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汽机主汽门关闭缓慢（不严）问题分析

来源：江苏金湖华升计量仪器有限公司 2022年06月23日 14:05

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汽机主汽门关闭缓慢（不严）问题分析

、主汽门结构及工作原理

1、主汽门的结构

图1为主汽门的结构图，主要组成部分有导向杆、阀杆、阀壳、阀座、小阀（预启阀）、大阀等。当阀门处于关闭状态时，大阀顶住阀座，小阀（预启阀）顶住大阀，使得蒸汽无法进入汽机。

图1 主汽阀的结构

2、主汽门的工作原理

当要打开阀门时，EH油进入油动机克服弹簧的压缩力，将主汽门打开；关闭主汽门时，油动机中的油进入无压回油管路，具体的开度大小通过LVDT及伺服阀来控制。汽轮机在冲转时，从0-2900r/min升速期间，是通过小阀（预启阀）来控制蒸汽量，进而控制升速率，这期间小阀（预启阀）的行程是11.4mm，小阀（预启阀）全开后，带动大阀进行开启，大阀的行程为105mm，转速达到2900r/min以后大阀全开，并进行TV与GV的切换。小阀（预启阀）的进汽是通过阀体套筒上的平衡进汽孔进入，如图4所示。由于大阀在很小的开度下，就会有很多蒸汽进去汽机，即大阀在很小的行程时，将引起很大的蒸汽量变化。由于小阀（预启阀）的直径较小，用小阀（预启阀）来控制蒸汽量量，控制效果灵敏，且蒸汽量变化稳定。此外，小阀（预启阀）开启后可以降低大阀前后的压差，有利于大阀的顺利开启。

二、阀门卡涩常见原因分析

1、阀杆产生氧化铁皮导致机械卡涩

阀杆在高温高压的运行环境下会产生氧化铁皮（Fe3O4），致使阀杆与阀杆套筒之间的间隙变小，二者摩擦变大，导致机械卡涩。

为了查找是否是阀杆与阀杆套筒之间的机械卡涩造成的阀门关不严，于是将阀体从本体上卸下。图2为主汽阀实物图，从外观上看并没有任何异常。由于无法进一步看到内部结构，决定将阀杆拆下。图3为拆下大、小阀（预启阀）及阀杆后的图片，图4为阀杆及大、小阀（预启阀）的照片，通过观察并未发现阀杆上有明显的的摩擦痕迹。

图2 主汽阀实物图

图3 拆掉导向杆、大、小阀（预启阀）后

图4 阀杆及大、小阀（预启阀）

2、主汽门本身存在缺陷

主汽门在出厂时可能存在制造误差，于是运用千分尺测量内径d1（如图3中所示）及外径d2（如图4所示），以确定是否和设计的尺寸一样。通过测量并未发现任何问题。此外，如果阀杆存在材质及工艺缺陷，运行中阀杆可能会有较大的内应力，致使阀杆弯曲，使得主汽阀卡涩。

3、EH油油质不合格，导致卸油管路堵塞

本机组在试运期间，EH油质不达标即颗粒度始终较大为6~7级，如果EH油中的颗粒度大，会导致油管路堵塞，致使回油速度慢，进而阀门关闭缓慢。

4、蒸汽不合格。蒸汽品质不合格也会使小阀（预启阀）及阀杆等部件结垢，使得部件之间的间隙减小，导致主汽阀卡涩。

三、结论

主汽阀卡涩是火电厂常见故障之一，阀门卡涩会造成严重的超速事故。特别是在脱离负载的情况下，汽轮机极易超速，甚至引起更严重的事故。

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