600MW汽轮机高压调门阀座松动的原因分析、处理与防范措施

600MW汽轮机高压调门阀座松动的原因分析、处理与防范措施

摘要：简要介绍了600MW超临界机组高压调门阀座松动的原因，对现场更换高压调阀阀座的进行了说明，提出了汽轮机组运行时防止阀座松动的措施。

关键词：高压调阀；阀座松动；镗削；防范措施

0 引言

某电厂汽轮机组均采用某大型知名汽轮机有限公司引进技术生产的超临界、一次中间再热、三缸四排汽、单轴、凝汽式汽轮机，型号为N600-24.2/566/566。汽轮机的控制系统采用OVATION公司生产的电液调速系统，机组设置12个油动机，分别控制2个高压主汽门，4个高压调速汽门，2个中压主汽门，4个中压调速汽门。高压调门用于调节进入汽轮机高压缸的蒸汽流量，以适应机组负荷变化的需要，虽然调节汽门的严密性是不如主汽门，但在汽轮机打闸后用于快速切断汽轮机进汽、停机的保护装置，用压力油控制快速关闭和开启。其中，该电厂高压调阀调节顺序为1-2-3-4，即高调门用于调节汽轮机的进汽量。

1 高压调阀结构简介

某电厂高压调阀为为单座提升式阀，每个阀碟由阀碟螺母和阀套两件制成，以使与阀杆成挠性连接。调节阀是由轴向弹簧关闭和轴向油动机开启。调节阀设计关闭时间是0.2s。调节阀的阀座镶嵌在阀壳底部凹槽上，两个调节阀阀盖用垫片和螺栓连接到调节阀阀壳顶部。调节阀阀盖和调节阀阀壳体接合面是用预应力这些螺栓来密封。

2 原因分析

阀座松动的根本原因是主蒸汽温度持续快速下降阀座收缩，阀壳与阀座出现间隙，导致阀座松动，阀座在蒸汽流的作用下产生高频振动，阀壳与阀座由于高频振动而产生磨损，阀壳与阀座间的摩擦力下降，因为高压调阀在正常运行时频繁动作，阀壳与阀座磨损后不能保证设计的过盈量，当摩擦力小于蒸汽力时，即使在正常运行条件下阀座也会产生振动，阀壳与阀座继续磨损，阀壳与阀座产生更大间隙，最后导致阀座松动，阀座与阀壳分离，调节阀的压力损失增大，致使主调阀效率降低。某公司在08年底#1机大修时检查阀座松动，对其割除返厂处理，当时处理工艺为将过盈间隙由0.22mm放大到0.28mm，对阀座边缘焊接固定，同时该汽轮机有限公司为防止高调门阀座松动，于09年底起使用新型阀座：阀座材质由10325PJ变更为X10CrMoVNb9-1；阀座结合处长度增加30mm；阀座配合紧力由0.21mm增大至0.30mm。阀座二次松动原因为汽轮机厂对技术引进后，在安装工艺满足不了机组工况频繁变化的要求，在机组启停及变工况过程中，阀座在受热状态下扩散器过盈量减少导致松动。

3 处理过程