高压主汽门关闭不到位的原因与处理

吕鹏飞

（安徽华电宿州发电有限公司，安徽 宿州 234101）

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。高压主汽门的这种密封称为自密封。预启阀全开的行程是12.5mm，主汽门全开的行程是117.3mm，主汽门阀门总行程是129.8mm。

2 故障经过

2009-03-05 T 22:10， 1号机组因锅炉过热器一管道泄露而停机消缺。打闸后，1号机2号高压主汽门T V2关不到位，DEH显示开度为11%。就地检查1号机2号高压主汽门T V2开度约为15mm，1号机4个高调门关闭正常；就地主机惰走时间为56 min，与机组正常惰走时间相同。这说明调节气门关闭严密，主汽门关闭未到位。随后联系维护部人员进行处理。

3 原因分析与处理

2009-03-06 T 09:00，检查发现1号机2号高压主汽门T V2大修时遗留了4根螺钉未旋出，1号机1号高压主汽门T V1大修时遗留2根螺钉未旋出。大修时，为了检修高压主汽门，将螺钉向里旋进来顶住高压主汽门弹簧托盘，以拿出高压主汽门门芯轴与驱动轴连接销子，取出高压主汽门阀芯。检查这些遗留的螺钉，发现其中1根螺钉较其他螺钉短了3Cm，判断是此螺钉未完全退出而顶住了1号机2号高压主汽门T V2弹簧，使主汽门关闭不到位。因高压主汽门弹簧有一定旷动度，大修后开机多次做试验时高压主汽门均开关正常，因此没有发现此问题。现场检查发现，1号机2号高压主汽门T V2弹簧明显向较短的止退螺钉(高压主汽门右侧)处偏斜。

将此螺钉旋出8圈直至旋不动后，1号机2号高压主汽门T V2开度显示为4%。将其余主汽门、调门EH油进油阀关闭(因汽机刚停机不久，高、中压主汽门、调门开启后汽缸进冷水、冷汽，造成汽缸及转子变形。关闭其余主汽门、调门EH油进油阀，防止挂闸后除2号高压主汽门T V2以外的主汽门、调门开启)，1号机挂闸，将其2号高压主汽门T V2开启后，用槽钢顶住高压主汽门T V2，以防止其突然关闭而造成人身伤害；用切割机在主汽门弹簧托架处将止退螺钉凸出部分割除1Cm，并将割除部位打磨光滑，同时将阀门外部此止退螺钉剩余部分一并割除(以后大修时，止退螺钉孔处需重新攻丝)。取出槽钢后试开关主汽门均正常。1号机2号高压主汽门T V2关闭后开度显示为1.1%，热工重新调整主汽门行程后正常。现场检查2号机，发现2号机2号高压主汽门T V2也有1个止退螺钉未退出。因2号机组正常运行，主汽门为开启状态，从主汽门弹簧托架处可以看出止退螺钉无凸出部分，不影响主汽门关闭。

4 防范措施

(1) 今后机组大修结束后，主汽门止退螺钉等一律取下，不准遗留在现场，避免造成设备隐患。

(2) 根据《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》，正常停机时必须减负荷到0，然后汽机打闸(不实现停机不停炉机组应同时MFT)，断开发电机出口开关。事故停机(手动或保护动作)时，仍应确认汽机高中压主汽门、调门关闭严密，机组负荷到0，程序逆功率保护动作出口再断开发电机出口开关。

(3) 电气主保护动作，保护动作出口立即断开发电机出口开关，同时汽机跳闸时，应检查确认主、再热汽门关闭严密，防止汽机超速。

(4) 发电机发生故障(定子接地，转子一点接地，励磁系统短路等)，同时汽机打闸后发现汽门关闭不严或卡涩时，应立即开启旁路及电磁释放阀尽快将压力降低，负荷到0后再断开发电机出口开关，并同时严密监视汽轮机转速变化，必要时紧急破坏真空。总之，必须确定有功负荷到0后才能断开发电机出口开关。因为尽管负荷到0也有可能造成汽轮机超速，但此时可以采取泄压及破坏真空等措施，所以汽轮机转速超过3300

r/min的可能性不大。

(5) 坚持调速系统静态试验，保证速度变动率和迟缓率符合规定。

(6) 新安装机组及对调速系统进行技术改造后的机组，均应进行超速试验并合格通过，从而保证机组甩负荷后飞升转速不超过规定值，能保持空负荷运行。

(7) 机组大修后、甩负荷试验前、危急保安器解体检查后、运行20000h后，都应做超速试验。

(8) 各主汽门、调速汽门开关要灵活，严密性要合格，发现缺陷时应及时消除。

(9) 定期活动各主汽门、调速汽门，定期试验各抽汽逆止门。

(10) 定期进行油质分析化验，保持油质合格。

(11) 加强蒸汽品质监督，防止门杆因结垢卡涩。

(12) 机组长期停用时应做好保养工作，防止调节部套锈蚀。