600MW汽轮机高压主汽门检修工艺 - 图文

600MW汽轮机主汽门检修

前言

上汽600MW亚临界汽轮机卧式布置主汽门经常发生关闭缓慢、卡涩甚至卡死的故障，严重威胁机组的安全运行和稳定运行。主汽门在检修过程中工作人员的检修工艺对保证汽门修后的安全运行也起到关键的作用，下

面重点介绍主汽门的检修工艺进行介绍，使检修人员更深刻了解设备的结构，以及运行中存在的安全隐患，掌握主汽门检修工艺要求和检修的重点工作，提高员工的技能。

一、设备简介

汽轮机型式：亚临界四缸四排汽凝汽式汽轮机 汽轮机型号：N600-16.7/537/537 制造厂家：上海汽轮机有限公司 铭牌出力：600MW

额定转速： 3000r/min（从汽轮机端向发电机端看为顺时针旋转） 额定参数：汽机高压主汽阀前压力 16.7MPa ，温度 537℃。

本机组的高压进汽阀门，为由一个主汽门和两个调节气门所构成的组件，主汽门为卧式布置，而调节汽门为立式布置。进汽阀门组件共两个，分别设置于高压缸的两侧，通过主汽门座架固定于基础平台上。架座一端为“A”型弹性框架和横向拉杆拖架组合体。

主汽门靠液压开启，弹簧关闭，卧式运行。主阀内有一启动小阀，在全压下能开启，其通流能力约为25%额定蒸汽流量，它在调节汽阀全开的全周进汽启动时，能精确控制转速。主汽阀的主阀碟为非平衡式，在负荷或转速控制切换至调节汽阀控制而需要全部打开主汽门时，需关小后面的调节汽阀至一定程度，即主汽门主阀碟前后压差减小到一定程度方能打开主汽门主阀碟。主汽门在全开和关闭位置，阀杆都有自密封装置，以减少阀杆漏汽，主汽门内有一蒸汽滤网防止异物进入汽轮机，在试运行阶段，

在永久性滤网外面，尚要临时增加一细目滤网。

主汽门的功能是在需要时起到紧急阻断进汽的作用。

二、 主汽门检修项目 1、 主汽阀解体检查 2、 管道弯头测厚 3、 检查修理蒸汽滤网 4、 法兰螺栓做金相检查。

三、主汽门现在存在的问题：

国华台电5台600MW机组投运后，高压主汽门相继出现卡涩和关闭超时严重威胁到机组的安全运行。

1、2004年5月8日，2号机跳机，DCS反馈1＃主汽门存在关闭时间超时达80秒（标准为小于0.4秒）,从开度15％关闭零位时,出现关闭超时异常。

2、2005年2月9日，#2机组因发电机接地保护动作，紧急停机中，高压自动主汽门（TV1）关闭时只关到38％开度，而后呈一条斜线逐步关到0，时间达28分钟。

3、2005年3月21日，#2机组因发电机CT保护动作，紧急停机中，高压自动主汽门（TV2）关闭到7％开度时，出现了关闭缓慢的现象.时间达1分钟（从记录曲线上查到）. 4、

2006年2月21日，#4机组运行中跳闸。跳闸时从ETS指令发出到

汽门关闭时间分别为TV1＝850ms；TV2＝684ms；从MFT指令发出到主汽门全关结束时间分别为TV1＝1054ms；TV2＝888ms；关闭时间均超时。 5、

2009年5月29日4号机停机时#1主汽门关闭时间：3.92s，关闭

超时。

四、高压主汽门关闭故障原因分析

1、 机械阻力大，造成机械阻力异常增大的原因可能有： a 控制回路和EH油系统的故障，如卸载阀卡涩等；

b 主汽门阀体内的卡涩，如阀杆与衬套，主阀与衬套等由于间隙过小，或阀杆弯曲过大而造成卡涩等；

c 弹簧室内弹簧托盘或弹簧本身与内壁发生碰磨； d 油动机内部卡涩或卡死；

e 杠杆机构卡涩，如五个销子之间存在着某种形式不平行而使杠杆机构转动不灵活等；

f 杠杆机构与油动机发生蹩劲而使杠杆机构和油动机的机械阻力明显增

大，

2、 主汽门横置摩擦力大，需要适当增加弹簧的预紧力； 3、 主汽门关闭的过程中蒸汽的反作用力引起的关闭延时； 五、主汽门检修预控措施

图1：主汽门及弹簧室截面图

说明：阀杆11与衬套13、15，主阀3与衬套14，连接销38与衬套40、41（间隙为0.08～0.13mm），弹簧与弹簧、弹簧与弹簧室（件号45与46、件号46与47及件号47与44，见附图1）碰檫以及弹簧架（件号42，见附图1）与弹簧室（件号44，见附图1）

图2：主汽门杠杆机构图

说明：连接销57与衬套59、60（间隙为0.08～0.13mm），连接销70与衬套72、75（间隙为0.05～0.10mm） 1 主汽门本体检修措施

a 尽可能保证门杆与门杆衬套间隙达到厂家标准要求的上限。 b 检修时应在主阀衬套内部平均选取7-8个截面进行详细测量，保证内径偏差在0.03mm范围内。如果出现椭圆度偏差较大的情况，应该进行磨床精细加工,无条件时考虑使用金相砂纸进行人工打磨.

c 解体检修时测量门杆弯曲值，防止阀杆弯曲造成的阀门卡涩，以保证阀门开关的灵活程度。

d 门杆、门杆套、阀蝶表面和导向套的光洁度，不应有氧化皮和其他杂质存在。

e 阀蝶、门杆螺旋槽外缘处、门杆衬套外口不应有尖角，保持圆滑过渡。 f 预启阀密封面接触均匀，成一条连续的圆周100%环线。 g 阀蝶密封面接触均匀，成一条连续的圆周100%环线。 2 主汽门操纵座检修措施

a 检修时要仔细检查导块球型面表面光滑，弹簧座架与导块在安装时应配对研磨，至少保证接触位置在直径较大的地方，以利于对中。环行接触达到80%以上。尖角接触的部分修钝。

b 测量弹簧的自由长度符合要求，弹簧钢度（第一次检修或如有问题时）符合标准要求。

c 测量弹簧压缩值符合标准要求。如出现予紧力减小的情况,应查明原因。

d 三根弹簧安装时起始点应错开180度。

e 弹簧室连接法兰止口处表面光滑，不能有毛刺、凸点，否则要打磨。 f 检查弹簧室内壁表面光滑，不能有凸点，弹簧观察窗口内壁四周应圆滑过渡,不能有棱角, 否则要打磨。

g 弹簧室组装时应在垂直竖立状态下进行，安装时应该注意弹簧座架在弹簧室内圆周间隙要均匀,尽可能在中间，如有少量偏差，也应该是下部间隙大于上部间隙，以防止弹簧座架在主汽门开、关时与弹簧室碰磨。 h 解体后检查弹簧与弹簧之间及弹簧与弹簧室之间是否有摩擦，如有，可转换弹簧间角度消除，以利快关。

I 主汽门保温时不宜将弹簧室座架连接法兰及螺栓进行保温。 3 杠杆传动机构方措施

a 检修时保证上杠杆和下杠杆三个销子孔各自同心，不能错口。 b 测量上杠杆和下杠杆三处连接销子两侧的上下距离，并做记录。偏差过大时应查明原因，并进行调整以保持平行度。

c 杠杆传动机构各销子与销子衬套间隙要保证0.05mm～0.10mm，连接杆与杠杆处销子与销子衬套间隙、主汽门门杆与操纵座联杆处销子与销子衬套间隙要保证0.08 mm～0.13 mm。销子和销子衬套表面应保证光洁。安装时应在销子表面上涂上二硫化钼干粉，含油轴承涂机油。检查销子活动是否灵活。否者要进行处理。

d 油动机底座安装需在弹簧室垂直竖立状态下进行,后部止动处应贴实，不应有间隙。

e 传动杠杆安装后检查油动机杆、弹簧拉杆、支点处支架中心应在同一个平面上。

4 安装完毕后的检验措施

a 油动机安装要保证不小于6.4mm缓冲行程。

b 油动机活塞下加装静态试验用临时压力表。（有条件时加装；试验后拆除，恢复死堵。）

c 校对主汽门实际上移、下移行程位移和LVDT反馈信号。

d 对油动机上移和下移过程中活塞下油压进行测量，每开、关10%记录一次。如同一开度下偏差过大应查明原因进行消除。

e 主汽门整体安装结束后，在油动机活塞杆、主汽门操纵座连杆、支点支架与杠杆连接销子附近的杠杆端面上分别安装磁性表座，装上百分表。在弹簧室上盖处安装垂直于弹簧室上盖90°的平面尺，以测量油动机活

塞杆、主汽门操纵座连杆、支点支架在工作时的平行度，及支点支架在工作时左右方向的位移量。主汽门全行程取每10%记录一次百分表的读数，并对其进行比较，以检验杠杆工作状态的平行度。 5 其它问题

a 主汽门检修后要按标准要求进行主汽门关闭时间测定。关闭时间不符合要求时必须处理。

b 检修抗燃油系统进行一次彻底的清理和检测。运行中要加强油质检测。 c 抗燃油油质要符合国华公司对抗燃油油质的有关规定。 六、自动主汽门检修步骤、工艺方法及质量标准： 1、检修工序：

a. 联系热工，拆除有关信号。

b. 拆除阀门上所有的疏水及漏汽管道，并封好管口。

c. 取下杠杆与主汽门连接销上开口销，打出销轴，将杠杆拉开，并检查销轴和杠杆。

d. 拆除横担与油动机连杆销子及油动机与弹簧室固定螺栓，将油动机从系统中解除。

e. 用塞尺检查门盖四周的间隙，并做好记录，间隙应该相等，其偏差不大于0.5mm。

f. 对称地拆下六只弹簧室盖与弹簧室的紧固螺栓，然后对称地缓慢地拆卸四只特制螺栓，使弹簧伸长到自由伸长状态。 g. 取下弹簧检查，测量各弹簧自由长度。

h. 取下弹簧导杆与导块连接销的开口销，打开连接销检查。

i. 取出弹簧架与弹簧导杆检查，拆除弹簧架时应防止弹出。

j. 用行车将弹簧室吊住，拆卸弹簧座与阀盖的固定螺栓，将弹簧室吊至检修场地检查，弹簧座壳内表面无明显磨损。

k. 拉出门杆，用深度尺测量预启阀行程和主汽阀行程。

l. 主汽门螺栓与螺母编号，并做好记录；用螺栓加热棒加热双头螺柱，松开门盖与阀座的连接螺栓（最后保留两只对称螺栓不卸），将卸下的螺栓 妥善保管好。

m. 挂好钢丝绳及倒链，并稍微吃劲，松开最后保留的两只螺栓，将主阀慢慢吊出阀体至检修场地，取下垫片。用专用盖板封好腔室（贴封条），防止杂物落入阀体。

n. 拆除导块与门杆连接销，取下导块，从阀盖下部缓慢地抽出主阀碟。 o. 全面检查清理阀头、阀杆、滤网、各密封面等，应无任何缺陷， 测量各部间隙，及门杆弯曲度，若门杆弯曲超标，应予以更换，预启阀卡涩应解体预启阀，更换易损件。

p. 由金属组对阀杆、阀头探伤，门盖螺栓、螺帽做硬度检查，更换不合格部件。

q. 检修结束后，按拆卸相反的顺序进行组装。

r. 复装时，热紧阀盖螺栓前应冷紧，冷紧采用力矩扳手，不得用锤击法，冷紧力矩770N.m。热紧螺栓参考转角100°,伸长量0.52mm。 s.弹簧座组装调整后，将特制螺栓拆除。 2、质量标准与技术要求： a. 预起阀与主汽门行 (mm)：

主伐行程：162.6±3 预启阀行程：25.4±0.8 主汽门全行程：188±3 b. 间隙（mm）：

主伐碟与阀环平面配合间隙：0.20--0.25； 主伐碟与阀杆密封衬套配合间隙：0.08--0.13； 阀杆与密封衬套配合间隙：0.25--0.33； 主伐碟与外导套配合间隙：0.28--0.38 密封压圈与门杆配合间隙：0.03--0.10 c. 门盖螺栓 、螺帽的硬度要求： HB279及以下：更换新件；

HB280至HB289之间：建议两年内更换； HB290至HB360之间：可继续使用； HB361及以上：更换新件

d. 阀杆与导杆应光滑、无弯曲、无裂纹、无卡涩无磨偏等现象。 e. 弹簧应完好，无歪斜、扭曲、裂纹、断裂等现象，测量自由长度，与上次大修相比较，看是否变形，否则更换新件。组装后，弹簧在弹簧室内不得有歪斜、磨偏等现象。

f. 主阀、阀座应完好无损，阀座无开焊、卷边、裂纹、损伤。阀头、阀座的阀线应良好连续，无贯穿、麻点现象，密封接触面100%。 g. 各连接部分应活动灵活，无反抗、卡涩现象。

h. 门盖结合面、各疏水法兰结合面应平整光滑、无麻点、凹坑、毛刺等

现象，更换缠绕式垫片。

i.各销轴应光滑无磨损、裂纹、毛刺，无弯曲、变形。

j. 复装时，拧紧阀盖与阀壳连接螺栓时，阀盖与阀壳四周间隙必须相等，其偏差不大于0.05mm.

k. 滤网应无吹蚀、变形、裂纹，网孔无堵塞，如果滤网有缺陷，应将滤网拉出检查。

l. 阀杆弯曲度应≤0.05mm，如弯曲度超标，应解体预启阀。

七、主汽门检修安全、健康、环保要求： 1、安全：

1.1 进入现场必须按《安规》规定着装和使用安全防护用具。 1.2 两人及以上工作时必须明确一名工作负责人。 1.3 现场应设有足够的照明，并符合《安规》要求。

1.4 使用电动工具必须使用漏电保护器，并遵守电动工具的使用规定。不得使用有缺陷的工器具。 1.5 严禁使用汽油清洗机件。

1.6 高处作业必须正确使用安全带、工具，材料的传递应遵守安规规定。 1.7 认真遵守起重、搬运的安全规定。

1.8 工作结束应及时恢复工作过程拆除的栏杆、防护罩、沟盖板等防护设施。

1.9 工作结束清点人员、工具，收回剩余的材料，消除火种，清扫工作现场。

1.10 清理工作现场易燃易爆杂物。

1.11 电焊地线接在被焊件上，禁止远距离回路。 1.12 现场准备充足的消防器材。 1.13动火工作期间设专人监护。

1.14工作结束清理现场，不遗留任何火种。 2 健康：

2.1 接触润滑油时必须带耐油橡胶手套。

2.2 接触对人体有毒、有害或有刺激性气味的化学物品时必须做好防范措施。 3 环境：

3.1 更换后的废油必须倒入指定的油桶中，不得随便倾倒。

3.2 使用后废弃的或剩余的化学物品必须放到指定位置，不得随便丢弃。 3.3 工作结束后必须做到“工完料净场地清。

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