浅谈雅玛渡水电站技术供水减压阀故障处理及原因分析

缪新建

（新疆伊河电力有限责任公司，新疆伊宁 835400）

浅谈雅玛渡水电站技术供水减压阀故障处理及原因分析

缪新建

（新疆伊河电力有限责任公司，新疆伊宁 835400）

讨论雅玛渡电站投运初期，技术供水减压阀运行过程中出现的问题。由于技术供水系统供机组冷却水和主变冷却水系统，当机组停机后主变冷却水系统仍然运行，所以对减压阀系统要求更高，机组停机出现减压阀压力升高的问题，到目前稳定运行，技术人员对其运行过程中存在的技术问题进行分析，并提出了解决方法。

减压阀；活塞式控制阀；原因分析；措施

0 概述

雅玛渡水电站水轮发电机组为立轴混流式水轮发电机组，机组额定转速428.6 r/min。水轮机型号HLA855-LJ-196，额定出力45.36 MW；发电机型号SF44-14/4450，额定容量44 MW；水轮发电机组由福建南电股份有限公司制造，水轮机进水阀型号2500YYZ-3，由湖北洪城机械股份有限公司制造；调速器型号ZFL-100/F，由南京南瑞集团制造；技术供水ZJY46H型减压阀，每台机组两套技术供水减压阀系统，电站总装机容量为：3×44 MW=132 MW。

1 ZJY46H型减压阀用途及适用范围

ZJY46H型系列减压阀是专为中、高水头水电站自流减压技术、消防供水、设备供水系统制造的自动减压原件。ZJY46H型电站技术供水最大单机容量为400 MW、最高水头为371 m。均为一级减压ZJY46H型减压阀的技术特点：运行、检修方便，对厂家调试好的减压阀，安装完毕后直接充水即可投入使用，平时无需调整，需要经常维护[1]。

2 ZJY46H型减压阀停机后压力升高

电厂在运行阶段，G1机组并网运行所带30 MW负荷，机组运行正常，减压阀出口压力0.28 MPa，技术供水出口同时供两套冷却系统，一是供机组冷却水系统，二是供主变冷却系统，机组运行技术供水正常压力0.26～0.28 MPa范围，当机组停机冷却水进水阀关闭，出口流量减小，减压阀出口压力值有所升高到0.30～0.32 MPa范围属于正常值[2]。机组正常停机技术供水进水阀关闭，运行人员发现减压阀出口压力值上升至1.2 MPa。

图1 减压阀控制阀系统图

2.1 减压阀工作原理

（1）如图1所示，减压阀进口压力是P1；P2是减压阀出口压力；减压阀主阀的弹簧压力为Pt；减压阀主阀的压力调节腔压力为Pk；减压阀阀座和节流锥的开启高度为H（相当于主阀的过流面积）。

减压阀正常工况时，参见图1：控制阀Pt′= Pk′，Pt=Pk，此时控制阀和主阀的节流锥与阀座开启高度L和H都是一个定值（即：过流量一定、过流面积一定）。因此，减压阀出口压力相对是一个低压值P2[3]。

出口压力P2是不变的，在进口压力P1变化时，工作原理如下：

当进口阀门开度变大P1上升时，减压阀的P2+ΔP2首先表现为压力升高，使Pt′+ΔPt′，ΔPt′与Pk′的力达到新的平衡，控制阀L变小小；相应ΔPk′压力升高，压力经过导管，使主阀的Pk+ ΔPk，Pt=Pk+ΔPk压力平衡，主阀开口H减小、ΔP2值恢复为原P2值。当进口阀门开度变小压力P1下降时，主阀与控制阀的工况则与上述的工况相反。

当出口阀门开度变大流量Q增大时，减压阀的工作情况相当于P1下降时的工况。当出口阀门开度小流量Q减小时，减压阀的工况相当于P1上升时的工况。

（2）反冲排污工作原理

当控制阀的滤网堵塞时，控制阀进口压力会升高，主阀的PK值升高，主阀过流面减小，出口压力P2值减小。只要进行排污操作，减压阀系统就可恢复正常。

如图2所示反冲洗排污工作流程。首先，关闭Fa（由于活塞下方压力腔被封闭和水的不可压缩性，主阀的过流面积不变，减压阀的P2值仍是一个低压）；将控制阀下的三通球阀旋转90ο，反馈系统的水流关闭、同时排污口的球阀打开；在减压阀出口压力的作用下，水流反向，控制阀的管路流向从出口变成进口，水流从滤网内部向外流程，经三通阀球阀排出在滤网外的杂质；最后、按关闭三通阀反顺序操作，反馈系统恢复正常[4]。

图2 减压阀备用反馈系统图

2.2 停机后减压阀压力升高原因分析

机组正常停机机组冷却系统进水阀关闭，减压阀出口压力升高，技术人员通过检查发现。机组冷却系统阀门打开，减压阀出口压力恢复正常，由于出口流量减小，减压阀出口压力有少量上升属于正常情况。此次停机减压阀出口压力上升3倍，控制阀不能进行调整，经过检查分析可能原因有[5]：

（1）弹簧压力分等级与额定值不符；

（2）主阀上、下静密封磨损、损坏；

（3）当水中泥砂，污物较多时，控制阀过滤器堵塞；

（4）控制阀失灵；

（5）控制阀阀瓣卡阻、松动；

（6）主阀密封橡胶件磨损、损坏。

2.3 处理方法

经过反冲排污系统排污后，控制阀仍然无法正常工作。技术人员打开控制阀和控制阀滤网进行检查，检查发现滤网严重堵塞，控制阀阀芯严重泥污堵塞。如图3所示。

图3 控制阀阀芯堵塞

清洗后回装控制阀，通水检查减压阀仍然无法调整至额定压力。再次打开控制阀，检查阀芯，发现阀芯内密封损坏。经过更换阀芯密封圈，阀芯上涂抹润滑油后，控制阀阀芯动作灵活，无卡涩现象。如图4所示。

图4 控制阀分解清扫

再次回装后，检查两套反馈系统阀门是否在工作位置上，再次通水检查。控制阀具备调节能力，机组技术供水进水阀关闭后压力从原先的1.2 MPa，降至额定压力0.3 MPa。同时减压阀后压力正常稳定，确保了机组正正常运行[6]。

总结此类缺故障处理方法如下：

清扫控制阀滤芯确定无堵塞，定期检查清扫；

清扫控制阀阀芯，检查密封良好，阀芯动作灵活无卡涩；

检查两套反馈系统阀门应在工作位置，防止由于阀门工作位置错误造成控制阀无法调节。

3 结束语

以上内容分析电站运行初期减压阀在工作过程中存在的问题，并提出了解决方法，通过长期运行观察目前某电厂四台机组调速器运行稳定、可靠。

［1］曲慎扬.原油管道工程［M］.北京：石油工业出版社，1994.

［2］袁恩熙.工程流体力学［M］.北京：石油工业出版社，1986.

［3］朱淑萍.机械加工工艺及装备［M］.北京：机械工业出版社，2002.

［4］杨可贞.机械设计基础［M］.北京：高等教育出版社，2005.

［5］吴宗泽.机械设计课程设计手册［M］.北京：高等教育出版社，2006.

［6］陆昌辉.VRML入门与提高［M］.北京：北京大学出版社，2002.

On Yama Hydropower Station Technical Water Supply Valve Troubleshooting and Cause Analyzing

MIU Xin-jian
（Xinjiang Wye River Power Co.，Ltd.，Yi'ning835400，China）

Discuss on Yama station in initial operation stage,the emergence of technical water supply valve problems in the process.The technical water supply system supply water for unit cooling water and main transformer cooling water system，when the unit after shutdown,main transformer cooling water system is still running，so the requirements for the valve system is higher.The emergence of relief valve pressure rise during shutdown of unit， at present,it runs in stable condition.Technical staff carrys out analyzing of the existing technical problems during the process of its operation,and puts forward the solving methods.

valve；piston control valve；cause analysis；measures

TV73

：A

：1009－9492(2014)12－0114－03

10.3969/j.issn.1009-9492.2014.12.027

缪新建，男，1983年生，江苏人，大学本科，工程师。研究领域：水轮机、调速器安装、检修维护。

(编辑：向 飞)

2014－06－10