改进型N300MW机组高压调节汽门故障处理

作 者： 肖群峰 吴学斌
摘 要： 针对大坝发电有限责任公司#2汽轮机运行中#4高压调节汽门扩散器松动的问题， 对松动原因进行了分析， 并通过机组检修进行了处理， 提出了此类问题的处理方案， 确保了机组的安全运行。
1 引言

大坝发电有限责任公司#2汽轮机为上海汽轮有限公司生产的国产改进型N300-16.5/535/535型亚临界、中间再热凝汽式、单轴四缸四排汽凝汽式汽轮机。共有2个高压主汽门、8个高压调节汽门、4个中压联合汽门。调节方式为数字电液调节系统（DEH-V），300MW负荷时#1、#2、#3、#4高压调节汽门为全开状态。

2 故障情况

2006年2月20日上午8：00，检修人员在设备巡检过程中，听到#2汽轮机#4高压调节汽门内有间隔的异音，但当相关专业人员来到现场时，异音再未出现。2月21日中午13：55左右，检修人员在设备巡检过程中再次听到#2汽轮机#4高压调节汽门内间隔的异音，随即联系相关专业人员到场，经到场人员确认，判断异音来自#4高压调节汽门，结合同类型机组已发生的缺陷和高压调节汽门内部结构，初步判断异音是由于高压调节汽门扩散器松动造成。汇报公司领导后将#4高压调节汽门关闭，避免扩散器脱出后打碎高调门导流钟罩造成事故。

3 原因分析

该类型机组高压调节汽门扩散器是采用过盈配合安装在阀体上的。厂家在最初的设计安装说明中要求过盈量为0.06mm~0.09mm，并在扩散器与阀体之间加一条f20mm的横销加固。但在实际运行中由于蒸汽参数的变化，扩散器与阀体均受到一个交变的热应力的作用，加上蒸汽在扩散器中高速流动产生的作用力，使扩散器在运行中松动。该类型汽轮机组为上海汽轮机有限公司早期设计生产的机组，受当时技术条件和300MW机组运行经验的限制，由于扩散器过盈紧力的不足，高压调节汽门扩散器的松动普遍存在，且在运行中根本无法处理，停机后由于温度的降低，阀体冷却后又把扩散器胀紧，使检修人员难以证实扩散器的松动。大坝发电有限责任公司同类型#1汽轮机高压调节汽门也发生过同类问题。

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4 处理经过

2006年7月9日#2机组按计划停机检修。7月19日将#4高调门扩散器取出，经测量发现，扩散器与阀体配合部位如图1，间隙最大处已达0.49mm。测量数据如表1。

根据上海汽轮机有限公司设计研究所设计人员最新提供的资料，扩散器与阀体的过盈配合应为0.12mm~0.15mm。因本公司#2汽轮机为上海汽轮机有限公司早期生产的产品，备品供货时间较长，本次检修新订购的扩散器无法送到，因此公司决定对现有扩散器进行表面喷涂后根据过盈配合要求进行精加工，最终满足配合要求。具体处理方案如下：

（1）将阀体上加固扩散器的f20mm的横销钻去，取下扩散器，将高压调节汽门进汽口进行可靠封堵；
（2）待扩散器完全冷却后，对扩散器与阀体配合尺寸进行测量，考虑扩散器与阀体的配合部位可能不是均匀的圆形，为保证测量数据的准确性，沿扩散器及阀体轴向选三个点，分别在东西、南北两个方向进行测量，确定扩散器现有尺寸；
（3）对扩散器与阀体的配合部位进行喷涂，并注意测量喷涂后尺寸，待喷涂后扩散器尺寸大于阀体尺寸约0.30mm时，不再进行喷涂；
（4）按过盈配合0.12mm~0.15mm的要求对扩散器进行精加工，直至过盈量符合要求；
（5）因扩散器与阀体为过盈配合，过盈配合安装时一般采用加热一个部套或冷冻另一个部套的方法，因高压调节汽门阀体体积较大，无法对阀体进行加热，且安装时工作空间较小，只能由一人进行工作，因此决定对扩散器进行冷却后，迅速装入阀体内。为保证一次安装到位，在使用氟利昂对扩散器进行冷却后立即对扩散器尺寸进行测量，保证安装的顺利进行。
（6）将重新加工的f20mm固定横销装上，并在阀体上对横销进行电焊。

5 结束语

上海汽轮机有限公司早期生产的N300-16.5/535/535型汽轮机的调速系统，由于当时技术条件和各方面经验的原因，其部套较多、系统较复杂。调速系统工作正常与否跟系统中各部套的正常工作息息相关，任何一个部套的工作不正常，都会直接或间接地影响到调速系统的正常工作。因此在设计上应充分考虑到它的合理性、可靠性。此外，加强对生产现场设备的巡检工作、提高设备异常的分析和判断能力、严格执行检修工艺质量标准也是至关重要的环节。

参考文献：

[1]周礼泉.大功率汽轮机检修.北京：中国电力出版社，1997年.
[2]山西省电力工业局编.汽轮机设备检修（初级工、中级工、高级工）.北京：中国电力出版社，1997年.
[3]吴季兰.汽轮机设备及系统.北京：中国电力出版社，1998年.