300MW汽轮机高压主汽门延迟关闭原因分析及处理
高压主汽门关闭不到位的原因与处理
高压主汽门关闭不到位的原因与处理吕鹏飞【摘要】@@ 某电厂1号机组采用上海汽轮机有限公司引进美国西屋公司技术生产的超临界、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个中压主汽门和4个中压调速汽门.【期刊名称】《电力安全技术》【年(卷),期】2010(012)003【总页数】2页(P43-44)【作者】吕鹏飞【作者单位】安徽华电宿州发电有限公司,安徽,宿州,234101【正文语种】中文某电厂1号机组采用上海汽轮机有限公司引进美国西屋公司技术生产的超临界、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OVAT ION公司的电液调速系统。
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个中压主汽门和4个中压调速汽门。
高压主汽门是汽轮机用于快速切断进汽，实现停机的保护装置，其结构类似截止阀，通过压力油来控制快速关闭和开启，关闭时间小于0.2s。
高压主汽门是防止汽轮机超速的最关键的保护装置。
汽轮机一旦超速，很容易造成汽轮机飞车、轴系断裂、汽轮机报废等严重安全事故，尤其对大型机组，其经济损失将达几千万甚至上亿元；如果现场附近有人员，还易造成人身伤亡等恶性事故。
高压主汽门进汽压力、温度均很高，一旦关闭不严，极易造成汽轮机超速恶性事故。
1 高压主汽门结构简介高压主汽门为卧式结构，主阀内部有一预启阀。
当阀门在关闭位置时，进汽压力和压缩弹簧的载荷将2只预启阀阀碟同时紧压于其阀座上。
预启阀阀碟与阀杆相互间为挠性联接；当其关闭时，预启阀阀碟的密封面在主阀阀碟内能自由对中关闭；当阀杆被油动机向开启方向移动时，预启阀先开启，待其开足，即预启阀阀碟反向密封面与主阀阀碟衬套平面形成密封后，主阀阀碟开始开启；当主阀阀碟全开时，阀杆上反向密封面与阀盖衬套平面又形成密封。
【精华】高压主汽门运行中突然关闭的原因分析及处理3
主汽门自动关闭案例分析一、事情经过3月16日，系统收到汽轮机主汽门关闭信号，发电机连锁跳，汽轮机正常运行中由于负荷突然下降导致转速立即上升至3099rpm/min，超过汽轮机额定转速103%,超速保护动作，OPC动作，高调门自动关闭，很快转速正常后，高调门自动打开，汽轮机正常工作，发电机解列。
二、原因分析1）主汽门行程开关误动作；2）电气信号干扰。
三、应对措施1、对主汽门行程开关检查,并紧固线头；2、将行程开关信号线路加屏蔽,防止信号干扰。
二00七年三月十七日报：公司领导送：保全处300MW汽轮机高压主汽门卡涩原因及其处理摘要：叙述了沙角A电厂国产引进型300 MW汽轮机在运行中进行定期阀门试验时发现主汽门卡涩的过程。
通过对主汽门油动机原理图的分析，找出汽门卡涩原因。
对不同原因引起的卡涩，指出其处理应做好哪些安全措施、采用何种处理方法。
最后总结了汽门定期活动试验值得注意的问题。
关键词：汽轮机；主汽门；阀杆；卡涩；故障沙角A电厂5号汽轮机是引进美国西屋公司技术由上海汽轮机厂制造的300 MW汽轮机，该机型号为N300-16.7/538 / 538，配用SG-1025 /18.3M317型亚临界、中间再热、单炉膛强制循环锅炉。
汽轮机调节系统是由美国西屋公司生产的DEH Ⅲ型数字电液调节系统，DEH系统液压部分采用高压抗燃油，其工作压力范围为12.4～14.5 MPa。
机组设置12个油动机，分别控制2个高压主汽门，6个高压调速汽门，2个中压主汽门，2个中压调速汽门。
除2个中压主汽门外，其余各门的开度均通过电液转换器受DEH系统计算机控制，DEH系统具有阀门在线全行程试验的功能。
1故障过程2002年6月28日，5号机带210 MW负荷调峰运行，值班人员利用机组调峰的机会定期进行主汽门和调速汽门的活动试验(阀门试验是全行程动作试验，按厂家的要求，该机组进行阀门试验时必须将机组负荷降至210 MW以下)，在分别试各主汽门和调速汽门后发现A 侧高压主汽门(以下简称为TV1)不能动作。
300MW汽轮机高压调门卡涩故障分析及防范措施
300MW 汽轮机高压调门卡涩故障分析及防范措施发布时间：2022-01-06T05:08:16.687Z 来源：《中国电业》2021年22期作者：王海涛[导读] 汽轮机汽门卡涩故障属于火电厂重大的设备缺陷，严重时可能导致汽轮机飞车事故王海涛江苏淮阴发电有限责任公司江苏淮安 223000摘要：汽轮机汽门卡涩故障属于火电厂重大的设备缺陷，严重时可能导致汽轮机飞车事故，本文通过介绍#4机#1高压调门卡涩的故障分析处理过程，消除了设备缺陷，保证了机组的安全运行，并提出了防止汽轮机汽门卡涩的防范措施。
关键词：高压调门；汽门卡涩；油动机；防范措施0 引言汽轮机汽门卡涩故障是火电厂重大的设备缺陷，危害很大；汽轮机运行时转速、负荷均是由控制汽门的开度来实现的，当汽轮机故障时，快速关闭主汽门、调节汽门停机，以保证机组设备安全。
如果机组突发故障或甩负荷时，发生汽门卡涩不能正常关闭，严重时可能导致汽轮机飞车的重大事故。
1 设备概况我公司#4机组汽轮机型号为N330/C280-16.7/1.5/537/537，是哈尔滨汽轮机厂生产的亚临界，一次中间再热，单轴，两缸两排汽、抽汽凝汽式汽轮机；汽轮机共28级：高压缸1+7级，中压缸6级，低压缸2×7级。
高、中压缸各级均为冲动级低压缸各级均为反动级。
#4机组汽轮机高中压缸两侧分别配置1只高压调节联合阀，左侧高压主汽调节联合阀由#1高压主汽门、#1高压调门、#4高压调门组成，右侧高压主汽调节联合阀由#2高压主汽门、#2高压调门、#3高压调门组成，配汽方式见图1。
2 故障情况2020年8月3日，#4机组开机前，运行人员进行开机前静态试验，DEH系统进行汽门试验时，发现#1高压调门卡在18%开度，无法关闭；机组打闸，泄去安全油压，让弹簧关闭汽门，也无法关闭#1高压调门，反复打闸几次均无效果，现场敲击汽门也无法关闭。
3 原因分析及处理#4机高压调门结构如图2，导致高压调门卡涩的原因有很多，油动机故障、伺服阀故障、汽门阀杆与衬套间隙过小、阀杆弯曲、EH油质不合格导致调节系统卡涩、热控控制元件故障等。
300MW汽轮机中调门故障分析与处理
300MW汽轮机中调门故障分析与处理摘要：描述和分析运行中的汽轮机一侧中调门未开启故障现象与原因，介绍了故障的应急处理方法，为些类故障现象的处理提供借鉴。
关键词：汽轮机中调门故障处理1 前言引进型300MW汽轮机，配有两个高压主汽阀门(TV)，六个高压调节阀门(GV)，两个中压主汽阀门(RV)和两个中压调节阀门(IV)。
各蒸汽阀的位置是由各自的液压执行机构来控制的，通过控制EH油压使汽阀开启，弹簧力使汽阀关闭。
执行机构基本可分为开关型和控制型两种。
其中，高压主汽门、高压调节门和再热调节门执行机构则可以将汽阀控制在需要的位置上，合理地调节进汽量以适应运行工况的要求，控制型执行机构配有伺服阀和阀位线性位移传感器(LVDT)。
本厂采用上海新公司制造的DEH-Ⅲ型控制系统，每个控制型阀门都配有二只LVDT，LVDT输出一个正比于阀位的1-5V模拟量信号，送入DEH的伺服控制板，经过高选后作为反馈。
汽机中压调节门，在机组冷态启动时处于全开状态，热态启动时参与DEH系统的速度与负荷控制，在机组运行中还接受危急遮断系统遮断电磁阀(20/AST)和超速保护控制阀(20/OPC)的控制。
IV与TV 、GV、RV各汽阀协调配合，共同完成汽轮机调节和控制任务。
2 故障现象本厂＃１机组在检修后连续运行近一个星期，再热器安全门多次动作，锅炉专业人员现场复核安全门动作整定值符合要求，分析、讨论安全门动作原因不明。
后在就地巡查时发现汽轮机中调门1(IV1)未开启，而DEH控制系统各阀门控制正常。
热控专业人员检查DEH系统中调门1阀位信号，实测IV1两只LVDT 输出信号：LVDT1输出电压为4.85V ，相当于96.3%的开度；LVDT2输出电压为1.05V，相当于1%开度。
就地核查发现IV1的LVDT1 拉杆下端螺帽松脱，不与阀杆联动，造成DEH系统误判断。
3 原因分析汽机中调门1未开启动运行，造成汽轮机中调门单侧进汽，再热蒸汽通流量减小，从而引起再热器堵压超过其安全门整定值而动作。
主汽门关闭的原因及处理
汽轮机单侧高压主汽门异常关闭的处理1概述近年来，丰城2×700MW超临界机组、国华太仓2×600MW超临界机组、华能巢湖电厂2×600MW超临界机组、华能瑞金电厂2×350MW超临界机组在正常运行过程中均出现过汽轮机某个主汽门或调节汽门异常关闭的情况。
汽轮机单个汽门异常关闭情况中，单侧高压主汽门异常关闭处理最为复杂，对机组安全经济运行也影响最大，甚至可能导致机组非计划停运事件发生。
2010年8月，国华太仓电厂某台机组曾因汽轮机单侧高压主汽门异常关闭，锅炉蒸汽压力急剧上升，导致给水泵出力不足，锅炉给水流量低触发锅炉MFT动作，联跳汽轮机及发电机。
2010年7月6日，丰城电厂#6汽轮机左侧高压主汽门卸荷阀O型圈泄漏，导致左侧高压主汽门异常关闭，由于缺乏相关处理经验，如果不是因为当时机组负荷较低，很可能导致机组非计划停运事故的发生。
2汽轮机单侧高压主汽门关闭的现象及原因分析汽轮机主汽门或调节汽门异常关闭的原因主要有调节系统故障、汽门阀芯脱落以及卸荷阀O 型圈老化漏EH油等，其中，由于卸荷阀一直处于高温环境，卸荷阀O型圈老化漏油导致主汽门异常关闭最为常见。
汽轮机高压主汽门异常关闭时，DCS报警画面将出现声光报警，机组协调控制方式自动切为手动控制，DEH由遥控切至手动方式，汽机调节阀由顺序阀自动切至单阀控制。
汽轮机高压进汽由两侧进汽突然变为单侧进汽，在某种极端工况下（高压调节汽门顺序阀控制，未故障侧高压调节汽门只有一个在开位），汽轮机高压缸进汽面积可能只有异常关闭前的三分之一。
在此情况下，汽轮发电机的负荷将急剧下降，机、炉侧的主汽压力将急剧上升，额定工况下锅炉超压导致锅炉安全门动作。
因给水泵汽轮机由四段抽汽接带，汽轮机负荷下降引起汽轮机抽汽段压力下降导致给水泵的出力下降，给水量的急剧下降必然导致锅炉煤水比失调，螺旋管壁温度、主再热汽温及分离器出口蒸汽温度将快速上升，甚至导致锅炉超温保护触发MFT保护动作。
影响汽轮机汽门关闭时间测量因素的分析
影响汽轮机汽门关闭时间测量因素的分析摘要：本文通过对火电机组汽轮机主汽阀、调节汽阀关闭时间测定试验过程中常见主要影响因素的逐一分析，通过经验及理解认识的分享和交流，提出优化试验条件，改进试验手段和方法，使试验数据更准确、可靠。
关键词：火电机组；主汽阀；调节汽阀；关闭时间；OPC；AST随着火电机组向超超临界高参数、大容量方向发展，机组对安全稳定运行的要求越来越高，作为保障机组启停安全、运行稳定的关键设备，主汽阀及调速汽阀，对其性能尤其是安全方面的性能的要求愈加提高，更加严格。
《电力建设施工技术规范第3部分：汽轮发电机组》规定“各汽门的关闭时间应小于制造厂的要求，制造厂无明确要求时，关断汽门和调节汽门的关闭时间应小于0.3s，其中延迟时间小于0.1s”；《汽轮机调节控制系统试验导则》规定超超临界以上机组主汽门和调速汽门其总关闭时间建议值均应小于0.3s；《发电厂汽轮机水轮机技术监督导则》规定超超临界以上机组汽轮机主汽门、调节汽门关闭时间合格值均应小于0.3s；《汽轮机电液调节系统性能验收导则》规定200MW以上大容量机组主汽门和调节汽门油动机动作过程时间建议值均应小于0.3s。
对新建机组、调节保安系统大修或技术改造前后的在役机组汽轮机主汽门、调节汽门关闭时间进行测取，判断是否符合标准规范要求，这即是火电行业的普遍要求，也是各大发电集团系统技术监督的必备项目，更是机组进行甩负荷试验的先决条件。
由于汽门关闭时间的测定具有一定的精度和响应灵敏度的要求，在我们实地进行测试时，往往会遇到不少问题，影响试验准确性，甚至导致测试无效，正所谓“失之毫厘，差之千里”。
下面就汽门关闭时间测定试验中常见的主要影响因素进行分析，希望通过经验及理解认识的分享和交流，能对优化试验条件，改进试验手段和方法有所帮助。
油动机排油速度的影响。
大容量汽轮机主汽门、调节汽门油动机一般采用单侧进油，关闭力主要由操纵座中的弹簧提供，机组静态试验情况下主汽门、调节汽门快速关闭时的阻力主要来自油动机活塞下腔室需推挤出去的回油，显而易见回油排出的速度就决定了阀杆下行的速度；为了适应快速排油的需求，汽轮机主汽门、调节汽门油动机均配有卸荷阀，此卸荷阀为杯状滑阀结构，其开启关闭受OPC或AST油路控制，当OPC或AST油路油压泄去时，卸荷阀迅速打开，油动机活塞下腔室与有压回油及上腔室的排油路径迅速导通，从而迅速排油；一般来说，卸荷阀为模块化产品，其选型确定，开启动作排油速度就基本确定了，OPC或AST油压均起源于压力油经过主汽门、调节汽门油动机或高压遮断控制块内部装设的节流孔节流后形成。
主汽门关闭的原因及处理
汽轮机单侧高压主汽门异常关闭的处理1概述近年来，丰城2×700MW超临界机组、国华太仓2×600MW超临界机组、华能巢湖电厂2×600MW超临界机组、华能瑞金电厂2×350MW超临界机组在正常运行过程中均出现过汽轮机某个主汽门或调节汽门异常关闭的情况。
汽轮机单个汽门异常关闭情况中，单侧高压主汽门异常关闭处理最为复杂，对机组安全经济运行也影响最大，甚至可能导致机组非计划停运事件发生。
2010年8月，国华太仓电厂某台机组曾因汽轮机单侧高压主汽门异常关闭，锅炉蒸汽压力急剧上升，导致给水泵出力不足，锅炉给水流量低触发锅炉MFT动作，联跳汽轮机及发电机。
2010年7月6日，丰城电厂#6汽轮机左侧高压主汽门卸荷阀O型圈泄漏，导致左侧高压主汽门异常关闭，由于缺乏相关处理经验，如果不是因为当时机组负荷较低，很可能导致机组非计划停运事故的发生。
2汽轮机单侧高压主汽门关闭的现象及原因分析汽轮机主汽门或调节汽门异常关闭的原因主要有调节系统故障、汽门阀芯脱落以及卸荷阀O型圈老化漏EH油等，其中，由于卸荷阀一直处于高温环境，卸荷阀O型圈老化漏油导致主汽门异常关闭最为常见。
汽轮机高压主汽门异常关闭时，DCS报警画面将出现声光报警，机组协调控制方式自动切为手动控制，DEH由遥控切至手动方式，汽机调节阀由顺序阀自动切至单阀控制。
汽轮机高压进汽由两侧进汽突然变为单侧进汽，在某种极端工况下（高压调节汽门顺序阀控制，未故障侧高压调节汽门只有一个在开位），汽轮机高压缸进汽面积可能只有异常关闭前的三分之一。
在此情况下，汽轮发电机的负荷将急剧下降，机、炉侧的主汽压力将急剧上升，额定工况下锅炉超压导致锅炉安全门动作。
因给水泵汽轮机由四段抽汽接带，汽轮机负荷下降引起汽轮机抽汽段压力下降导致给水泵的出力下降，给水量的急剧下降必然导致锅炉煤水比失调，螺旋管壁温度、主再热汽温及分离器出口蒸汽温度将快速上升，甚至导致锅炉超温保护触发MFT保护动作。
300MW汽轮机主汽门延迟关闭原因分析及对策
300MW汽轮机主汽门延迟关闭原因分析及对策
王文营;商俊杰
【期刊名称】《华北电力技术》
【年(卷),期】1999()11
【总页数】2页(P41-41)
【关键词】汽轮机;主汽门;停机保护;故障分析;汽门
【作者】王文营;商俊杰
【作者单位】河北省电力试验研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TK267
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300MW汽轮机高压主汽门延迟关闭原因分析及处理
某台国产引进型300Mw机组在跳机过程中，发生高压主汽门A、B均关闭不到位的故障，为
此对主汽门及其油动机的工作原理和结构进行了分析，找出了主汽门延迟关闭的原因，介绍了现场处理的方法及所采取的安全措施。
某厂1号汽轮机是上海汽轮机有限公司引进美国西屋公司技术生产的300MW亚临界凝汽式汽轮机。
型号N300～16．7／537／537，为单轴、双缸、高中压合缸、中间一次再热、双排汽式。
配有2只高压主汽门、6只高压调门、2只中压主汽门和2只中压调门。
调节系统采用上海新华公司提供的DEH一Ⅲ型数字电液调节系统，液压部分采用高压抗燃油，其工作压力范围为12．4～14．5MPa，除了2只中压主汽门外，其余各汽门的开度均通过电液伺服阀控制。
1故障过程
1号机组在某次跳闸时，就地3只ASL挂闸压力开关信号均置零，高压调门、中压调门及中压主汽门阀门开度反馈均为0，高压主汽门TV1、TV2开度降至10％，均未收到行程开关关到位信号；转速由3000r／rain突降至零。
主汽门TV2在机组跳闸后17rain34关闭，而TV1则在机组重新挂闸后1rain51才出现关闭信号。
因当时负荷紧张而未做全面处理，仅对其外部的油路和机械部分进行了分析和检查，确认了延时关闭的原因。
春节调停时对造成主汽门关闭延迟的原因进
行了确认与分析，并及时做了处理。
2液压及机械部份的检查机组降负荷至150Mw。
就地解开TV1全关限位开关的接线，强制TV1关闭至DCS及发变组保护系统信号。
为防止试验侧高压调速汽门突然动作，将对应的高压调速汽门的油动机进油截止阀关闭，确保GV1、GV3、GV5在试验和故障处理过程中时刻处于关闭
位置。
2．1液压部分检查
关闭TV1进油截止阀，在主汽门的卡涩位置上保持油动机的开度，然后缓慢旋出快速卸荷阀的压力整定阀整定杆直至其全部松出，严密监视控制油母管压力没有大的变化，拆除主汽门杠杆与油动机活塞杆的连接销。
此时，主汽门未有关闭动作，仍处于卡涩状态9·而油动机活塞可以用千斤顶将其顶到关闭位置。
故判断主汽门卡涩部位不在油动机侧，而在主汽门内部或主汽门弹簧箱内。
2．2机械部分检查
(1)拆卸主汽门弹簧箱盖螺栓时，主汽门门杆在汽机内部剩余蒸汽作用下，随弹簧导杆一起向外移动。
确认弹簧箱内部弹簧元断裂和移位，即就地恢复。
(2)用千斤顶稍加用力顶起主汽门门杆，将其顶到关闭状态。
(3)恢复主汽门与油动机的连接，打开
EH油进油截止阀，做主汽门的关闭试验，此时主汽门关闭恢复正常。
TV2的检查步骤与TV1相同。
根据上述检查判断，1号机2只主汽门的卡涩是由其内部引起，需进一步解体检查。
3主汽门解体检查及分析
解体后发现2个主汽门的阀芯密封面处严重磨损，主汽门阀杆表面和阀门衬套也严重磨损，磨损后的金属碎屑掉落在阀杆和衬套的间隙中，引起阀门卡涩。
主汽门阀芯密封面是经过研磨的，主要作用是在主汽门全开时依靠蒸汽的压力密封，减少蒸汽的泄漏。
正常情况下，在无蒸汽力时，主汽门定位依靠阀杆顶部的碟形弹簧(制造厂要求碟形弹簧被压缩4．8—4．9mm时)的位置作为油动机开度的最大值，当油动机开到最大值时，油动机提供的提升力应与阀门座的弹簧反力和碟形弹簧的反力相等，密封面间的密封力等于零或很少。
在有蒸汽力的情况下，阀芯密封面间的密封力依靠蒸汽力进行密封，4MPa时蒸汽压力约为5t左右，主汽门碟阀前后的截面积差为132cIn2。
静态调试时和启动至2900r／arin进行阀切换时，由于主汽门的指令与阀位存在很大偏差，阀门调节卡根据偏差会输出最大的伺服电流和油流量驱动油动机开启，此时油压可能达到14．5MPa，油缸的直径为102mm，可以得到提升力为12t，考虑到杠杆比例为1：2，总的油动机提升力达到24t，加上蒸汽用力，总的向阀门开启方向上的力为30t，而弹簧座被压缩至工作位置所提供的力只有9(装配位置力为6t)。
可见在此情况下作用在阀门开启方向的力最大可达到20t，如此大的带动阀门的活动部件快速向开启方向运，使阀门开启(根据调试情况估计，阀门从关至全开的时间为1．5—2S)，使阀芯密封受到很大的冲击。
多次的阀门开启，导致芯密封面所承受的应力超过了材料的许用应力，引起损坏。
故障发生时，主汽门不能快速关至零位
置，而在随后的重新启动过程中却自动关闭，且在启动过程中能够卉启，其主要原因是：通常国产300MW机组的高压调门关闭时间较快，约为0．2S，而主汽门关闭时间为0．35S，在调门关闭后，主汽门碟阀前后压力平衡，从而因为前后截面差提供了一个往开
启方向的力，而阀门座弹簧在关至10％位置时的弹簧力仅为6t，加上阀杆与衬套间有异物，在阀杆运行过程中产生了很大的摩擦力，导致阀门无法关闭。
而当再次启动时，因为高压调门的再度开启，使主汽门碟阀的前后受力情况发生了改变，当主汽门在10％开度时，在调门开启的情况下，节流作用很大，前后差压也很大，蒸汽力对阀门的作用力方向是关闭方向，加上弹簧座的作用力，从而克服了摩擦力，将阀门关闭。
而阀门再度开启时，油动机提供最大为24t的提升
力，足以克服蒸汽力、弹簧反力和摩擦力，使阀门开启。
4解体后的处理和防范措施
阀门解体后，更换新的主阀杆和衬套，对衬套密封面进行了打磨处理，待下次大修时更换。
对阀门行程和阀门的位置进行了重新调整。
根据以上故障处理及阀门解体检查情况，提出以下防范措施：
(1)在DEH逻辑中，对主汽门开至60％一70％(空行程)以后的速率进行限制，如10％／s，降低阀门开启的速度。
(2)避免在调试过程中将阀门开启指令设
置为最大。
(3)等待大修时再对阀门按照制造厂的要求进行调整。