进口DKEH1ND31型200MW汽轮机组中压调速汽门故障原因分析及处理.pdf

全国火电200MW级机组技术协作会第二十三届年会论文集 进口DKEH一1 ND31型200MW汽轮机组 中压调速汽门故障原因分析及处理 张振刚 叶常盛 (国华北京热电分公司 北京100025) 摘要：本文对进口DKEH．1ND3I型机组中压调速汽门故障的原因进行了分析，并介绍了处理过程，对同类型设备预 防并厦时发现、处理故障，有一定借鉴作用． 关键词：中压调门故障分析处理 1概述 国华北京热电分公司在装机组为进口的DKEH--1ND31型汽轮机，额定输出功率：200MW，蒸 汽参数：主汽压为8．83MPa，主汽温度为535℃。工业生产抽汽量：120ffh，凝汽器真空：0．053bar。 机组配置3只结构、尺寸相同的中压调速汽门。 从2003年12月份开始，岸1汽轮机在运行中出现了中压调速汽门前后压差异常增大的现象。经 试验、分析初步判断撑3中压调速汽门存在缺陷而未能正常开启。2004年10月，抖1机组检修时对样3 中压调速汽门进行了解体，确认群3门阀杆下部配合螺扣溢扣，阀杆的固定销钉折断，致使阕苍与阔 杆脱开，不能正常开关。经过处理后，#3中压调速汽门得以修复，机组启动试验各项参数正常。 2故障原因分析 2．1 中压调速汽门设备构造简介 DKEH--IND31型汽轮机组的中压调速汽门为平衡的单座阀结构，它是被用螺栓固定在汽轮机 的上缸，其扩散段伸入中压缸的上半汽室内，阀室装有一排汽接口。中压调速汽门结构如下图所示： S8 全国火电200MW级机组技术协作会第二十三届年会论文集 中压调速汽门主要零件名称 2．阀室 16．六角螺栓 22，套、2件 25．键 35．柱销 47埋头螺栓 2．2故障现象 中压调速汽门结构示意图 12活阀塞 18扩散段活塞环 23阀杆 26．柱型销 42胂长螺栓 15．扩散段导向装置 20．导向套筒 24阀螵帽 27．中间件 43．测量无头螺栓 从2003年12月份开始，在运行中发现拌1汽轮机中压调速汽门开到100％时，抖3中压调速汽门 前后的压差增大：调门前为0 88 MPa，调门后O．76 MPa。而与捍I机相同结构的群2机组在完全相同 的工况下的参数为：中压调速汽门门前0．82 MPa、门后0．80 MPa。两台机组相比，捍1机撑3中压调 速汽门前后的压差非常悬殊，较样2机增大了近五倍。数据见下表： 机维编号 调门前压力 调门后压力 调门前后压差 (^佃a) (MPa) (MPa) #1机 0．88 0 76 012 垃机 0 82 0 80 0 02 为此，对撑1汽轮机进行了电负荷升降试验，以考察中压调速汽门在不同负荷工况时调速汽门前 后的压差数据。通过技术人员对试验数据及中压调速汽门阀芯与油动机连接部位的观察以及DCS信 号的反馈，对照中压调速汽门结构共同分析，初步判断中压调速汽门的阀杆连接部位有可能出现断 裂等损坏，阀芯脱落关闭，从而造成了中压调速汽门的前后压差增大。 另外，在运行中对拌1汽轮机中压调速汽门进行了表面温度测试，从另一角度判断中压调速汽门 全国火电200MW级机组技术协作会第二十三届年会论文集 的运行状况，具体测试数据如下表 #l中压调门 #2中压调门 #3中压调门 门座 233℃ 210【；。 188℃ 门杆 83℃ 80℃ 67℃ 门盖法兰 131℃ 129℃ 104℃ 从以上数据可以看出，群3调门的各部位温度明显低于捍1、2调门，表明该调门在正常运行中的通流 量要少于其它调门，而在正常情况下，三个中压调速汽门的通流量应当是相同的。这就是说，拌3调 门存在缺陷致使通流量低于正常值，而仅保持了安全冷却流量。 3故障分析与处理 3 1拆检情况 2004年lO月，#1机小修时对三个中压调速汽门进行了解体检查，结果发现拌3中调门阀杆与阀 芯连接螺纹溢扣，定位销切断，致使阀芯脱落关闭。群1、2调门也有与躬调门类似螺纹损坏问题， 只是损害程度稍轻。 图：撑3中调门阀杆定位销切断 图：档中压调门阀芯 3．2故障原因分析 造成挣3中压调速汽门阀芯脱落的原因是该调门结构设计存在缺陷：(1)阀杆与阀茹为螺扣连接 60 全国火电200MW级机组技术协作会第二十三届年会论文集 由于阀杆底端存在装配间隙，当调门快速关闭时，由于调门的自重将产生很大的冲击力，而这部分 冲击力就直接作用于阀杆与阀芯的连接的螺扣部分，极易造成螺纹的损坏，致使阀芯关闭。(2)原 设计阀杆定位销钉为单侧固定，伸入阔杆仅3mm左右，在实际运行中表现出固定强度不足的现象， 在阀门快速关闭时易受冲击切断。 3．3中压调门的修复措施 鉴于群3中调门没有新的备件，经过技术人员与外方专家的协商确定了以下处理方案： (1)在3只中压调速汽门阀杆底端加装直径为DN20／／1／n，长度为120 rrlrn的缓冲顶杆，目的是 填实阀杆与阎芯之间的装