發(fā)電廠大型汽輪機(jī)汽閥檢修關(guān)鍵技術(shù)分析

摘""要：以某發(fā)電廠大型汽輪機(jī)汽閥檢修工程為例，由于進(jìn)行油管改造，需要縮短汽閥檢修時間，汽輪機(jī)汽閥研磨時間是可壓縮的唯一工序，通過借鑒其他閥門研磨機(jī)、研磨桿、定位蓋的應(yīng)用原理，提出了利用汽閥研磨裝置替代閥芯進(jìn)行研磨的新裝置。將此裝置應(yīng)用到大型汽輪機(jī)汽閥檢修中，可及時發(fā)現(xiàn)密封面局部接觸不良、密封面損傷問題，并有針對性地進(jìn)行研磨處理，可獲得良好的研磨效果，保證汽輪機(jī)汽閥嚴(yán)密性。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠""大型汽輪機(jī)""氣閥檢修""研磨桿""嚴(yán)密性

中圖分類號：TM62

Analysis"of"Key"Technologies"for"Maintenance"of"Large"Steam"Turbine"Valves"in"Power"Plants

CHANG"Wenli

China"Energy"Bengbu"Power"Generation"Co.，"Ltd.，"Bengbu，"Anhui"Province，"233411"China

Abstract："This"paper"takes"the"maintenance"project"of"a"large"steam"turbine"valve"in"a"power"plant"as"an"example."Due"to"the"modification"of"oil"pipes，"the"maintenance"time"of"the"steam"turbine"valve"needs"to"be"shortened，"and"the"grinding"time"of"the"steam"turbine"valve"is"the"only"compressible"process."By"drawing"on"the"application"principles"of"other"valve"grinders，"grinding"rods，"and"positioning"covers，"a"new"device"using"a"steam"valve"grinding"device"instead"of"the"valve"core"for"grinding"is"proposed."Applying"this"device"to"the"maintenance"of"large"steam"turbine"valves"can"timely"detect"local"poor"contact"and"damage"problems"of"the"sealing"surface，"and"carry"out"targeted"grinding"treatment，"achieving"good"grinding"effect"and"ensuring"the"tightness"of"the"steam"turbine"valves.

Key"Words："Power"plant;"Large"steam"turbine;"Valve"maintenance;"Grinding"rod;"Tightness

汽輪機(jī)是發(fā)電廠機(jī)組運(yùn)行中的重要組成部分，該設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)直接影響電廠的安全穩(wěn)定，所以需要做好汽輪機(jī)內(nèi)部檢修工作。汽閥屬于汽輪機(jī)管道的重要連接和控制元件，在整個汽輪機(jī)系統(tǒng)中的作用不可替代，一旦出現(xiàn)異常問題則會引發(fā)汽輪機(jī)故障。汽閥的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)較為嚴(yán)格，需保障在各種環(huán)境條件下保持完整狀態(tài)和優(yōu)良性能，所以需要定期檢修維護(hù)。以往在進(jìn)行汽閥檢修時運(yùn)用的方法需要在汽閥研磨上消耗較長時間，且無法獲得良好的檢修效果，可通過技術(shù)創(chuàng)新方式研發(fā)新型汽閥研磨設(shè)備來改善傳統(tǒng)檢修技術(shù)中的不足，增強(qiáng)檢修關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用實(shí)效，保證汽輪機(jī)汽閥的嚴(yán)密性良好，確保能夠滿足發(fā)電廠大型汽輪機(jī)汽閥檢修要求，在快速完成檢修工作的同時保障機(jī)組運(yùn)行安全，這對行業(yè)持續(xù)發(fā)展有著重要意義。

1""工程實(shí)例

以某發(fā)電廠#1機(jī)組汽機(jī)檢修工程為例，該機(jī)組主要為660"MW"汽輪發(fā)電機(jī)組，一共10臺汽輪機(jī)汽閥，高壓主汽閥和中壓主汽閥分別2臺，高、中壓調(diào)節(jié)汽閥分別為4臺和2臺，實(shí)際運(yùn)行期間會根據(jù)運(yùn)行需要調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的進(jìn)汽量。實(shí)際檢修過程中，發(fā)現(xiàn)汽閥的嚴(yán)密性不達(dá)標(biāo)，存在內(nèi)漏現(xiàn)象，說明汽閥密封面可能存在缺陷，若沒有及時處理這一問題，則會影響汽輪機(jī)組正常運(yùn)行，還容易引發(fā)安全事故。本次檢修工程機(jī)組停運(yùn)期間業(yè)主要改造汽閥控制油管道，為能夠預(yù)留足夠時間沖洗油管道，需要提前10天左右完成檢修工作，增加了檢修階段的工作量。對汽閥進(jìn)行氣密性檢查的過程中，主要是在檢查部位的閥芯和閥座上涂抹紅丹，而后將閥芯提高到一定高度后使其自由回落，再檢查汽閥密封面表面狀態(tài)，若表面光潔平整、無溝槽，則說明密封性良好。

2""汽閥檢修中存在的問題和解決思路

2.1""問題分析

汽輪機(jī)組檢修工程中，運(yùn)用現(xiàn)有檢修技術(shù)檢修汽閥可以在原定工期內(nèi)完成任務(wù)，但由于進(jìn)行油管改造，需要縮短汽閥檢修時間，而汽閥的閥芯重量較大，在實(shí)際檢修過程中汽閥研磨時間較長，通常要長期占用2臺行車，由于汽輪機(jī)組檢修主線時也需要行車，所以需要穿插使用，這就導(dǎo)致汽閥檢修時間延長。要想為沖洗油管預(yù)留出足夠時間，要盡量壓縮汽閥檢修時間，而能夠壓縮檢修時間的工序只有閥芯研磨，但現(xiàn)有的汽閥檢修技術(shù)無法滿足要求，需要積極探索汽閥檢修新工藝和新技術(shù)。

2.2""解決思路

2.2.1""理論研究

為解決上述問題，則需要研制一種新型的汽閥研磨裝置，直接作用于閥座部位，節(jié)省其他工序作業(yè)時間。利用網(wǎng)絡(luò)平臺和檢索網(wǎng)站對提出的理論思路涉及的研磨設(shè)備進(jìn)行搜索研究，發(fā)現(xiàn)目前主要的研磨設(shè)備都更適用于汽水管道的研磨操作，不能很好地應(yīng)用到大型汽輪機(jī)汽閥研磨工作中。當(dāng)前所用的技術(shù)手段主要運(yùn)用持續(xù)旋轉(zhuǎn)閥門的方式，由于閥芯重量較大，研磨時間較長，而研究輕型汽閥研磨上裝置則可避免研磨出溝槽的問題[1]。

2.2.2""設(shè)定目標(biāo)

為縮短汽閥檢修時間，汽輪機(jī)組中汽閥研磨時間要縮短為原計劃的一半，這樣才能在規(guī)定的工期內(nèi)完成檢修工作。將縮短煤炭汽閥研磨時間為主要目標(biāo)，而后對這一目標(biāo)的可行性進(jìn)行論證分析。根據(jù)發(fā)電廠大型汽輪機(jī)汽閥的特點(diǎn)，選擇4臺與檢修對象形狀、大小相接近的閘閥和截止閥進(jìn)行研磨試驗(yàn)研究，根據(jù)研磨時間來推演汽輪機(jī)汽閥的研磨時間。運(yùn)用研磨機(jī)研磨閥座尺寸為φ400和φ500的截止閥和閘閥，研磨時間均為2天/臺，平均時間為2天/臺。以此為依據(jù)推演汽輪機(jī)汽閥不同閥座尺寸閥門研磨時間，如表1所示。

通過試驗(yàn)結(jié)果可以了解到，截止閥和閘閥的閥座研磨平均時間為2天/臺，自制研磨工具推演平均時間為2.8天/臺，原定汽閥研磨時間為每臺6天，運(yùn)用新型研磨設(shè)備設(shè)定的目標(biāo)為縮短為原來的一半，所以可以達(dá)到設(shè)定目標(biāo)，采用自制研磨工具能夠滿足壓縮汽閥檢修時間的要求。

2.3""總體方案

本研究中擬定的方案主要為自制汽閥研磨工具，利用汽閥研磨裝置替代汽輪機(jī)汽閥的閥芯，以此研磨汽閥閥座。借助先進(jìn)技術(shù)手段模擬加工汽閥研磨裝置，而后從技術(shù)層面分析這一裝置使用過程中的可行性，從分析結(jié)果可知能夠運(yùn)用研磨裝置替代閥芯，與傳統(tǒng)汽閥閥芯研磨方式相比，可操作性更強(qiáng)，而且整個過程方便快捷，還能獲得良好的研磨效果，所以將這一替換裝置的方案作為發(fā)電廠大型汽輪機(jī)汽閥檢修中的關(guān)鍵內(nèi)容，汽閥研磨裝置示意圖為圖1所示。

3""發(fā)電廠大型汽輪機(jī)汽閥檢修關(guān)鍵技術(shù)

3.1""工藝技術(shù)流程

實(shí)際進(jìn)行汽閥檢修過程中，先要拆除傳統(tǒng)連桿，并將汽閥閥芯拆除和解體，而后對閥芯的外觀進(jìn)行檢查，確認(rèn)是否存在明顯的質(zhì)量問題，而后對汽閥的嚴(yán)密性進(jìn)行檢查，嚴(yán)格按照相關(guān)要求標(biāo)準(zhǔn)確定整體嚴(yán)密性是否達(dá)標(biāo)，確認(rèn)合格后將閥門恢復(fù)，若不合格，需要對閥芯和閥座進(jìn)行研磨處理，研磨完成后重新進(jìn)行嚴(yán)密性檢查，直至合格后才能恢復(fù)汽輪機(jī)汽閥的閥門，這是汽輪機(jī)汽閥檢修的關(guān)鍵工藝流程[2]。

3.1.1"局部接觸不良處理

密封面局部部位若出現(xiàn)接觸不良的現(xiàn)象，主要與閥門形狀異常變化以及表面凹凸不平有關(guān)。在實(shí)際檢查過程中采用涂色法檢查閥門的密封線，確定變形的位置，了解閥座的變形情況。不同類型的汽輪機(jī)組的檢測變形量的方法不同，對于300"MW以上的機(jī)組能夠進(jìn)行實(shí)時測量，其他汽輪機(jī)組則可運(yùn)用壓鉛絲的檢查方式，得到具體變形量[3]。汽輪機(jī)汽閥變形量在0.08"mm以內(nèi)，在實(shí)際檢修處理過程中主要在閥芯和閥座部位涂抹專用的研磨膏，使二者相互研磨，也可以在涂抹按摩膏后將閥芯吊起到一定高度使其自由回落砸向閥座，在相關(guān)作用力的支持下完成閥密封面的研磨工作。

3.1.2"表面損傷處理

由于發(fā)電廠大型汽輪機(jī)的運(yùn)行條件較為惡劣，主要是在高溫高壓的條件下持續(xù)運(yùn)行，若運(yùn)行負(fù)荷變化較為明顯，低負(fù)荷運(yùn)行條件下閥門密封位置易出現(xiàn)溝槽，若沒有及時處理會引發(fā)飛車事故。在汽閥檢修時，如果發(fā)現(xiàn)閥座出現(xiàn)嚴(yán)重變形現(xiàn)象，或者密封面表面坑洼較多，甚至出現(xiàn)溝槽，則需要及時研磨處理，讓密封面保持光滑、整潔的狀態(tài)。如果閥座表面坑洼數(shù)量較多，還應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)焊處理。一般在發(fā)現(xiàn)汽輪機(jī)汽閥密封面表面出現(xiàn)損傷情況時會先進(jìn)行補(bǔ)焊處理后再進(jìn)行研磨操作，可保證損傷處理效果。

3.2""研磨工具加工使用

為能夠發(fā)揮自制研磨工具作用，根據(jù)查詢的理論依據(jù)和借鑒的不同經(jīng)驗(yàn)，立足大型汽輪機(jī)汽閥檢修實(shí)際需要，按照閥芯的尺寸參數(shù)，加工出直徑與之相同的錐形研磨盤。錐形的弧度設(shè)置要以閥門密封面的弧度為依據(jù)，保證二者相適應(yīng)。在研磨盤的中間位置要設(shè)置螺紋孔，方便研磨桿旋轉(zhuǎn)進(jìn)入。實(shí)際研磨階段若閥芯出現(xiàn)位移現(xiàn)象或者晃動幅度較大，則會直接影響最終的研磨效果，嚴(yán)重情況下還會對閥芯的密封面造成破壞，所以需要加工專門的定位蓋來固定閥芯，定位蓋的尺寸要與閥蓋相同[4]。研磨結(jié)束后要檢查最終的研磨效果，實(shí)際操作時需要打開定位蓋，為方便操作，在加工定位蓋時可以選擇厚度為20"mm左右鋼板，保證其功能作用。發(fā)電廠大型汽輪機(jī)閥座表面存在弧度，整體為圓弧形，研磨工具在使用之前應(yīng)保證研磨面的弧度與之相對應(yīng)。

3.3""研磨效果分析

運(yùn)用自制研磨設(shè)備研磨之前，汽輪機(jī)汽閥中多個閥座都存在凹痕，而且痕跡較大，運(yùn)用研發(fā)的新型研磨設(shè)備能夠在幾天的研磨操作后消除表面存在的痕跡，研磨完成后重新對汽閥整體的嚴(yán)密性進(jìn)行檢查，可發(fā)現(xiàn)閥芯與閥座的嚴(yán)密性合格，密封面表面光滑平整，而且形成了連續(xù)無間斷的線條，線條寬度合理，可保障大型汽輪機(jī)安全運(yùn)行。對發(fā)電廠汽輪機(jī)中所有的汽閥檢修完成后，通過質(zhì)量驗(yàn)收可知，所有汽閥嚴(yán)密性都達(dá)到了要求標(biāo)準(zhǔn)，檢修質(zhì)量合格。

3.4""汽輪機(jī)汽閥恢復(fù)

確認(rèn)發(fā)電廠大型汽輪機(jī)汽閥整體嚴(yán)密性滿足安全運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)后，還需要對所有汽閥的內(nèi)部進(jìn)行清潔處理，清除內(nèi)部雜物，而后按照與汽輪機(jī)汽閥拆解順序相反的順序進(jìn)行回裝，通常會在拆除階段進(jìn)行相應(yīng)標(biāo)記，為后續(xù)回裝提供指導(dǎo)[5]。嚴(yán)格按照正確順序和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行回裝后，讓汽輪機(jī)汽閥恢復(fù)到正常狀態(tài)，整個過程應(yīng)保證整體干凈整潔，不能存在雜物殘留的問題，否則會影響汽閥安全運(yùn)行。

4""結(jié)語

自制汽輪機(jī)汽閥研磨裝置的應(yīng)用能夠改善現(xiàn)有技術(shù)研磨時間過長的問題，切實(shí)提高了檢修質(zhì)量，還無須投入較多成本，可以縮短檢修工期，加快檢修進(jìn)度，促進(jìn)檢修目標(biāo)達(dá)成。這一新型研磨設(shè)備在許多電廠燃煤機(jī)組中得到了良好應(yīng)用，可滿足檢修要求與行業(yè)規(guī)范，與以往運(yùn)用的工藝技術(shù)相比，檢修效率得到了明顯提升，檢修質(zhì)量和進(jìn)度也可以得到保障。實(shí)踐證明，該種革新技術(shù)方法具有安全、高效特點(diǎn)，整體工藝較為成熟，而且能夠獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，發(fā)展前景較為廣闊。

參考文獻(xiàn)

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