1?000?MW機組最小流量閥損壞原因分析及處理

居 強，尹 君

(華電國際鄒縣發電廠，山東 鄒城 273500)

1?000?MW機組最小流量閥損壞原因分析及處理

居 強，尹 君

(華電國際鄒縣發電廠，山東 鄒城 273500)

介紹了某廠1 000 MW機組汽泵、電泵最小流量閥結構及其投運以來的應用情況，分析了汽泵、電泵最小流量閥損壞原因，并進行了處理，消除了最小流量閥損壞的隱患，保證了機組的安全穩定運行。

最小流量閥；內漏；螺栓脫落；原因分析

0 引言

大容量鍋爐給水泵都裝設最小流量閥。當給水流量小于一定值時，最小流量閥迅速打開，使部分給水旁路至給水泵進口水箱，保證給水泵出口有一定流量，防止給水泵產生汽化；當給水泵出口流量達到一定值時，最小流量閥逐漸關閉，以提高給水泵運行的經濟性。

1 設備簡介

某廠1 000 MW機組給水泵選用的是由美國Copes-Vulcan公司(以下簡稱“CV公司”)生產，日本株式會社日立制作所負責配套供貨的最小流量閥。1 000 MW機組每臺配置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)。

該最小流量閥應用CV公司第3代技術，采用雙閥塞雙閥座結構。該結構由外層主閥塞和內層節流閥塞構成雙閥塞(內、外閥塞之間有相對運動)，內層金屬閥座和外層非金屬閥座組成雙閥座，如圖1所示。該結構在利用非金屬閥座密封實現零泄漏的同時，又能把節流的過程轉移到遠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流過程，從而保證了非金屬閥座不會被磨損，達到長期零泄漏的目的。

最小流量閥關閉時，內閥塞首先與金屬閥座逐漸接觸并關閉，起到節流作用；隨著執行機構推動閥桿及主閥塞繼續行走，使主閥塞最終與軟閥座接觸，從而實現關閉。最小流量閥開啟時，整個動作將以相反的程序進行。技術規范如表1所示。

圖1 最小流量閥結構

表1 最小流量閥技術規范

2 最小流量閥損壞情況

1 000 MW機組自試運投產(7號機組2006-12-04投產，8號機組2007-07-05投產)至今，最小流量閥已發生多次損壞事故，主要為閥芯定位螺栓脫落后將閥芯及閥座結合面硌傷，造成閥門無法關閉到位，形成閥門內漏，從而影響機組的安全經濟運行。

2.1 損壞情況

2.1.1 7號機組A汽泵最小流量閥

2007年11月，調試7號機組A汽泵最小流量閥時發現有卡澀現象，解體發現閥芯的2根定位螺栓脫落，在閥門調試關閉過程中將結合面損傷。

2008年2月，機組進行投產后的第1次檢查性大修，解體該最小流量閥，發現閥芯和閥座結合面有沖刷溝痕。

2.1.2 8號機組A汽泵最小流量閥

2007年6月，調試8號機組A汽泵最小流量閥時發現其關閉不到位，解體后其內部也出現螺栓脫落問題，閥芯和閥座結合面有輕微損傷，因無備品，暫時恢復。

2008年3月，運行人員發現該閥門出現間歇性的卡澀現象，懷疑其又出現上述類似問題,后經解體檢查證實。

2.1.3 8號機B汽泵最小流量閥

2008年2月，因8號機B汽泵最小流量閥在運行中曾出現卡澀現象，故利用春節期間對該閥門進行檢查。檢查中發現閥芯的定位螺拴脫落，結合面有輕微損傷，因備品未到貨，沒有更換，僅將螺拴更換并點焊后恢復運行。

2.2 機組大修問題

2009-03-03對8號機組A，B汽泵及電泵最小流量閥進行解體檢查，發現如下問題。

(1) A汽泵最小流量閥的閥芯組件中外閥塞嚴重損壞，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引起的。

(3) 電泵最小流量閥U杯密封損壞2個，內閥塞密封面有輕微磨損。

2.3 機組小修問題

對最小流量閥解體檢查，發現如下問題。

(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合面沿周處有深約4 mm溝痕，閥座結合面沿周處有較深沖刷溝槽，深約5 mm。節流套多處區域有較重沖刷傷痕，閥體內密封面沿周處有沖刷溝。

2.4 機組大修問題

B汽泵最小流量閥解體后發現，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、節流減壓套處U杯密封損壞。

電泵最小流量閥解體后發現，外閥塞沿周向有2處深約2 mm的沖刷溝痕，閥塞、節流減壓套處U杯密封損壞嚴重。

3 損壞原因分析及處理

3.1 損壞原因分析

(1) 在機組長期運行中，隨著機組負荷的變化，最小流量閥頻繁啟閉。在啟閉過程中，系統內的雜質積存在閥芯與閥座結合面處，對閥芯造成損傷，導致最小流量閥關閉不嚴，高壓介質對閥芯與閥座結合面、閥體密封面及閥籠產生不同程度的沖刷，長期沖刷最終導致產生沖刷溝痕。

(2) 最小流量閥前后差壓大，開啟或關閉瞬間凝結水容易產生閃蒸、氣蝕現象，可能會造成密封面輕微損壞。機組正常運行期間閥門因雜質或者整定開關不到位或者關閉不嚴，使給水長期沖蝕密封面，導致其損傷逐步擴大。

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

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

3.2 損壞處理

(1) 利用機組大修停機機會，對8號機組最小流量閥進行消缺。對8號機組A汽泵最小流量閥，利用現有的新外閥塞及U杯密封，同時配上B汽泵最小流量閥的閥座和自行修復的內閥塞回裝。對8號機組B汽泵最小流量閥，用現有的存在缺陷的閥芯組件進行修復回裝，確保閥門能夠暫時順暢開關，在備品到后進行了更換。電泵最小流量閥更換了損壞的2個U杯密封。

(2) 經解體發現，閥門閥芯組件的保持環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作。從解體閥門的閥芯組件發現，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)，而該部位焊接后會導致閥芯不能正常動作，引起主閥塞不能關閉，從而造成內漏及大小閥塞連接螺栓脫落，進而造成閥芯內件損壞。

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

針對1 000 MW機組的最小流量閥的損壞情況經過仔細檢查、認真分析和處理，截至2014年6月機組汽泵、電泵最小流量閥運行良好，尚未再發現問題。

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

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

3 錢紹斌．給水泵再循環閥異常處理[J]．電力安全技術，2010(1).

4 郭延秋．大型火電機組檢修實用技術叢書汽輪機分冊[M].北京：中國電力出版社，2003.

2014-10-31。

居 強(1977-)，男，工程師，主要從事火電廠汽輪機調速、水泵檢修及1 000 MW機組集控運行工作，email：13676373785@ 163.com。

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