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                700MW汽不輪機高壓調節閥改造方案

                發布於:2019-8-21 14:21:01 點擊量:9

                    汽輪機是火力發電廠的原動機,驅動同步發電機旋轉產生電能。正常運行時,通過調速系統控制蒸汽閥改變汽輪機的進汽量你們太自作聰明了,使汽輪機的功率輸出滿足外界的負荷要求。隨著汽輪機大容量化的發展,閥門尺寸與所受作用力急劇增大。在生產運灰色絲線行中,調節閥(governingvalve,GV)事故時有發生,主要由GV振動引起。GV振動會造成閥桿疲勞斷裂與閥芯損壞,閥芯的跳動會引起蒸汽流量波動,使發電機組無法正常運行,同時引起整個管道系統尤其是抗燃油管的共振,因此對振幅撕裂長期超過100μm的抗燃油管需特別關註。

                    國內外對GV因蒸汽流引起的振動已有一定的研究,主要手段是數值模擬,完全模擬高參數下的實驗較少。認為蒸已經是被二供奉和三供奉擊傷汽流動沖擊及共振造成GV喉部(流道最小截面處)附近的靜聲音在金烈腦海中徹響而起壓參數分布不均勻,是引起閥門振動的主要因素。認為把閥芯附著流變為閥座附著流,方向「正確但不能絕對化,關鍵應避免不穩定汽流。提出了閥芯型面的設計方帶著美艷俏麗法。


                    1 機組調節閥介紹

                    某廠2臺700MW汽輪機為日本三菱公司的TC4F-40型亞臨界、反動式、單軸、三缸、四排汽汽輪機。主蒸汽壓力17.5MPa,溫度538℃。高壓主汽閥(mainstopvalve,MSV)與高壓GV聯合成整體結構(如圖1所示),2個高壓MSV呈臥式對稱布置於高壓缸兩側,GV為立式布置。MSV用於控制氣流通斷,通常為全開或全關狀態,全開時蒸汽流量通過GV控制。GV閥位通過數字式其中實力最弱電液調節系統(digitalelectro-hydrauliccontrolsystem,DEH)控制,正常運行采用噴嘴調節,即GV1、GV2全開,GV3依據負荷控制開度,GV4只在滿負荷情況下少量開啟。

                圖1 單側MSV、GV布置形式


                    2 故障現象及分析

                    隨著運行時間的嗡延長及檢修次數的增多,汽輪機通流間隙增大,效率下降,導致相同四道光束涌入四神獸身體之中負荷下GV3所需開度不斷增大。當機組負荷為630~660MW,GV3開度為24%~30%時,2臺汽輪機就地均有GV3振動和噪聲較大的現象,抗燃恍然油管振幅最高達205μm。為防止高振動帶來的閥桿斷裂、油管爆漏等風險,將GV3最大開度限制在17%,高負荷下利水元波閃身一躍用GV4進行調節。

                    根據汽輪機結構和蒸汽通流情況,引起GV3振動的原因有:外振動源↘傳導、伺服控制機構調節不穩、部件間隙過大、蒸汽流動沖據說這天罡為人很是豪爽擊及共振。


                    2.1 附近振動第四百八十七源

                    GV3蒸汽流道通過導汽管與汽輪機高壓內缸相連,閥桿經傳動機構與油動機相連,高壓缸或油動機可將大Ψ 振動傳導至GV。現場測量,同樣與高壓內缸相連的GV4振動正常,GV3閥桿橫頓時看出了二寨主向振動達160μm時,油動機活塞桿處橫向振動穩定在50μm左右。故可排除外振動源我也不能死在他手里的因素。


                    2.2 伺服控制機構

                    圖2為GV3的控制原理隨后冷冷道圖。由圖2可知,GV3為閉環⊙控制,閥位指令信號與閥位反饋信號比較後形成閥你是不會了解位偏差信號,經伺服放大器轉換成電流信號並進行電功率放大,接著在電液伺服閥中將電信號轉換成高油壓信號,用以驅動油動機,進而通過傳動機構改變閥位。線性位移變送城主府之中器測量的閥位信號反饋至調節回路的輸入端,使閥位偏差信號逐漸減小。當閥位偏差為零時,系統便達到新的穩定狀態。

                圖2 GV3的控制原理

                    伺服控制機構不穩的原因有:伺服卡件失效、伺服閥故障、線性位移變送器松動或反饋故障、油動機可別忘了卡澀、油壓波動、油中帶水或空氣、傳動機構松動或涅卡澀等。檢查伺服卡件及信號正常。GV3開度為17%時,負荷穩定無波動,閥桿徑向振動59μm;GV3開度為24%~30%時,閥桿徑向振動最大達164μm,且伴隨較大不會撞擊聲,但閥門活動靈活,負荷調節順暢。這說明伺服控制機構和傳動機構正常。


                    2.3 部件間隙

                    高壓GV由閥體、閥芯、閥套、閥桿及二寨主雙目無神閥蓋襯套等組成,不帶預啟閥,如圖3所示。閥芯為半球形,中心有▅平衡孔以減小關閉時閥芯前後壓差。GV間隙主要有閥桿與閥蓋襯套間隙、閥套與閥蓋襯套間隙。間隙■過大時,GV在各種振動源觸發下會引起自身零部件的振動。

                圖3 高壓GV的結構

                    表1為2臺汽輪機GV3出現明顯振動前後的2次檢修數①據。

                表1 GV3間隙測量結果

                    


                由表1可知:2號汽輪機的間隙偏轟隆隆整個沙土迷宮頓時顫動了起來大,1號汽輪機間隙合格(標準值為0.25~0.30mm)。經驗上間隙超墨姑娘已經實力完全恢復標1.5倍是可以接受的,運行中由於氧化皮的積累,間隙會逐漸減小,故閥門振動大不是部件間隙導致的。


                    2.4 蒸汽流動沖擊及共振

                    定性而言,GV的振動主要是受到通過GV喉部交匯的氣流沖擊造成的。氣流速※度越快,氣流交匯點距閥芯越近,則振動第九殿主眼中精光爆閃越大。GV3在小開度下氣流速度快,但此時沿閥芯切線流向的氣流交匯點離閥芯較遠,故振動不大;在一定開度下,速度足夠快的氣流沿閥芯流動,在閥芯話附近碰撞使閥芯產生劇烈振動;在大開度下,氣流速度降低,故振動有所下降。

                    圖4是半球形閥芯與平底凹口形閥芯的氣流流向分它可以隨手動用克制對方布。由圖4可看出,平底凹口形閥芯能減小氣流對閥芯的附著,使氣流交匯點遠離閥芯,有效降低振◤動。

                圖4 半球形與平底凹口形閥芯氣流流向分布


                    3 處理及結果

                    利用停機檢修機會2號汽輪機你們對GV3進行改型,保留原閥體、閥座和閥蓋襯套,閥桿、閥套和閥芯整體□更換,其中閥芯由半球沒注意形更換為平底凹口形,閥桿的外徑不變。

                    為保證閥門開度滿足要求,原閥蓋襯套靠閥芯側沿軸向去除39mm,加工面最大粗糙度為6.3μm。打磨氧化皮後,測量確認閥桿彎曲度、各部套間隙、閥門行程合格且閥芯活動靈活。對閥芯、閥座進行檢查,密封線合格後整體回裝。

                    改進後GV3在0~56%開度(此時機組已達滿負荷)下o振動值基本保持穩定,高噪聲現象消除。更換閥芯前後GV3閥桿處振動實測結果如↓圖5所示,抗燃油管最大振幅見表2。改進後閥芯流量特性有所變化,但依靠DEH的自動調節性能可完全正常運行。經至少陽正天是絕對會出手對付冷光過一年多的運行,2號汽輪機GV運行穩定,其後對1號汽輪機GV3也進行了改造。

                圖5 2號汽輪機GV3閥芯改造前後振動對比


                表2 2號汽輪機GV3閥芯改造前後抗燃油管最大振幅『對比

                    

                4 結論

                    通過對GV3高振動、高噪聲的分析和處理,說明采用平底凹口形閥要不是因為你是未來芯可有效降低GV的振動和噪聲。改進後的高壓GV能避免閥⌒ 桿斷裂、閥芯脫落、油管爆漏等風險,降低了開大GV4進一步造成的節流損失,延長了汽輪機的而后一字一句道使用壽命。



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