電廠汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)高壓旁路閥泄漏經(jīng)濟(jì)性研究和對(duì)策

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1、電廠汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)高壓旁路閥泄漏經(jīng)濟(jì)性研究和對(duì)策　　摘要：汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)是汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)的重要組成部分，旁路系統(tǒng)旁路閥泄漏對(duì)機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性有著重要的影響。文章分析了電廠300MW汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)高壓旁路閥泄漏的原因，提出了高壓旁路閥泄漏對(duì)機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性影響的計(jì)算方法，并進(jìn)行了實(shí)例計(jì)算，最后給出了旁路閥泄漏的判別方法和消除高壓旁路閥泄漏的具體措施。關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)；高壓旁路閥；泄漏；經(jīng)濟(jì)性分析中圖分類號(hào)：TK284文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2014）04-0065-031概述6汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)在機(jī)組的啟動(dòng)、停機(jī)和運(yùn)行中都擔(dān)負(fù)著重要的作用。然而當(dāng)機(jī)組正常運(yùn)行中旁路

2、系統(tǒng)旁路閥泄漏，會(huì)導(dǎo)致部分蒸汽繞過汽輪機(jī)相應(yīng)的汽缸，使汽輪機(jī)的做功能力下降，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性降低；同時(shí)，高壓旁路閥泄漏時(shí)，還有可能造成鍋爐低溫再熱器管壁超溫，低壓旁路閥泄漏時(shí)，還有可能使汽輪機(jī)排汽溫度升高、凝汽器真空下降，這些也會(huì)給機(jī)組的安全運(yùn)行帶來很大的威脅。旁路系統(tǒng)旁路閥泄漏，是指機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)旁路閥關(guān)閉不嚴(yán)密，存在內(nèi)漏缺陷。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，大型汽輪機(jī)運(yùn)行中旁路系統(tǒng)旁路閥泄漏最容易出現(xiàn)在高壓旁路中，所以高壓旁路閥泄漏問題應(yīng)給以特別關(guān)注。2高壓旁路閥泄漏的原因我國(guó)300MW汽輪機(jī)廣泛采用高、低壓兩級(jí)串聯(lián)旁路系統(tǒng)，如圖1所示。高壓旁路系統(tǒng)與汽輪機(jī)高壓缸（HP）并聯(lián)，低壓旁路系統(tǒng)與汽輪機(jī)中、低壓缸（

3、IP/LP）并聯(lián)。HPBV為高壓旁路閥；LPBV為低壓旁路閥。目前我國(guó)300MW機(jī)組較多使用美國(guó)CCI公司和瑞士SULZER公司制造的高壓旁路閥。但有些機(jī)組在運(yùn)行一段時(shí)間后，甚至有的機(jī)組剛剛投運(yùn)就出現(xiàn)了不同程度的高壓旁路閥泄漏現(xiàn)象〕。造成高壓旁路閥泄漏的原因是：閥門密封面存在缺陷，閥門卡澀或沒有關(guān)到位，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)工作失常等。其中閥門密封面存在缺陷是造成高壓旁路閥泄漏的主要原因。6閥門密封面存在缺陷往往是由于機(jī)組安裝或檢修過程中，鍋爐省煤器、過熱器、主蒸汽管道、主給水管道中沒有清理干凈，殘留一定量的焊渣、氧化鐵、金屬顆粒等雜物，而在機(jī)組啟動(dòng)和停機(jī)過程中均要使用高壓旁路系統(tǒng)控制主蒸汽的參數(shù)，以滿

4、足運(yùn)行的要求。這樣以來，系統(tǒng)中殘留的金屬雜質(zhì)隨著蒸汽一起流動(dòng)，較大的雜質(zhì)顆粒會(huì)劇烈沖擊并夾在閥芯與閥座密封面之間，使密封面出現(xiàn)凹坑、缺損等缺陷，并在高溫高壓蒸汽的長(zhǎng)期沖刷下，使缺陷進(jìn)一步擴(kuò)大，造成嚴(yán)重的密封面吹損。3高壓旁路閥泄漏經(jīng)濟(jì)性計(jì)算根據(jù)熱平衡、質(zhì)量平衡原理及等效熱降法，可對(duì)機(jī)組運(yùn)行中高壓旁路閥泄漏所造成的經(jīng)濟(jì)性損失進(jìn)行計(jì)算。3.1計(jì)算方法4高壓旁路閥泄漏的判別方法及消除高壓旁路閥泄漏的措施4.1高壓旁路閥泄漏的判別方法如圖2所示，在高壓旁路與高壓缸排汽管道接點(diǎn)C前后（圖2中A、B兩處）分別裝設(shè)溫度測(cè)量裝置。機(jī)組正常運(yùn)行中，若高壓旁路閥漏汽，必然使混合后的B點(diǎn)溫度升高。所以，若A、B

5、兩點(diǎn)溫度相等，說明高壓旁路閥嚴(yán)密性良好；若B點(diǎn)溫度高于A點(diǎn)溫度，則說明高壓旁路閥泄漏；兩者溫差越大，表明高壓旁路閥泄漏量越大。高壓旁路閥的泄漏量可依據(jù)公式（5）計(jì)算來確定。4.2高壓旁路閥泄漏的處理措施6首先應(yīng)檢查閥門是否關(guān)閉到位，若是閥門行程指示未調(diào)整正確所致（如指示到零，但未關(guān)到位），應(yīng)重新正確調(diào)整閥門的行程與指示的關(guān)系，確保指示到零，閥門能嚴(yán)密關(guān)閉；閥門卡澀多是閥桿彎曲所致，應(yīng)對(duì)閥桿進(jìn)行測(cè)量和校正，必要時(shí)更換新閥桿；閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)失靈，應(yīng)檢查修理驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，確保其正常工作。對(duì)于高壓旁路閥密封面損傷所造成的泄漏，應(yīng)根據(jù)具體的損傷情況采用以下不同的檢修工藝進(jìn)行處理：（1）對(duì)于閥門密封面缺陷深

6、度小于1mm的較輕的缺陷，一般采用在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)閥門密封面進(jìn)行研磨，閥芯進(jìn)行車削加工的方法。在研磨工作前，應(yīng)對(duì)閥芯、閥座進(jìn)行精確的測(cè)繪，按照測(cè)繪尺寸加工閥座研磨胎具。研磨胎具選擇鑄鐵材料，加工時(shí)必須保證各部分尺寸符合要求。還要根據(jù)閥殼尺寸加工出研磨胎具中心定位平板，以保證研磨胎具與原閥座的同心度，確保密封面不會(huì)出現(xiàn)磨偏現(xiàn)象。研磨時(shí)，先用80～100目的研磨膏將閥座密封面上的缺陷除去，然后更換一個(gè)新的研磨頭，使用400目研磨膏進(jìn)行細(xì)磨，并進(jìn)行拋光。最后用車削加工好的閥芯與閥座進(jìn)行對(duì)研，并用紅丹粉進(jìn)行檢驗(yàn)，確保閥芯、閥座密封面100%接觸，且要求接觸線均勻。（2）對(duì)于閥門密封面缺陷大于1mm的較嚴(yán)重

7、的缺陷，由于閥座堆焊的密封面最多只有3～5mm，如直接進(jìn)行車削研磨，極有可能使密封面堆焊嚴(yán)重減薄，甚至露出閥座母體材料，使閥門泄漏更為嚴(yán)重。因而，此時(shí)只能采用對(duì)密封面進(jìn)行重新堆焊加工的方法進(jìn)行處理。6本機(jī)組小修時(shí)發(fā)現(xiàn)，高壓旁路閥密封面損傷深度達(dá)1.25mm。該高壓旁路閥是美國(guó)CCI公司生產(chǎn)的，閥座密封面采用的是司太立鈷基合金，即以Co為基本成分，加入Cr、W、C等元素組成的合金。檢修中采取的具體措施是：在對(duì)閥座密封面進(jìn)行