660MW超超临界机组高压旁路阀内漏分析及处理措施

《660MW超超临界机组高压旁路阀内漏分析及处理措施》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

2019年中国电机工程学会年会论文集660MW超超临界机组高压旁路阀内漏分析及处理措施陈杰、赵云、刘振飞、欧阳鹏、唐乾南、雷鸣、蒋振松华能集团井冈山电厂，地址：江西省吉安市青原区肖家垄，邮编：343000；AnalysisandtreatmentofHighpressurebypassvalveinternalleakageof660MWultra-supercriticalunitChenJie,ZhaoYun,LiuZhenfei,OuYangpeng,TangQiannan,LeiMing,JiangZhensongHuanengJinggangshanPowerPlant/JiangXi,Ji’An摘要：随着火力发电厂机组设计参数的不断的提高，为保证超超临界机组安全可靠的正常运行，所以对蒸汽系统阀门的技术要求更高。在运行中，系统阀门内漏造成的热力损失是影响汽轮机热效率的重要因素，对火电厂安全生产、经济运行有显著影响。某电厂通过对高压旁路阀的结构认识和内漏原因分析，集合多方技术力量，对#3机组的高压旁路阀的内部结构进行优化改造，使阀门内漏问题得到了解决，提高了汽轮机系统的经济性和安全性。关键词：火力发电厂；高压旁路阀；内漏；安全；经济；改造；ABSTRACT:Withthecontinuousimprovementofthedesignparametersofthethermalpowerplantunit,inordertoensurethesafeandreliablenormaloperationoftheultra-supercriticalunit,thetechnicalrequirementsforthesteamsystemvalvearehigher.Inoperation,thethermallosscausedbytheinternalleakageofthesystemvalveisanimportantfactoraffectingthethermalefficiencyofthesteamturbine,andtheimpactonthesafeproductionandeconomicoperationofthethermalpowerplantissignificant.Throughastructuralunderstandingofthehigh-pressurebypassvalveandanalysisofthecausesofinternalleakage,apowerplantintegratesvarioustechnicalforcestooptimizetheinternalstructureofthehigh-pressurebypassvalveof#3unit,sothattheproblemofinternalleakageofthevalveissolvedandtheeconomyandsafetyofthesystemthesteamturbineisimproved.KEYWORD:thermalpowerplant；Highpressurebypassvalve；leakage；safe；economy；Transform概述一、设备简介高压旁路阀是汽机旁路系统中非常重要的某电厂#3机组的汽轮机采用东方汽轮机设备，对改善机组的启动性能、保护机组的正厂引进日立技术生产制造N660-25.0/600/600常运行有非常重要的作用。高压旁路系统装置型超超临界、单轴、一次中间再热、三缸四排由高压旁路阀、喷水调节阀、喷水隔离阀等组汽、双背压凝汽式汽轮机，机组具有八级非调成。机组启动、运行过程中，阀门内漏造成的整回热抽汽。其入口主蒸汽参数为25MPa/600℃热力损失是影响汽轮机热效率的重要因素，严/600℃。高压旁路系统设备原厂家为德国宝马重影响了机组的运行安全和机组的热效率。某阀BOMAFA公司生产的产品，型号为：电厂通过对高压旁路阀的结构认识和内漏原因BOMAFA-COM.-N.：28.425/2008；OrderNo.：分析，集合多方技术力量，对#3机组的高压旁HSB-28033-10JGS；阀门形式为角式：水平进下路阀的内部结构进行优化改造，使阀门内漏问出，执行机构垂直布置，DN250/600PN320/100；题得到了解决，提高了汽轮机系统的经济性和设计值为：介质压力，入口27.563MPa、出口安全性。6.316MPa；介质温度，入口610℃、出口383℃；本文就某电厂#3机组的高压旁路阀的内介质，主蒸汽；流量特性，等百分比+线性；流漏，及阀内结构改造作一下简单的介绍。量，927t/h；调节行程，0～100mm气缸型号

12019年中国电机工程学会年会论文集为：PZ16C-2×450/50×95D-SO。原阀门结构问题，但使用后就会存在内漏原因；（如图所特点：示）2、阀芯、阀杆在长期高温、高压工况下机械性能会下降，在执行机构的大作用力下，阀杆极易发生弯曲变形，且阀芯与阀杆为刚性连接，进而导致阀头密封面倾斜，与阀门主中心线形成夹角，造成阀头密封面与阀座密封面不同心或中心偏移，阀门关闭时密封副倾斜为椭圆，阀芯与阀座的密封面贴合不一致，导致阀门内漏。3、阀盖与阀座是两段结构，没有定位台阶，安1、阀盖为悬浮式安装结构，通过外力预紧后，装过程中不能保证这两个零件的中心一致，容易再借靠管内介质的压力来实现对自密封环的二导致阀芯与阀座中心偏移或倾斜，进而形成内漏。次压缩，最终达到密封效果，保证阀门不外漏；4、介质正对通流孔直接冲蚀密封面，形成规则2、阀座通过螺纹套压紧并固定，阀座与阀体采的冲蚀区。（如图所示）用金属缠绕垫进行密封，阀座密封口上端为笼套结构，与阀头外径配合，起到导向作用。3、阀盖与阀座分别安装于阀体的上端和中间部位，相互之间没有相对定位的配合固定止口；4、阀芯为直通式平衡阀芯，阀芯上端与阀盖配合，并安装有填料组合密封，以截断阀内介质进入阀芯上腔。二、高压旁路阀内漏的原因分析1、该阀门为气动执行器，阀芯采用了直通平衡式结构，阀芯密封采用了填料组合密封，阀芯三、阀内改造的必要性需要从下向上装进阀盖，阀门密封安装过程中1、高压旁路阀内漏对企业安全生产的影响：预紧力不易控制，且使用过程中容易磨损，高安全生产是火力发电厂日常工作的重中之重，温、高压介质通过阀芯密封磨损处与平衡孔流是一个企业生存的基石。阀门内漏将使运行到阀后，这个问题况就是导致阀门检修后没有

22019年中国电机工程学会年会论文集中的设备无法彻底隔离，设备安全性及可靠性下降。检修时，严重威胁检修工作人员的安全，导致检修工作无法执行。还会导致阀门后管壁冲蚀减薄，管道承压能力机械强度下降，引发爆管等危险，给设备及人身安全造成极大的安全隐患。2、高压旁路阀内漏对企业经济效益的影响：高压旁路阀的内漏导致高温、高压蒸汽未经利用便直接排往凝汽器，造成极大的热量损失，同时大量热水热汽排入凝汽器导致凝汽器热负荷增加，机组真空下降，引起汽轮机效率降低，从而影响到汽轮机组的经济效益。四、高压旁路阀的改造措施3、阀盖密封结构改造：1、阀芯改造：将原直通平衡式刚性连接阀芯改为预启原阀盖密封是通过压力向上顶阀盖，起到阀结构，让阀芯与阀杆形成活动连接，在阀压紧密封的作用，现将阀盖密封改为强制密封，芯主密封前端增加导向锥与阀座内孔配合。通过螺栓进行压紧。在阀门向下关闭时，有导向锥引导，主密封4、阀笼改造：面与阀座密封面就能自动定心，准确贴合。将原阀盖、阀座两段导向段改为阀笼，并阀芯主密封面采用防冲蚀结构设计，避免介在阀笼两端增加定位止口，确保阀盖、阀芯、质直接冲蚀密封面，对密封面起到保护作用。阀座的同心度。增加预启阀有效的避免了因填料组合密封磨损造成的内漏问题，预启阀安装于阀芯内部，与阀芯径向采用间隙配合，并起到辅助导向的作用，轴向通过安装在阀芯内的四合环限位、碟簧组件支撑，碟簧组件的初始压缩量为20%，以此保证阀门完全关闭前，阀芯上、下腔室的介质通流，避免形成死区而影响阀门的开关动作。2、阀盖改造：去掉原阀盖下端导向段，改为阀笼，使阀5、阀座改造：芯密封装配更简便、可靠，预紧力更易掌握，原阀座密封面上端的过流笼套改为阀笼，密封性更佳。取消阀座螺纹压圈，通过阀笼直接压紧阀座，

32019年中国电机工程学会年会论文集起到更好的密封作用，从而让阀座拆解更简便。R/p0.2≥1034MPaR/m≥1275MPaA%≥12%z%≥15%硬度HB≥331F92机械性能要求：R/p0.2≥440MPaR/m≥620MPaA%≥20%z%≥45%硬度≤HB269X750机械性能要求：R/p0.2≥790MPaR/m≥1170MPaA%≥18%z%≥18%硬度HB≥310探伤、机械性能均合格后对零部件进行半精加工。合金焊接部位加工至工艺要求尺寸，其余留余量。根据技术协议要求进行堆焊Stellite6合金。要求堆焊后的合金面无裂纹.6、阀门改造后的相关参数夹渣.气孔等缺陷。按图纸要求，加工至精确尺寸后，使用研气缸向下执力为：3.14x(450/2)²磨工装对密封面进行研磨要求密封面不得有拉mmx0.6MPa=95378N伤、划痕等缺陷。密封面研磨成功后，将使用阀杆受向上力：3.14x(55/2)²煤油对主密封面、预启阀密封面进行渗漏试验。mmx4.84MPa=11493N要求密封面贴合精密，4小时内无渗漏情况预启阀受向上力：3.14x(60/2)²-3.14x(55/2)²mmx27MPa=12187N2、高压旁路阀改造后的使用效果对比碟簧向上推力：2943N改造前改造后阀芯向下合力：20.16阀前压21.7195378-11493-12187=71698N（未计算阀芯上腔阀前压力MPa力MPa介质压力）根据合力计算出的实际密封比压为：78MPa，阀前温阀前温度595℃593℃同时大于必须比压54MPa。度五、高压旁路阀改造实施及效果阀后压3.85阀后压力3.5MPa1、实施方案力MPa根据技术协议要求锻造阀杆、阀芯、阀座阀后温阀后温度270℃277℃等零部件，所需材料有：Inconel718、F92等。度碟簧为标件，材质为X750。要求原材料减温水减温水调节Inconel718、F92、X750均为进口，Inconel718、0.5%调节阀0%阀开度X750，符合ASTMB637-98标准,F92符合ASTM开度A182-2006标准。到厂后对所有零部件进行材机组负机组负荷80%80%质分析,对所有零部件进行超声波探伤,要求所荷有的材料不得有裂纹.夹渣.气孔等缺陷。并与六、结论厂家出具的正式材质报告核对。井冈山电厂#3机组的高压旁路阀在经过探伤合格后，根据各零部件机械性能要求，改造后，运行效果明显改善，大大提高了汽轮分别对其进行热处理。Inconel718固溶+时效；机工质的使用率和发电机组的经济性。X750固溶+沉淀硬化+时效；F92正火+回火。1、阀芯结构的改造对热处理完成的毛坯件进行取样，作拉伸试验、1.1、预启式平衡阀芯结构截断了阀头上、下腔冲击试验，高温持久性能试验。的过流通道，消除了因阀头密封失效而引起内Inconel718机械性能要求：

42019年中国电机工程学会年会论文集漏的隐患；致谢1.2、主密封导向锥不仅使密封口能正确贴合，论文的完成离不开华能井冈山电厂检修部领导还保护了主密封面不被高温高压蒸汽冲蚀；的悉心指导，安装完成后的阀门调试及数据离不开1.3、阀芯在运动过程中，碟簧组件使预启阀与运行部门的大力配合，在厂领导的指示下、经过专预启阀座一直保持开启状态，让阀芯上、下腔业领导的多次研究审核，相关试验以及论文编写工室的介质通流，避免形成死区，直至阀门关闭。作，在此向参与井冈山电厂高旁阀内漏课题攻关的2、阀座的改造，在便于设备检修拆卸的同时，相关领导及技术人员表示真诚的谢意。也增强了与阀体之间的静密封效果；参考文献3、阀盖和阀笼的改造，提高了阀内部件的安装[1]《汽轮机设备》王运民主编中国电力出版社；精度，使阀芯的运动轨迹得到保障，达到更好[2]《汽轮机设备检修技术问答》高澍芃主编中国电力出的密封效果；版社；[3]《汽轮机改造技术》张延峰主编中国电力出版社；4、改造后的阀内结构，通过阀盖螺钉的强制压[4]《发电设备检测与寿命管理》林伟杰主编西安热工研紧力，彻底消除了阀门内、外泄漏的安全隐患，究院；提高了高压旁路阀的工作效率和安全性。作者简介：综上所述，某电厂#3机组高压旁路阀的改陈杰（1978-06），男，江西定南，大学大专，主要研究火电厂汽造工作是可靠的、实用的一项技术改造措施，轮机高温高压阀门有效地解决了高压旁路阀漏流的根本问题。