论文部分内容阅读
摘要：对一台杭州汽轮机开机过程中速关阀无法正常开启故障进行分析，从设备、仪表、工艺各专业角度排查速关阀故障的主要原因-预启阀卡涩，通过多项措施解决故障问题确保机组正常开机。
关键词：汽轮机;速关阀;卡涩
1.速关阀工作原理
速关阀，也称为主汽阀，是主蒸汽管路与汽轮机之间的主要关闭机构，在紧急状态下切断汽轮机的进汽，使机组快速停机，以达到保护机组的目的。速关阀由阀体部份和油缸部分组成。在运行过程中，速关阀通过速关油克服弹簧的阻力保持开启。当速关油失压时，在弹簧的作用力下，油缸内的活塞盘与活塞会脱开，速关油与排油口相通，使速关油瞬间泄压，活塞盘与阀杆、主阀碟被推向关闭位置，从而切断蒸汽进入汽机的通道，有效保护汽轮机的安全。
启动时，首先将控制联锁复位，并确认停机电磁阀处于正常运行位置，将速关组合件上速关换向阀和启动换向阀依次向右转动90°，速关换向阀压力油与回油口接通，这时，速关油压为0。同时启动油换向阀压力油与上油口接通，这时启动油建立。当启动油压达到0.65Mpa以上时，使速关换向阀复位（转动90°），则压力油与上油口接通，建立速关油。当速关油压达到0.65Mpa以上时，使启动油换向阀复位（转动90°），则启动油与回油口接通。因为启动油换向阀回油口装有节流板，启动油回油缓慢，速关阀被缓慢打开。
启动油的作用，启动油通至速关活塞右端，活塞在油压作用下克服弹簧力被压向活塞盘，使活塞与活塞盘的密封面相接触，从而使通入速关油时能够动作打开速关阀。也就是说不先通入启动油，直接通入速关油是打不开速关阀的，因为活塞盘与活塞缸没有接触，这时通入速关油也不会使速关阀动作。
速关阀动作的实现完全可以不需要设计启动油，直接通入速关油使阀门打开，速关油泄压阀门关闭。这样能简化设计，还可以减少故障率。但是假设没有启动油步骤的设计，如果出现极端情况速关油短时突然泄油，使机组停车，在主蒸汽大阀未关闭的情况下，如果速关油又突然恢复，这样速关阀很有可能被重新打开，使机组转动。
2.故障原因分析
2.1故障现象
根据杭州汽轮机速关阀及调节系统原理，依照开机程序，操作站使停机电磁阀、速关电磁阀复位得電（得电、失电具体看电磁阀是失电运行还是得电运行），现场手动停机、危及保安器复位，压力油路接通。此时方可依照速关阀开启步骤打开速关阀。
操作人员现场将启动油换向阀和速关油换向阀向右转动90度，这时启动油建立，压力0.85MPa。在启动油压力稳定后建立速关油，将速关油换向阀向左转动90度，这时速关油建立，压力0.85MPa，在速关油压稳定的情况下将启动换向阀复位，泄掉启动油。正常情况下随着启动油的泄油速关阀会缓慢被打开，通过现场反馈杆可以明确的看到
2.2故障原因分析
根据调节系统工作原理分析，可能导致速关阀无法正常开启的原因有以下几个方面1.电磁阀故障，插装阀故障，压力油路不能正常建立;2.速关换向阀故障，速关油压不能正常建立;3.启动换向阀故障，启动油无法建立或泄油过快;4.危及保安器未复位或故障，速关油路存在泄油，无法建立;5.速关阀执行机构油缸部位密封损坏存在泄油;6.速关阀阀体部位卡涩;
2.3故障原因排查及验证
2.3.1根据现场故障表现，电磁阀复位后，启动油压、速关油压均能正常建立，可排除电磁阀故障及危及保安器故障的可能。
2.3.2当启动油、速关油均建立，泄放启动油打开速关阀过程中，速关油与启动油压同时被泄放，从这一点来分析判断，启动换向阀故障可能性较大。换向阀故障进而导致启动油泄油速率过快，速关阀油缸卸放油口被打开，速关油同时被泄放，阀门无法正常开启。为尽快开机，现场当即对启动换向阀进行更换，更换后故障未能得到排除，故启动换向阀故障被排除。
2.3.3本次检修只对速关阀油缸部位进行了检查，并更换密封O型圈，检查更换过程中未发现油缸内部异常，油缸密封损坏也被排除。
2.3.4对于主蒸汽的品质，各单位虽严格依照相关标准加以控制执行，但处于经济效益的综合考虑，不可完全避免主蒸汽中仍含有少量的钠盐和二氧化硅等有害成分。这些杂质会随主蒸汽被带入汽轮机，进而在汽轮机蒸汽流道形成积垢，积垢会随着机组运行周期的增加而增多，积垢较多时会严重影响汽轮机的稳定运行。
当转子叶片部位积垢时，会引起级效率下降，动平衡破坏，压差增大，过负荷，甚至断叶片等，腐蚀性积垢还会引起腐蚀应力，对叶片材料的弯曲交变强度产生不利影响。运行中当速关阀阀杆部位积垢时，会导致阀门卡涩无法正常关闭，严重影响到机组运行安全，同样在启动过程中，如果阀杆部位卡涩会导致速关阀无法被正常开启。故速关阀卡涩的可能性较大。
3.故障处理
为彻底搞清楚本次速关阀故障的真正原因，我们采取了减小阀门前后压差的方法予以排除。预启阀卡涩与阀杆部位卡涩都会导致速关阀无法正常开启，但预启阀卡涩可以通过减小主阀碟前后背压，使速关阀主阀碟前后不受背压影响，在速关油压作用下克服弹簧力而被正常开启速关阀，阀杆卡涩却不一定。假设阀杆卡涩，有可能因为背压的减小而被开启，也有可能阀门仍然无法动作，这个跟阀杆部位结垢的严重程度有关。
结束语
速关阀作为主蒸汽与汽轮机重要的紧急切断装置，一旦出现卡涩，就起不到快速停机的目的，紧急情况下可能导致较大的设备事故，所以运行中必须保证速关阀灵活好用。以上方法只可作为临时性处置的措施，后期必须通过检修予以处理，请读者切勿盲目效仿，应结合机组实际情况综合分析予以解决。
参考文献
[1]李勇.汽泵小汽轮机挂闸异常的原因及对策[J].安徽电气工程职业技术学院学报.2019，（3）.112-116.doi：10.3969/j.issn.1672-9706.2019.03.024.
[2]严祥烨.给水泵汽轮机速关阀阀位波动分析与处理[J].新型工业化.2020，（2）.185-187.doi：10.19335/j.cnki.2095-6649.2020.2.069.
关键词：汽轮机;速关阀;卡涩
1.速关阀工作原理
速关阀，也称为主汽阀，是主蒸汽管路与汽轮机之间的主要关闭机构，在紧急状态下切断汽轮机的进汽，使机组快速停机，以达到保护机组的目的。速关阀由阀体部份和油缸部分组成。在运行过程中，速关阀通过速关油克服弹簧的阻力保持开启。当速关油失压时，在弹簧的作用力下，油缸内的活塞盘与活塞会脱开，速关油与排油口相通，使速关油瞬间泄压，活塞盘与阀杆、主阀碟被推向关闭位置，从而切断蒸汽进入汽机的通道，有效保护汽轮机的安全。
启动时，首先将控制联锁复位，并确认停机电磁阀处于正常运行位置，将速关组合件上速关换向阀和启动换向阀依次向右转动90°，速关换向阀压力油与回油口接通，这时，速关油压为0。同时启动油换向阀压力油与上油口接通，这时启动油建立。当启动油压达到0.65Mpa以上时，使速关换向阀复位（转动90°），则压力油与上油口接通，建立速关油。当速关油压达到0.65Mpa以上时，使启动油换向阀复位（转动90°），则启动油与回油口接通。因为启动油换向阀回油口装有节流板，启动油回油缓慢，速关阀被缓慢打开。
启动油的作用，启动油通至速关活塞右端，活塞在油压作用下克服弹簧力被压向活塞盘，使活塞与活塞盘的密封面相接触，从而使通入速关油时能够动作打开速关阀。也就是说不先通入启动油，直接通入速关油是打不开速关阀的，因为活塞盘与活塞缸没有接触，这时通入速关油也不会使速关阀动作。
速关阀动作的实现完全可以不需要设计启动油，直接通入速关油使阀门打开，速关油泄压阀门关闭。这样能简化设计，还可以减少故障率。但是假设没有启动油步骤的设计，如果出现极端情况速关油短时突然泄油，使机组停车，在主蒸汽大阀未关闭的情况下，如果速关油又突然恢复，这样速关阀很有可能被重新打开，使机组转动。
2.故障原因分析
2.1故障现象
根据杭州汽轮机速关阀及调节系统原理，依照开机程序，操作站使停机电磁阀、速关电磁阀复位得電（得电、失电具体看电磁阀是失电运行还是得电运行），现场手动停机、危及保安器复位，压力油路接通。此时方可依照速关阀开启步骤打开速关阀。
操作人员现场将启动油换向阀和速关油换向阀向右转动90度，这时启动油建立，压力0.85MPa。在启动油压力稳定后建立速关油，将速关油换向阀向左转动90度，这时速关油建立，压力0.85MPa，在速关油压稳定的情况下将启动换向阀复位，泄掉启动油。正常情况下随着启动油的泄油速关阀会缓慢被打开，通过现场反馈杆可以明确的看到
2.2故障原因分析
根据调节系统工作原理分析，可能导致速关阀无法正常开启的原因有以下几个方面1.电磁阀故障，插装阀故障，压力油路不能正常建立;2.速关换向阀故障，速关油压不能正常建立;3.启动换向阀故障，启动油无法建立或泄油过快;4.危及保安器未复位或故障，速关油路存在泄油，无法建立;5.速关阀执行机构油缸部位密封损坏存在泄油;6.速关阀阀体部位卡涩;
2.3故障原因排查及验证
2.3.1根据现场故障表现，电磁阀复位后，启动油压、速关油压均能正常建立，可排除电磁阀故障及危及保安器故障的可能。
2.3.2当启动油、速关油均建立，泄放启动油打开速关阀过程中，速关油与启动油压同时被泄放，从这一点来分析判断，启动换向阀故障可能性较大。换向阀故障进而导致启动油泄油速率过快，速关阀油缸卸放油口被打开，速关油同时被泄放，阀门无法正常开启。为尽快开机，现场当即对启动换向阀进行更换，更换后故障未能得到排除，故启动换向阀故障被排除。
2.3.3本次检修只对速关阀油缸部位进行了检查，并更换密封O型圈，检查更换过程中未发现油缸内部异常，油缸密封损坏也被排除。
2.3.4对于主蒸汽的品质，各单位虽严格依照相关标准加以控制执行，但处于经济效益的综合考虑，不可完全避免主蒸汽中仍含有少量的钠盐和二氧化硅等有害成分。这些杂质会随主蒸汽被带入汽轮机，进而在汽轮机蒸汽流道形成积垢，积垢会随着机组运行周期的增加而增多，积垢较多时会严重影响汽轮机的稳定运行。
当转子叶片部位积垢时，会引起级效率下降，动平衡破坏，压差增大，过负荷，甚至断叶片等，腐蚀性积垢还会引起腐蚀应力，对叶片材料的弯曲交变强度产生不利影响。运行中当速关阀阀杆部位积垢时，会导致阀门卡涩无法正常关闭，严重影响到机组运行安全，同样在启动过程中，如果阀杆部位卡涩会导致速关阀无法被正常开启。故速关阀卡涩的可能性较大。
3.故障处理
为彻底搞清楚本次速关阀故障的真正原因，我们采取了减小阀门前后压差的方法予以排除。预启阀卡涩与阀杆部位卡涩都会导致速关阀无法正常开启，但预启阀卡涩可以通过减小主阀碟前后背压，使速关阀主阀碟前后不受背压影响，在速关油压作用下克服弹簧力而被正常开启速关阀，阀杆卡涩却不一定。假设阀杆卡涩，有可能因为背压的减小而被开启，也有可能阀门仍然无法动作，这个跟阀杆部位结垢的严重程度有关。
结束语
速关阀作为主蒸汽与汽轮机重要的紧急切断装置，一旦出现卡涩，就起不到快速停机的目的，紧急情况下可能导致较大的设备事故，所以运行中必须保证速关阀灵活好用。以上方法只可作为临时性处置的措施，后期必须通过检修予以处理，请读者切勿盲目效仿，应结合机组实际情况综合分析予以解决。
参考文献
[1]李勇.汽泵小汽轮机挂闸异常的原因及对策[J].安徽电气工程职业技术学院学报.2019，（3）.112-116.doi：10.3969/j.issn.1672-9706.2019.03.024.
[2]严祥烨.给水泵汽轮机速关阀阀位波动分析与处理[J].新型工业化.2020，（2）.185-187.doi：10.19335/j.cnki.2095-6649.2020.2.069.