個對稱的鍵以防止轉動。主閥芯是以絲扣和導向部分相連接，在球閥芯的圓周上對稱開有孔口，當預啟閥開啟時，蒸汽由此孔進入閥內后，給主閥芯一向上的力，同時降低了主閥前后壓差，從而減小了閥門的提升力。

2 閥門泄漏產生的后果

由于主汽閥及調節閥出現了內漏的現象，汽輪機在暖機過程中，蒸汽由閥門泄漏至機組內，造成機組沖轉。按照汽輪機操作規程，汽輪機在啟動前，機組的系統真空度需要達到-80～-87kPa，汽機才能進行沖轉啟動。機組系統形成真空的引壓管線由汽輪機主蒸汽管道引出，因此只有當主汽閥閥前壓力達到8MPa，機組的系統真空才能達到80kPa。由于汽輪機主汽閥與調節閥同時內漏，當汽機主汽閥閥前壓力達到1MPa，系統真空度只達到-6kPa，汽輪機的轉速就達到800r/min，因此造成機組無法正常啟動，如圖1所示。

圖1

3 閥門泄漏原因分析

3.1 閥門密封不嚴

主汽閥芯與主閥座以及預啟閥與預啟閥座密封不嚴，都會造成閥門的泄漏。在對主汽閥拆檢過程中，發現閥芯密封面處，形成氧化層，而使得密封面表面粗糙不平。閥門在關閉狀態，無法形成密封，從而造成蒸汽泄漏。

3.2 閥門開關不到位

閥門如果在關閉過程中，沒有完全關閉，也會造成蒸汽泄漏至機組內。而造成閥門開關不到位的主要原因是由于運行中蒸汽品質不合格而使部件表面結垢后，堵塞主汽門動靜間隙，造成卡澀使主汽閥關閉不到位。

在拆卸主汽閥過程中，測得主汽閥的整個行程僅為80mm，而主汽閥的設計總行程為120mm，其中主閥芯的行程為80mm，預啟閥的行程為40mm。因此斷定主汽閥并沒有完全打開或者關閉，在對主汽閥進一部解體中發現，預啟閥在閥套內卡澀粘死，預啟閥無法正常關閉，使得蒸汽由預啟閥入口泄漏至閥門內，最終導致閥門泄漏。

4 解決方法

針對閥門由于密封面產生的氧化層而造成閥門密封不嚴，需要對主汽閥芯上的氧化層進行打磨處理，閥門密封面上的氧化層清理干凈后，將閥門與閥座進行對研，修復閥門的密封面。

而對于閥門開關不到位而造成的閥門泄漏，需要對閥門的各個動靜配合間隙處進行清理，確保各配合間隙符合要求，使得閥門開關正常。

而此次檢修過程中，由于無法將預啟閥從閥室內拆除，且閥門的內件備件并未到貨，因此臨時決定將氣閥預啟閥進口處焊接堵住，使氣體無法從預啟閥處通過，達到防止泄漏的目的。

結語

主汽閥泄漏的原因大多為閥門卡澀開關不到位而引起，而引起卡澀的原因，從解體的情況來看，在閥桿、閥套、閥蝶、閥腔內均生成了很厚的高溫氧化皮,閥蝶上高溫氧化皮最厚處達1mm，閥桿上高溫氧化皮最厚處達0.15mm,且高溫氧化皮有成片脫落的痕跡。脫落的高溫氧化皮進入到閥門動靜配合處，而造成主汽閥卡澀。因此在檢修過程中需要及時處理，已防止缺陷擴大。另外主汽閥的定期活動試驗是一項非常重要的工作，運行中應定期進行試驗，保證主汽閥的正常運行。

[1]任曉善．化工機械維修手冊[M]．北京：化學工業出版社,2004．

[2]王者順．機泵維修鉗工[M]．北京：中國石化出版社,2007．

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