#2高加正常疏水調節閥卡澀原因分析及對策

徐以偉

#2高加正常疏水調節閥卡澀原因分析及對策

徐以偉

（浙能中煤舟山煤電有限責任公司，浙江舟山，316131）

某電廠1000MW機組在深度調峰過程中發現#2高加正常疏水調節閥卡27%左右，造成#2高加水位突降，通過對閥門解體調試，找到卡澀原因，修復后閥門調試正常無卡澀，同時提出后續防范措施。

調節閥；卡澀

前言

煤電機組在未來幾年持續低負荷運行或者深度調峰將成為常態，而高壓給水加熱器作為機組的主要輔機設備，其運行參數是否合理，關系到機組運行的經濟性。當單個高加水位降低后會使其出口給水溫度上升，加熱器端差變小；高加水位大幅降低后會引起供電煤耗增加，機組經濟性下降。

1 設備介紹

某電廠1030MW超超臨界燃煤機組第2級抽汽取自高壓缸排汽，設計壓力5.92MPa，溫度378℃。#2高壓加熱器型號JG-3500-2,筒體直徑Φ2640×70mm，總長11788mm，取中分面以下850mm處為水位基準面（0mm），設定+38mm為高水位報警，-38mm為低水位報警。#2高加正常疏水調節閥為Kent Introl平衡式氣動調節閥，型號為19-859，失氣時靠彈簧緊力關閉閥門。

2 卡澀情況介紹

2018年10月26日至29日，某臺機組多次進行深度調峰，負荷最低下調至300MW左右，過程中均發生#2高加水位突降、#2高加正常疏水調節閥卡27%左右等現象，水位最低下降至-374.89mm。如圖1所示，紅線表示#2高加水位，綠線表示機組負荷，黃線表示二抽壓力，藍線表示#2高加正常疏水調節閥開度。

圖1 #2高加水位波動相關數據曲線

3 原因分析

10月26日至29日期間，對#2高加正常疏水調節閥進行兩次在線隔離調試，檢查確認氣動執行機構無卡澀漏氣、定位器工作正常，在線手動操作閥門從全開位關至27%后無法繼續關閉。

圖2 #2高加正常疏水調節閥閥內結構示意圖

11月25日，利用調停機會對#2高加正常疏水調節閥解體檢查。結合圖2所示閥內結構示意圖分析造成卡澀的原因有：

（1）金屬密封環磨損斷裂。閥芯與閥籠之間設計有一套開口式金屬密封環，密封環完好的情況下，有較好的關斷嚴密性，同時在閥門調節過程中起到減振作用。解體后發現密封環磨損斷成三段，且閥籠內壁磨出一圈小凹槽，拆卸過程中有一小段卡在閥芯與閥籠內壁凹槽之間，分析判斷為閥門調節頻繁、介質紊流導致的振動磨損。

圖3 閥門解體后金屬密封環磨損實圖

（2）閥內件結垢嚴重。解體后發現閥內件上多處存在結垢現象，化學檢測確認為磁性Fe3O4粉末，閥內件材質為有磁性的420不銹鋼，且閥籠上均勻分布多個直徑約為6mm的圓形降噪節流孔，這些都極易吸附疏水中的金屬顆粒，造成閥內件結垢。另閥芯與閥籠之間因垃圾、顆粒卡澀產生的拉毛區域也有不同程度的結垢，加劇閥芯與閥籠之間的摩擦卡澀。閥芯密封面也有不同程度的沖刷，如圖4所示。

圖4 解體后檢查閥內件結垢實圖

（3）管道內金屬垃圾堵塞。解體后發現閥體內有焊渣、金屬纏繞墊等金屬垃圾，部分堵在閥籠的降噪節流孔中。

（4）閥桿吹損彎曲。該調節閥閥內件采用平衡結構，金屬密封環磨損嚴重，正常運行時盤根處承受閥門進口壓力，閥門隨#2高加水位波動而調節頻繁，造成閥桿拉毛、吹損。氣動執行機構失氣時靠彈簧緊力下壓帶動閥門關閉，而閥桿直徑只有25.5mm，在關閉過程中遇到阻力易造成閥桿拉毛、吹損區域彎曲卡澀。

4 處理措施

由于調停時間較短，結合#2高加正常疏水調節閥調停前運行狀態和檢修解體情況分析，決定采取以下臨時措施：

（1）原閥桿填料密封處輕微吹損，修復后彎曲度檢測合格后繼續使用。

（2）原閥籠降噪節流孔結垢、堵塞嚴重且內壁有磨損，金屬密封環磨損嚴重無法正常使用。由于調停時間短，采購或加工新的閥籠、金屬密封環均無法按期到貨，另調停前該閥在閥位大于30%時運行正常，無明顯振動，說明在金屬密封環磨損的情況下閥門仍能在30%以上閥位正常調節。綜上，決定暫時取消安裝金屬密封環，原閥籠內壁打磨光滑、降噪節流孔清理后裝復使用。

#2高加正常疏水調節閥在臨時處理后仍存在一些設備隱患，為徹底解決這些隱患考慮采取以下幾點措施：

（1）金屬密封環易磨損?？紤]將金屬密封環改為多級節流環槽，既保留較好的密封性能和減振性能，還能消除金屬密封環長期運行易磨損這一隱患，如圖5所示。

圖5 多級節流環槽結構示意圖

（2）閥內件易吸附介質中磁性物質。閥內件改選用低磁性材料，并進行高級滲氮處理，保證了閥內件硬度的同時，降低了閥內件介質流道邊界對介質中磁性氧化鐵（Fe3O4）的淅出速度。

（3）降噪節流孔易結垢堵塞。考慮將閥籠上的多圓孔結構改為多窗口結構，根據原閥門調節特性進行重新設計窗口尺寸，較原先多圓孔結構大大縮短了介質流道邊界長度，有效降低Fe3O4結垢面積，如圖6所示。

圖6 多窗口結構閥籠示意圖

5 結束語

通過對#2高加正常疏水調節閥解體檢查，發現閥內件易結垢、閥芯金屬密封環易磨損斷裂等設備隱患。為消除隱患，考慮從三個方面對閥門閥內件進行升級改進，以保障高壓加熱器正常運行，適應機組深度調峰新常態。

[1] 范旭光.高壓給水加熱器水位變化對機組經濟性的影響分析[J].機械工程師,2012(07):185-186.

[2] 徐剛華,王家勝,陳靚,王亞軍,繆加慶.超超臨界百萬機組高加正常疏水調節閥堵塞的分析及處理[J].貴州電力技術,2014,17(08):11-13.

[3] 王繼偉，劉瑞梅,高壓加熱器疏水端差偏大原因分析及應對策略[J]電站輔機,2010

[4] 嵇安森,國產125MW機組高壓加熱器疏水管嚴重沖刷的原因分析及對策[J]安徽電力技術情報，1997

[5] 李澤軍,高壓加熱器疏水故障原因分析及對策[J]海峽論壇海峽兩岸能源論壇，2018

# Cause analysis and Countermeasures of jamming of high-pressure normal drain regulator

Xu Yi Wei

(Zhejiang Nengzhong Coal Zhoushan Coal and Electricity Co., Ltd., Zhejiang Zhoushan 316131)

During the deep peak shaving process of 1000MW unit in a power plant, it was found that about 27% of the #2 high plus normal trap control valve card caused a sudden drop of #2 high plus water level. Through debugging and debugging of the valve, the cause of jamming was found, and the valve debugging was normal without jamming after repair. At the same time, the follow-up preventive measures were put forward.

control valve; jam

10.19551/j.cnki.issn1672-9129.2019.03.035

TK264

B

1672-9129(2019)03-0103-03

徐以偉（1989－），男，浙江衢州，助理工程師，主要從事發電廠汽機工作。E-mail：bianjibu20080808@163.com