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1000MW东汽给水泵小汽轮机速关阀工作原理及常见故障分析
右,即仅为预启阀动作,主阀没有开启。
原因分析:
小汽轮机低压调门因故关闭不严,在速关
阀与低压调门间形成高度真空,按照正常方
式挂闸,速关阀前承受小机进汽压力,预启
阀所导入阀后蒸汽量不足以平衡前后压差,
造成速关阀无法开启。
处理方法:
作为临时措施,将速关阀前各进汽阀门关 闭,即可挂闸开启速关阀,之后再逐渐开启速 关阀进汽阀门。但在开启过程中要缓慢,严密 观察小机转速情况。 一旦有停机检修机会,必须立即进行处理 ,消除低压调门不严缺陷。
给水泵小汽轮机速关阀工作 原理及常见故障分析
前言
汽动给水泵是电厂重要辅机,其运行安
全可靠性直接关系到整台机组安全。在紧急
情况下,能够快速,严密的切断给水泵驱动
汽轮机的进汽,对于电厂安全运行 具有重要
意义。
速关阀就是实现这一重要功能的设备, 作为主蒸汽管路与给水泵汽轮机之间的主要 关闭机构,在紧急状态时能立即隔断汽轮机 的进汽,使机组快速停机。
二.速关阀常见故障分析与处理
2.1电磁阀卡涩
故障现象: 挂闸后,速关阀未正常开启,检查启动 油及速关油压不能正常建立,但启动电磁阀 及速关电磁阀带、失电情况正常。
启动电磁阀卡涩时,发出挂闸指令后,启 动油压力与正常时比较,表压偏低或无压力, 速关油压不能建立。 速关电磁阀卡涩时,发出挂闸指令后启动 油压力正常,速关油压无法建立。
期滤油,保证运行中油质达到合格标准。
2.2电磁阀带、失电设定时间不合理 故障现象: 挂闸后,启动油及速关油压正常建立, 但在启动油电磁阀失电时,速关阀未能正常 开启或部分开启后迅速关闭。
原因分析: 按照原厂家设计,启动时速关油电磁阀和启 动油电磁阀同时带电。大约10~20秒钟后,速关油 电磁阀断电复位,建立速关油。借助溢油阀的限 压作用,使启动油压低压速关油压(约0.5bar)速 关阀缓慢开起。45~75秒钟后,启动油电磁阀复位 ,启动油与回油口接通,速关阀完全打开。
原因分析: 电磁阀内滑阀卡涩造成线圈带电时,滑阀未 能正常动作。 该型电磁阀对油质清洁度要求很高,油质不 合格是造成电磁阀卡涩的主要原因。由于速关阀 控制油使用润滑油,该油系统不是封闭设计,运 行中在油箱盖等密封不严处可能进入灰尘等杂物 ;长期运行中油质劣化产生杂质。
处理办法:
加强油质监督,按照计划对油系统进行定
速关阀的油缸部分主要由油缸、活塞盘 (2)、弹簧(3)、活塞(4)及密封件等构 成,油缸用螺栓固定在阀盖(7)上。基于油 缸装、拆操作的安全性,在油缸端面装有3 只 专用长螺栓,在螺栓旋入处配有钢丝螺纹套。 注意:油缸的装拆须借助螺栓和螺母, 以免发生人身伤害事故。
油缸部分是速关阀开启和关闭的执行机构, 工作原理如下: 启动油 F 通至活塞( 4 )右端,活塞在油压 作用下克服弹簧(3)力被压向活塞盘(2),使 活塞与活塞盘的密封面相接触,之后速关油E 通 入活塞盘左侧,随着活塞盘后速关油压的建立, 启动油开始有控制的泄放,于是活塞盘和活塞如 同一个整体构件在两侧油压差作用下,持续向右 移动直至被试验活塞( 5 )限位,由于阀杆右端 是与活塞盘连接在一起,所以在活塞盘移动的同 时速关阀也就随之开启。
但在实际应用中,按照厂家设计执行经常导致速 关阀挂闸失败。分析原因如下: 启动电磁阀带电时间偏短,速关阀未开到位便失 去启动油压,速关阀活塞与活塞盘在弹簧力作用下分
开,速关油与回油通道接通后泄压。
速关电磁阀带电时间偏短,活塞与活塞盘未充分 接触靠严,速关油与回油通道接通。使速关油压不能 建立,无法启动速关阀。
因检修工作需要,热工人员对速关阀采取了强制 无速关阀关闭反馈信号。
电磁阀励磁部分故障。
措施,措施未恢复。
信号传输部分故障。
处理方法:
由热工人员配合运行人员,逐项对应进
行检查,排除以上列举各种情况。
2.8溢油阀差压调节不当
故障现象:
挂闸后,启动油压力建立正常,速关油建
立油压未能高于启动油压力 0.5bar 以上,速关
图3 危急遮断滑阀
大约 10~20 秒秒钟后,速关油电磁阀断电 复位,建立速关油,借助溢油阀的限压作用, 使启动油压低压速关油压(约0.5bar)速关阀缓 慢开起。 60 秒钟后,启动油电磁阀复位,启动 油与回油口接通,速关阀完全打开。
注意以下问题: 速关电磁阀和启动电磁阀的动作顺序不能调 换。这是由于速关阀的内部结构决定的。 启动前应确认两停机电磁阀为不带电状态。 启动油压应低于速关油压。 启动后(速关阀开后)启动油压应降为零。 启动后速关油和启动油电磁阀应始终不带电。 启动前应确认停机电磁阀和手动停机电磁阀 为不带电状态。
处理方法:
解体检查危急保安装臵滑阀,如卡涩进行 清扫修研处理。 如果因配合面及滑阀凸肩磨损严重,存在 漏油情况,必要时进行更换。
2.7电磁阀不能正常带电
故障现象:
运行人员进行远方挂闸操作,速关阀未能正
常开启,检查启动油及速关油压力未建立,启动
电磁阀及速关电磁阀未带电。
原因分析:
小汽轮机跳闸后,未进行手动复归。
重点讲解。
图1 无单独阀壳的速关阀
1.汽缸阀壳部分 2.阀座 3.主阀碟 4.卸载阀 5.螺母 6. 导向套筒 7.汽封套筒 8.旁通 孔 9. 阀杆 10.阀盖 11.试验活塞 12.压力表接口 13.活塞 14.弹簧 15.弹簧座16. 油 缸 17.压紧螺母 18.衬套 19.蒸汽滤网 D 蒸汽 E 速关油 F 启动油 H 试验油 K 漏汽 T1 回油 T2 漏油
阀不能开启或只能部分开启。
原因分析:
检修过程中没有严格执行检修工艺,将 速关阀壳体与汽机本体法兰面不平行或法兰 面夹杂异物,使阀体与阀座中心不正造成阀
杆弯曲。
处理办法:
严格执行检修工艺要求,避免造成阀杆弯
曲。
2.5速关阀阀碟前后压差大
故障现象:
挂闸后,启动油及速关油压建立正常,速关
阀只有部分开度,且每次开度一致,约为12%左
小汽轮机调节油系统是用来控制小机速关 阀和调节阀的油系统,其中调节阀由抗燃油配
合油动机进行调节,而速关阀由小机润滑油系
统供的调节油进行控制。
本文重点介绍速关阀控制油系统。
上图所示状态为电磁阀带电状态。启动时 ,使速关油电磁阀和启动油电磁阀同时带电。 (其中控制启动油电磁阀的时间继电器设为 45~75秒,控制速关油电磁阀的时间继电器设为 10~20秒。)这样由于速关电磁阀带电接通其卸 油口,同时还切断了DG16插装阀的上部进油, 使DG16关闭。而同时启动油电磁阀也带电使得 压力油经过启动油电磁阀后分两路,一路为启 动油进入速关阀上部将速关阀的阀芯压下堵住 卸油口建立启动油压,另外一路开关油进入危 急保安装臵使其滑阀处于工作位臵。
(隔离阀未关)有一部分蒸汽沿着阀杆(1)
与导向套筒( 9 )及汽封套筒( 8 )之间的间
隙向外泄漏,漏汽从接口K 引出。而当速关
阀全开后,主阀碟与导向套筒的密封面紧密
贴合,阀杆漏汽被阻断。
速关阀中的蒸汽滤网大多是采用不锈钢
波形钢带卷绕结构的滤网,也有一些汽轮机
的滤网由带孔不锈钢板卷焊而成。
油缸部分介绍
处理办法:
适当延长启动电磁阀和速关电磁阀带电时
间。目前,我厂一、二期给水泵小汽轮机启动 电磁阀和速关电磁阀带电时间分别设臵为160秒 和16秒。通过实践检验,效果良好。
2.3活塞卡涩
故障现象:
挂闸后,启动油压建立正常,速关油压
不能正常建立,速关阀未开启。检查速关电
磁阀带、失电情况正常。
原因分析:
阀没有正常开启。
原因分析:
溢油阀差压调节不正确,速关油压力偏小
,不足以克服启动油压力推动活塞,打开速关
阀。
处理方法:
对溢油阀进行检修或更换新溢油阀时,注意
将差压按说明书进行调节到正确差压范围(0.5bar
)。
结 语
速关阀不能正常开启是现场常见问题,由于可能
引发的原因多种多样,故障特征又相似甚至相同,而
且一旦发生速关阀故障基本上都是在机组启动过程中
,情况较为紧迫,需要尽量缩短处理时间,这都给我们
分析处理带来较大困难。 因此,作为检修人员除了提高设备熟悉程度和技 术水平的同时,还需要做好以下工作:
做好易故障备件的储备工作,如阀杆、电磁阀 等。 每次机组启动前提前对速关阀进行挂闸试验, 及早发现问题,为处理工作争取主动。 发生故障时,对可能原因进行认真分析,合 理排序,按照由易到难的顺序进行排查处理。
图2 独立阀壳速关阀
1.阀杆 2.活塞盘 3.弹簧 4.活塞 5 .试验活塞 6.压力表接口 7.阀盖 8.汽封套筒 9.导向套筒 10.蒸汽滤网 11.卸载阀 12 .主阀碟 13.阀座 14.阀壳 D 蒸汽 E 速关油 F 启动油 H 试验油 K 漏汽 T1 回油 T2 漏油
阀体部分介绍
阀体部分主要由件1及7~14 组成,阀盖 (7)不仅用于进汽室端面的密封,而且也是
阀与油缸间的连接件。
主阀碟中装有卸载阀(预启阀)( 11 ), 由于在速关阀的开启过程中调节汽阀处于关 闭状态,所以随着卸载阀的提升,主阀碟前后 的压力很快趋于平衡,使得主阀碟开启的提
升力大为减小。
在速关阀开启过程中或速关阀关闭后
主要内容
一、速关阀工作原理 二、速关阀常见故障分析及处理
一.速关阀的工作原理
1.1阀门结构
速关阀主要由阀体和油缸两部分构成
。根据阀体部分结构特点分为两种形式:
无单独阀壳的速关阀,如图1所示;带有独
立阀壳的速关阀,如图2所示。
沁北电厂一、二期给水泵小汽轮机所用
速关阀为带有独立阀壳的速关阀,在此进行
速关阀的关闭由保安系统操纵,如果保 安系统中任何一个环节发生速关动作,都会 使速关油失压,在弹簧力作用下,活塞与活 塞盘脱开,活塞盘左侧的速关油从 T1 排出, 活塞盘连同阀杆、阀碟即刻被推至关闭位臵。