单级双支点背压汽轮机调节汽阀改进

周 红

(青海碱业有限公司,青海 德令哈 817000)

单级双支点背压汽轮机调节汽阀改进

周 红

(青海碱业有限公司,青海 德令哈 817000)

针对汽轮机调节汽阀阀杆频繁断裂问题,提出相应改造措施,不仅提高了汽轮机的运转周期,生产能力得到充分发挥,还减轻了检修工作量和检修成本。

单级双支点背压汽轮机;调节阀;改进

1 设备介绍

根据90万t/a纯碱项目规划需求,本厂选用10台B2.3-35/4型汽轮机带动10台LG435-0.06/ 0.46(A)型二氧化碳螺杆压缩机。

汽轮机技术参数:

型号 B2.3-35/4

额定功率,kW 2300

汽轮机额定转速,r/min 5571

转速范围,r/min 2228～5850

跳闸转速,r/min 6104～6216

进汽压力,MPa 3.44～3.40

进汽温度,℃ 445～410

排汽压力,MPa 0.32～0.42

额定耗汽量,kg/kW·h 11.55

本机采用WOODWARDPEAK150调节系统,并配有必要的保安装置,以确保机组安全运行。各种监视仪表及保安仪号装置可集中在仪表柜上,以方便维护和监视。启动和停机都编制了程序,可在控制系统的前面板上直接操作。通过改变调节汽阀的开关以达到调速的目的,它能适合较宽的调速范围,具有安全可靠,快速启动,结构紧凑,安装方便,自动化程度较高等优点。

调节系统主要有转速传感器、WOODWARD PEAK150控制系统、电液转换器、油动机和调节汽阀组成。WOODWARDPEAK150控制系统同时接收两个转速传感器变送的汽轮机转速信号,将接收的转速与转速设定值进行比较后输出执行信号,再经电液转换器转换成二次油压。二次油压的变化通过油动机操纵调节汽阀的升程,从而控制汽轮机转速。调节汽阀的作用是按照控制单元的指令调节进入汽轮机的蒸汽流量,以使机组受控参数(功率或转速、进气压力、背压等)符合运行要求。调节汽阀主要有调节阀、传动机构和油动机3部分组成。调节阀包括阀杆、阀碟及阀座。

2 使用情况

自锅炉来的新蒸汽经隔离阀至汽轮机汽阀总成,并通过它进入汽缸,经喷嘴组,冲动叶轮作功后在大于0.1MPa下排出汽缸,进入背压管网。

由于调节汽阀的阀杆、阀碟是一个整体,在工作的过程中,蒸汽压力在3.4MPa左右,因蒸汽压力波动及阀芯的加工误差,阀杆、阀碟受力不仅是沿轴心线方向的力,也有垂直于轴心线方向的力。由于长时间受交变应力作用,且工作温度在430℃左右,造成阀杆、阀碟的固定连接处达到疲劳极限而折断。汽轮机时常在带负荷工作状态中突然停机,造成无预见性停机发生设备事故,并引起生产波动,检修成本增加。

3 解决方法

仍然采用原有材质,对调节汽阀的结构形式进行局部变动,即把原来一体式的阀蝶组件,改为阀杆和阀蝶两个部分,阀杆与阀蝶间由带中心孔的六角螺母连接,六角螺母装配后与阀蝶点焊防止松动。这样,阀杆与阀蝶间由刚性连接变为半刚性连接,使之在连接处既能承受纵向拉力,也能承受横向的剪切力。因此解决了阀杆时常突然断裂而影响正常生产的问题。改造前、后调节汽阀阀杆阀碟结构简图1。

4 实施后效果

图1 调节阀杆组件改造示意图

通过上述改造,调节汽阀阀杆的使用周期明显延长,改造前阀杆使用寿命为2～3个月,改造后阀杆使用寿命达1～2年,仅检修费用、材料成本就节约了大量资金,并且降低了设备事故率,生产能力得到了明显提高。

TK263.7

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1005-8370(2011)04-36-02

2011-06-01