徐以偉

#2高加正常疏水調(diào)節(jié)閥卡澀原因分析及對(duì)策

徐以偉

（浙能中煤舟山煤電有限責(zé)任公司，浙江舟山，316131）

某電廠1000MW機(jī)組在深度調(diào)峰過程中發(fā)現(xiàn)#2高加正常疏水調(diào)節(jié)閥卡27%左右，造成#2高加水位突降，通過對(duì)閥門解體調(diào)試，找到卡澀原因，修復(fù)后閥門調(diào)試正常無卡澀，同時(shí)提出后續(xù)防范措施。

調(diào)節(jié)閥；卡澀

前言

煤電機(jī)組在未來幾年持續(xù)低負(fù)荷運(yùn)行或者深度調(diào)峰將成為常態(tài)，而高壓給水加熱器作為機(jī)組的主要輔機(jī)設(shè)備，其運(yùn)行參數(shù)是否合理，關(guān)系到機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)單個(gè)高加水位降低后會(huì)使其出口給水溫度上升，加熱器端差變小；高加水位大幅降低后會(huì)引起供電煤耗增加，機(jī)組經(jīng)濟(jì)性下降。

1 設(shè)備介紹

某電廠1030MW超超臨界燃煤機(jī)組第2級(jí)抽汽取自高壓缸排汽，設(shè)計(jì)壓力5.92MPa，溫度378℃。#2高壓加熱器型號(hào)JG-3500-2,筒體直徑Φ2640×70mm，總長11788mm，取中分面以下850mm處為水位基準(zhǔn)面（0mm），設(shè)定+38mm為高水位報(bào)警，-38mm為低水位報(bào)警。#2高加正常疏水調(diào)節(jié)閥為Kent Introl平衡式氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，型號(hào)為19-859，失氣時(shí)靠彈簧緊力關(guān)閉閥門。

2 卡澀情況介紹

2018年10月26日至29日，某臺(tái)機(jī)組多次進(jìn)行深度調(diào)峰，負(fù)荷最低下調(diào)至300MW左右，過程中均發(fā)生#2高加水位突降、#2高加正常疏水調(diào)節(jié)閥卡27%左右等現(xiàn)象，水位最低下降至-374.89mm。如圖1所示，紅線表示#2高加水位，綠線表示機(jī)組負(fù)荷，黃線表示二抽壓力，藍(lán)線表示#2高加正常疏水調(diào)節(jié)閥開度。

圖1 #2高加水位波動(dòng)相關(guān)數(shù)據(jù)曲線

3 原因分析

10月26日至29日期間，對(duì)#2高加正常疏水調(diào)節(jié)閥進(jìn)行兩次在線隔離調(diào)試，檢查確認(rèn)氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)無卡澀漏氣、定位器工作正常，在線手動(dòng)操作閥門從全開位關(guān)至27%后無法繼續(xù)關(guān)閉。

圖2 #2高加正常疏水調(diào)節(jié)閥閥內(nèi)結(jié)構(gòu)示意圖

11月25日，利用調(diào)停機(jī)會(huì)對(duì)#2高加正常疏水調(diào)節(jié)閥解體檢查。結(jié)合圖2所示閥內(nèi)結(jié)構(gòu)示意圖分析造成卡澀的原因有：

（1）金屬密封環(huán)磨損斷裂。閥芯與閥籠之間設(shè)計(jì)有一套開口式金屬密封環(huán)，密封環(huán)完好的情況下，有較好的關(guān)斷嚴(yán)密性，同時(shí)在閥門調(diào)節(jié)過程中起到減振作用。解體后發(fā)現(xiàn)密封環(huán)磨損斷成三段，且閥籠內(nèi)壁磨出一圈小凹槽，拆卸過程中有一小段卡在閥芯與閥籠內(nèi)壁凹槽之間，分析判斷為閥門調(diào)節(jié)頻繁、介質(zhì)紊流導(dǎo)致的振動(dòng)磨損。

圖3 閥門解體后金屬密封環(huán)磨損實(shí)圖

（2）閥內(nèi)件結(jié)垢嚴(yán)重。解體后發(fā)現(xiàn)閥內(nèi)件上多處存在結(jié)垢現(xiàn)象，化學(xué)檢測確認(rèn)為磁性Fe3O4粉末，閥內(nèi)件材質(zhì)為有磁性的420不銹鋼，且閥籠上均勻分布多個(gè)直徑約為6mm的圓形降噪節(jié)流孔，這些都極易吸附疏水中的金屬顆粒，造成閥內(nèi)件結(jié)垢。另閥芯與閥籠之間因垃圾、顆?？a(chǎn)生的拉毛區(qū)域也有不同程度的結(jié)垢，加劇閥芯與閥籠之間的摩擦卡澀。閥芯密封面也有不同程度的沖刷，如圖4所示。

圖4 解體后檢查閥內(nèi)件結(jié)垢實(shí)圖

（3）管道內(nèi)金屬垃圾堵塞。解體后發(fā)現(xiàn)閥體內(nèi)有焊渣、金屬纏繞墊等金屬垃圾，部分堵在閥籠的降噪節(jié)流孔中。

（4）閥桿吹損彎曲。該調(diào)節(jié)閥閥內(nèi)件采用平衡結(jié)構(gòu)，金屬密封環(huán)磨損嚴(yán)重，正常運(yùn)行時(shí)盤根處承受閥門進(jìn)口壓力，閥門隨#2高加水位波動(dòng)而調(diào)節(jié)頻繁，造成閥桿拉毛、吹損。氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)失氣時(shí)靠彈簧緊力下壓帶動(dòng)閥門關(guān)閉，而閥桿直徑只有25.5mm，在關(guān)閉過程中遇到阻力易造成閥桿拉毛、吹損區(qū)域彎曲卡澀。

4 處理措施

由于調(diào)停時(shí)間較短，結(jié)合#2高加正常疏水調(diào)節(jié)閥調(diào)停前運(yùn)行狀態(tài)和檢修解體情況分析，決定采取以下臨時(shí)措施：

（1）原閥桿填料密封處輕微吹損，修復(fù)后彎曲度檢測合格后繼續(xù)使用。

（2）原閥籠降噪節(jié)流孔結(jié)垢、堵塞嚴(yán)重且內(nèi)壁有磨損，金屬密封環(huán)磨損嚴(yán)重?zé)o法正常使用。由于調(diào)停時(shí)間短，采購或加工新的閥籠、金屬密封環(huán)均無法按期到貨，另調(diào)停前該閥在閥位大于30%時(shí)運(yùn)行正常，無明顯振動(dòng)，說明在金屬密封環(huán)磨損的情況下閥門仍能在30%以上閥位正常調(diào)節(jié)。綜上，決定暫時(shí)取消安裝金屬密封環(huán)，原閥籠內(nèi)壁打磨光滑、降噪節(jié)流孔清理后裝復(fù)使用。

#2高加正常疏水調(diào)節(jié)閥在臨時(shí)處理后仍存在一些設(shè)備隱患，為徹底解決這些隱患考慮采取以下幾點(diǎn)措施：

（1）金屬密封環(huán)易磨損。考慮將金屬密封環(huán)改為多級(jí)節(jié)流環(huán)槽，既保留較好的密封性能和減振性能，還能消除金屬密封環(huán)長期運(yùn)行易磨損這一隱患，如圖5所示。

圖5 多級(jí)節(jié)流環(huán)槽結(jié)構(gòu)示意圖

（2）閥內(nèi)件易吸附介質(zhì)中磁性物質(zhì)。閥內(nèi)件改選用低磁性材料，并進(jìn)行高級(jí)滲氮處理，保證了閥內(nèi)件硬度的同時(shí)，降低了閥內(nèi)件介質(zhì)流道邊界對(duì)介質(zhì)中磁性氧化鐵（Fe3O4）的淅出速度。

（3）降噪節(jié)流孔易結(jié)垢堵塞?？紤]將閥籠上的多圓孔結(jié)構(gòu)改為多窗口結(jié)構(gòu)，根據(jù)原閥門調(diào)節(jié)特性進(jìn)行重新設(shè)計(jì)窗口尺寸，較原先多圓孔結(jié)構(gòu)大大縮短了介質(zhì)流道邊界長度，有效降低Fe3O4結(jié)垢面積，如圖6所示。

圖6 多窗口結(jié)構(gòu)閥籠示意圖

5 結(jié)束語

通過對(duì)#2高加正常疏水調(diào)節(jié)閥解體檢查，發(fā)現(xiàn)閥內(nèi)件易結(jié)垢、閥芯金屬密封環(huán)易磨損斷裂等設(shè)備隱患。為消除隱患，考慮從三個(gè)方面對(duì)閥門閥內(nèi)件進(jìn)行升級(jí)改進(jìn)，以保障高壓加熱器正常運(yùn)行，適應(yīng)機(jī)組深度調(diào)峰新常態(tài)。

[1] 范旭光.高壓給水加熱器水位變化對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的影響分析[J].機(jī)械工程師,2012(07):185-186.

[2] 徐剛?cè)A,王家勝,陳靚,王亞軍,繆加慶.超超臨界百萬機(jī)組高加正常疏水調(diào)節(jié)閥堵塞的分析及處理[J].貴州電力技術(shù),2014,17(08):11-13.

[3] 王繼偉，劉瑞梅,高壓加熱器疏水端差偏大原因分析及應(yīng)對(duì)策略[J]電站輔機(jī),2010

[4] 嵇安森,國產(chǎn)125MW機(jī)組高壓加熱器疏水管嚴(yán)重沖刷的原因分析及對(duì)策[J]安徽電力技術(shù)情報(bào)，1997

[5] 李澤軍,高壓加熱器疏水故障原因分析及對(duì)策[J]海峽論壇海峽兩岸能源論壇，2018

# Cause analysis and Countermeasures of jamming of high-pressure normal drain regulator

Xu Yi Wei

(Zhejiang Nengzhong Coal Zhoushan Coal and Electricity Co., Ltd., Zhejiang Zhoushan 316131)

During the deep peak shaving process of 1000MW unit in a power plant, it was found that about 27% of the #2 high plus normal trap control valve card caused a sudden drop of #2 high plus water level. Through debugging and debugging of the valve, the cause of jamming was found, and the valve debugging was normal without jamming after repair. At the same time, the follow-up preventive measures were put forward.

control valve; jam

10.19551/j.cnki.issn1672-9129.2019.03.035

TK264

B

1672-9129(2019)03-0103-03

徐以偉（1989－），男，浙江衢州，助理工程師，主要從事發(fā)電廠汽機(jī)工作。E-mail：bianjibu20080808@163.com