300MW机组高压调节汽阀阀杆脱落的故障分析与处理摘要：高压调节阀是汽轮机调速系统执行机构的主要设备元件，调节阀工作正常与否直接影响机组的安全稳定运行[1]。文章针对某电厂出现的高压调节汽阀阀杆脱落的故障事件进行了原因分析，最终通过对高压调节汽阀的改造，彻底解决了故障问题。关键词：高压调节汽阀；脱落；改造中图分类号：TM621.3文献标识码：A文章编号：1006-8937（2016）15-0093-021设备概况某330MW级热电联产电厂#1、2号汽轮机为东方汽轮机厂CC330-16.67/3.5/1.0/538/538型亚临界、中间再热、单轴、两缸两排汽、双抽汽凝汽式供热汽轮机，高、中压合缸，通流部分反向布置，高压缸为双层缸结构，中压部分为隔板套结构，低压缸为双缸双排汽对称分流，低压缸采用焊接双层缸结构，分别于2012年8月和10月投产运行。本汽轮机配汽方式为设两个高压主汽门、四个高压调门和两个中压联合汽门，具备阀门管理功能，能实现喷嘴调节和节流调节。汽轮机左右各两个高压调节汽阀，布置在汽机前方运行层下面，每个高压主汽调节阀由公共一个壳体的1个自动主汽阀和2个高压调节阀组成，高压调节阀和自动主汽阀在公共阀壳内呈三角形排置，结构简单，布置紧凑。高压部分共有四个调门对应于四组喷嘴，喷嘴组与调门的序号相对应，喷嘴调节方式是Ⅰ、Ⅱ调门同时开启，其阀杆行程达39.2mm时，Ⅲ调门开启，当Ⅲ调门阀杆行程达39.2mm时，IV调门开始开启。节流调节方式是高压调门同时开启且开度相同。中压部分为全周进汽，负荷在30%以下，中压调门起调节作用，负荷大于30%时，中压调门保持全开，此时由高压调门调节负荷[2]。本机组具备单阀/顺序阀选择功能，运行人员能够对汽轮机的阀门配汽方式进行选择，也可根据负荷对运行方式进行选择。调峰运行中可采用定―滑―定方式，机组带90%以上负荷时，采用定压运行；机组带90%～30%负荷时，采用滑压运行；机组带30%以下负荷时，采用定压运行。2设备异常情况#1机组投产近6个月时，机组处于单阀控制状态，某一天负荷突然从220MW降至175.8MW，后又回升至220MW，高压调节汽阀GV1/GV2/GV3/GV4均由40%突开至62.9%，负荷功率反馈由93.6%开至98.3%，期间负荷波动较大，范围在10MW左右，其余参数变化不明显。热控技术人员检查相关逻辑、及就地有关表计均正常，未发现异常，初步怀疑3号高调阀设备异常。3故障原因分析为进一步确认异常情况的原因，电厂技术人员进行了分析和相关实验，逐渐逐一关闭1号高压调节汽阀GV1、2号高压调节汽阀GV2、4号高压调节汽阀GV4高压调节汽阀，关闭高压调节汽阀时机组负荷明显减低、减少，自动主汽阀前主蒸汽压力明显升高；逐渐关闭3号高压调节汽阀GV3时，汽阀开度由57.3%关小至10%期间，机组负荷及自动主汽阀前主蒸汽前压力无明显变化，发现关闭3号高压调节阀对机组负荷没有任何影响，不参与负荷调整，最终确认3号高压调节汽阀阀芯脱落。东汽300MW级以上的大容量机组，其高压主汽调节阀中的高压调节阀的阀杆与十字头均使用螺纹直接连接，高压调节阀的阀杆提升机构采用的是“日立”调节阀结构，电厂高压调节汽阀也采用此结构，如图1所示。随着国家煤电机组单台装机容量的加大和装机数量的增加，尤其南方地区已出现电量供大于求的现象，300MW煤电机组已经成为调峰主力机组，明显出现机组调峰时间增多，启停次数增加，机组打闸次数增加；并且随着供热机组技术水平的不断提高，300MW供热机组已成为供热机组的主流机型，由于外部环境的影响，机组负荷、对外供汽量调整非常多，机组高压调节汽阀动作频繁。机组打闸时，AST电磁阀动作，高压调节汽阀下安全油压泄走，在弹簧力的作用下，汽门迅速关闭，阀蝶迅速到底，与阀座产生很大的碰撞和冲击，并且由于安装原因，阀杆顶部与十字套之间存在较大间隙，碰撞冲击力全部集中在十字套顶部的螺扣上，打闸次数的增多，螺纹会逐渐发生变形，进而阀杆与十字套连接部位发生位移，最终导致十字套内的止转销部件因承受较大剪切应力被切断。该型机组高压调节汽阀的主阀碟与主阀杆连为一体，固定在主阀杆上，主阀碟不能旋转。在设计上，其主要结构为高压主汽阀和高压调节汽阀的阀体相连，由2个主汽阀和4个...