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對汽輪機調速汽門預啟哈氏合金針閥閥座脫落原因的分析及處理

您是第 位讀者    發布日期:2013-10-17

汽輪機的可靠性和安全性是電廠的考核指標,牡丹江熱電廠的汽輪機發生了調速汽門預啟閥座脫落,進入了噴嘴室,卡在噴嘴弧段上,給機組以后運行帶來了非常可怕的隱患,在該機組大修時,通過特殊辦法用自制的小型電磁頭將預起閥座從汽輪機噴嘴室內取出,確保了汽輪機運行的安全性。
   一、預起閥座脫落問題發生的原因。
   首先是預起閥座的材質問題
   生產廠家提供的預起閥座是低合金鋼15Cr11MoV,其組織是在熱處理退火過程后,使奧氏體最終完全轉變為鐵素體與滲碳體層片相間的珠光體組織,但這種珠光體組織在某一溫度區間(如400~550℃)長期受熱會發生沖擊韌性和耐磨性顯著降低的現象。
篮球即时比分网    其次是熱膨脹系數不同

哈氏合金針閥
   由于預起哈氏合金針閥閥座和閥碟,壓緊螺母的材質不同,預起閥座的材質是15Cr11MoV,閥碟和壓緊螺母的材質是30Cr2MoV,經查找資料數據得知,30Cr2MoV的膨脹系數比15Cr11MoV的熱膨脹系數大,在軸向上,壓緊螺母隨著閥碟一起膨脹大于預起閥座的膨脹,就產生了軸向間隙,。在徑向上,預起閥座和閥碟是間隙配合裝配,這樣在啟機低負荷時,預起閥座與哈氏合金針閥在軸向上和徑向上都有了間隙,使預起閥座在哈氏合金針閥內發生施轉提供了前提條件。
   再次就是#1調速汽門在啟機時(意念啟停機10次以上)低負荷開啟的工況運行,而這時#2調速汽門在欲開啟工況下運行,閥桿已經微微提起,不再壓在預起閥座上,然而這時#2調速汽門的預起閥座受到了上下兩股方向不同的高速汽流的作用,預起閥座就會產生旋轉從而也就發生了磨損,其邊緣就會變薄,中心會發生偏斜。由于低負荷運行工況不穩,高速氣流一會將預啟閥座頂起,隨后在極短的時間里又被彈簧壓下。如此反復運動,猶如重錘在預起閥座上反復敲打,造成局部應力集中。
   由于以上三條原因就會導致預起閥座能夠發生脫落,在某一次打閘停機時,預起閥座在閥桿的瞬間沖擊下,預起閥座這種低合金鋼15Cr11MoV的鐵素體與滲碳體層片相間的珠光體組織就會瞬間發生剪切,預起哈氏合金針閥閥座就會脫落進入噴嘴室內。
   二、預起閥座脫落問題的后果嚴重性。
   它將影響調速系統不能維持空負荷運行。
   它將直接影響汽輪機的并網
   它將影響調速嚴密性試驗比合格,在事故停機情況下,往往造成事故擴大。
   預起閥座在噴嘴室內,受到高速汽流沖刷,時間長久預起閥座的邊緣就會出現溝痕并逐漸變小,有可能從噴嘴進入汽缸內,將會造成動靜葉片的嚴重損壞,危急機組的安全。
   三、預起閥座脫落問題的解決措施。
   在發現#2調速汽門的預起閥座脫落以后,當每次機組小修時,我們用監視器探頭對預起閥座進行觀察,是否有所異常變化,以便采取相應的措施。
   在大修時,揭開缸后,用特制彎曲的工具把預起閥座從噴嘴弧段上剔下來,用自制的小型電磁頭,從#2調速汽門送入 其控制的噴嘴室內,監視器探頭緊跟其后,觀察到電磁鐵已接觸到預起閥座,給電磁鐵合閘,吸上預起閥座,把它從噴嘴室內取出,消除了隱患。
   四、預起哈氏合金針閥閥座脫落問題的防止措施。
   要在現有的檢修裝配上,采取對閥碟加熱的辦法,壓緊螺母對預起閥座是熱緊方式,可防止哈氏合金針閥受熱膨脹,預起閥座轉動磨損邊緣。 在設計上建議廠家改變哈氏合金針閥A部的軸向和徑向尺寸,適當加大,預起閥座就可避免脫落。 在材質選擇上建議汽輪機廠家選用適當的優質耐熱合金剛。



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