发电厂大型汽轮机汽阀检修关键技术分析

摘""要：以某发电厂大型汽轮机汽阀检修工程为例，由于进行油管改造，需要缩短汽阀检修时间，汽轮机汽阀研磨时间是可压缩的唯一工序，通过借鉴其他阀门研磨机、研磨杆、定位盖的应用原理，提出了利用汽阀研磨装置替代阀芯进行研磨的新装置。将此装置应用到大型汽轮机汽阀检修中，可及时发现密封面局部接触不良、密封面损伤问题，并有针对性地进行研磨处理，可获得良好的研磨效果，保证汽轮机汽阀严密性。

关键词：发电厂""大型汽轮机""气阀检修""研磨杆""严密性

中图分类号：TM62

Analysis"of"Key"Technologies"for"Maintenance"of"Large"Steam"Turbine"Valves"in"Power"Plants

CHANG"Wenli

China"Energy"Bengbu"Power"Generation"Co.，"Ltd.，"Bengbu，"Anhui"Province，"233411"China

Abstract："This"paper"takes"the"maintenance"project"of"a"large"steam"turbine"valve"in"a"power"plant"as"an"example."Due"to"the"modification"of"oil"pipes，"the"maintenance"time"of"the"steam"turbine"valve"needs"to"be"shortened，"and"the"grinding"time"of"the"steam"turbine"valve"is"the"only"compressible"process."By"drawing"on"the"application"principles"of"other"valve"grinders，"grinding"rods，"and"positioning"covers，"a"new"device"using"a"steam"valve"grinding"device"instead"of"the"valve"core"for"grinding"is"proposed."Applying"this"device"to"the"maintenance"of"large"steam"turbine"valves"can"timely"detect"local"poor"contact"and"damage"problems"of"the"sealing"surface，"and"carry"out"targeted"grinding"treatment，"achieving"good"grinding"effect"and"ensuring"the"tightness"of"the"steam"turbine"valves.

Key"Words："Power"plant;"Large"steam"turbine;"Valve"maintenance;"Grinding"rod;"Tightness

汽轮机是发电厂机组运行中的重要组成部分，该设备的运行状态直接影响电厂的安全稳定，所以需要做好汽轮机内部检修工作。汽阀属于汽轮机管道的重要连接和控制元件，在整个汽轮机系统中的作用不可替代，一旦出现异常问题则会引发汽轮机故障。汽阀的设计标准较为严格，需保障在各种环境条件下保持完整状态和优良性能，所以需要定期检修维护。以往在进行汽阀检修时运用的方法需要在汽阀研磨上消耗较长时间，且无法获得良好的检修效果，可通过技术创新方式研发新型汽阀研磨设备来改善传统检修技术中的不足，增强检修关键技术的应用实效，保证汽轮机汽阀的严密性良好，确保能够满足发电厂大型汽轮机汽阀检修要求，在快速完成检修工作的同时保障机组运行安全，这对行业持续发展有着重要意义。

1""工程实例

以某发电厂#1机组汽机检修工程为例，该机组主要为660"MW"汽轮发电机组，一共10台汽轮机汽阀，高压主汽阀和中压主汽阀分别2台，高、中压调节汽阀分别为4台和2台，实际运行期间会根据运行需要调节汽轮机的进汽量。实际检修过程中，发现汽阀的严密性不达标，存在内漏现象，说明汽阀密封面可能存在缺陷，若没有及时处理这一问题，则会影响汽轮机组正常运行，还容易引发安全事故。本次检修工程机组停运期间业主要改造汽阀控制油管道，为能够预留足够时间冲洗油管道，需要提前10天左右完成检修工作，增加了检修阶段的工作量。对汽阀进行气密性检查的过程中，主要是在检查部位的阀芯和阀座上涂抹红丹，而后将阀芯提高到一定高度后使其自由回落，再检查汽阀密封面表面状态，若表面光洁平整、无沟槽，则说明密封性良好。

2""汽阀检修中存在的问题和解决思路

2.1""问题分析

汽轮机组检修工程中，运用现有检修技术检修汽阀可以在原定工期内完成任务，但由于进行油管改造，需要缩短汽阀检修时间，而汽阀的阀芯重量较大，在实际检修过程中汽阀研磨时间较长，通常要长期占用2台行车，由于汽轮机组检修主线时也需要行车，所以需要穿插使用，这就导致汽阀检修时间延长。要想为冲洗油管预留出足够时间，要尽量压缩汽阀检修时间，而能够压缩检修时间的工序只有阀芯研磨，但现有的汽阀检修技术无法满足要求，需要积极探索汽阀检修新工艺和新技术。

2.2""解决思路

2.2.1""理论研究

为解决上述问题，则需要研制一种新型的汽阀研磨装置，直接作用于阀座部位，节省其他工序作业时间。利用网络平台和检索网站对提出的理论思路涉及的研磨设备进行搜索研究，发现目前主要的研磨设备都更适用于汽水管道的研磨操作，不能很好地应用到大型汽轮机汽阀研磨工作中。当前所用的技术手段主要运用持续旋转阀门的方式，由于阀芯重量较大，研磨时间较长，而研究轻型汽阀研磨上装置则可避免研磨出沟槽的问题[1]。

2.2.2""设定目标

为缩短汽阀检修时间，汽轮机组中汽阀研磨时间要缩短为原计划的一半，这样才能在规定的工期内完成检修工作。将缩短煤炭汽阀研磨时间为主要目标，而后对这一目标的可行性进行论证分析。根据发电厂大型汽轮机汽阀的特点，选择4台与检修对象形状、大小相接近的闸阀和截止阀进行研磨试验研究，根据研磨时间来推演汽轮机汽阀的研磨时间。运用研磨机研磨阀座尺寸为φ400和φ500的截止阀和闸阀，研磨时间均为2天/台，平均时间为2天/台。以此为依据推演汽轮机汽阀不同阀座尺寸阀门研磨时间，如表1所示。

通过试验结果可以了解到，截止阀和闸阀的阀座研磨平均时间为2天/台，自制研磨工具推演平均时间为2.8天/台，原定汽阀研磨时间为每台6天，运用新型研磨设备设定的目标为缩短为原来的一半，所以可以达到设定目标，采用自制研磨工具能够满足压缩汽阀检修时间的要求。

2.3""总体方案

本研究中拟定的方案主要为自制汽阀研磨工具，利用汽阀研磨装置替代汽轮机汽阀的阀芯，以此研磨汽阀阀座。借助先进技术手段模拟加工汽阀研磨装置，而后从技术层面分析这一装置使用过程中的可行性，从分析结果可知能够运用研磨装置替代阀芯，与传统汽阀阀芯研磨方式相比，可操作性更强，而且整个过程方便快捷，还能获得良好的研磨效果，所以将这一替换装置的方案作为发电厂大型汽轮机汽阀检修中的关键内容，汽阀研磨装置示意图为图1所示。

3""发电厂大型汽轮机汽阀检修关键技术

3.1""工艺技术流程

实际进行汽阀检修过程中，先要拆除传统连杆，并将汽阀阀芯拆除和解体，而后对阀芯的外观进行检查，确认是否存在明显的质量问题，而后对汽阀的严密性进行检查，严格按照相关要求标准确定整体严密性是否达标，确认合格后将阀门恢复，若不合格，需要对阀芯和阀座进行研磨处理，研磨完成后重新进行严密性检查，直至合格后才能恢复汽轮机汽阀的阀门，这是汽轮机汽阀检修的关键工艺流程[2]。

3.1.1"局部接触不良处理

密封面局部部位若出现接触不良的现象，主要与阀门形状异常变化以及表面凹凸不平有关。在实际检查过程中采用涂色法检查阀门的密封线，确定变形的位置，了解阀座的变形情况。不同类型的汽轮机组的检测变形量的方法不同，对于300"MW以上的机组能够进行实时测量，其他汽轮机组则可运用压铅丝的检查方式，得到具体变形量[3]。汽轮机汽阀变形量在0.08"mm以内，在实际检修处理过程中主要在阀芯和阀座部位涂抹专用的研磨膏，使二者相互研磨，也可以在涂抹按摩膏后将阀芯吊起到一定高度使其自由回落砸向阀座，在相关作用力的支持下完成阀密封面的研磨工作。

3.1.2"表面损伤处理

由于发电厂大型汽轮机的运行条件较为恶劣，主要是在高温高压的条件下持续运行，若运行负荷变化较为明显，低负荷运行条件下阀门密封位置易出现沟槽，若没有及时处理会引发飞车事故。在汽阀检修时，如果发现阀座出现严重变形现象，或者密封面表面坑洼较多，甚至出现沟槽，则需要及时研磨处理，让密封面保持光滑、整洁的状态。如果阀座表面坑洼数量较多，还应进行补焊处理。一般在发现汽轮机汽阀密封面表面出现损伤情况时会先进行补焊处理后再进行研磨操作，可保证损伤处理效果。

3.2""研磨工具加工使用

为能够发挥自制研磨工具作用，根据查询的理论依据和借鉴的不同经验，立足大型汽轮机汽阀检修实际需要，按照阀芯的尺寸参数，加工出直径与之相同的锥形研磨盘。锥形的弧度设置要以阀门密封面的弧度为依据，保证二者相适应。在研磨盘的中间位置要设置螺纹孔，方便研磨杆旋转进入。实际研磨阶段若阀芯出现位移现象或者晃动幅度较大，则会直接影响最终的研磨效果，严重情况下还会对阀芯的密封面造成破坏，所以需要加工专门的定位盖来固定阀芯，定位盖的尺寸要与阀盖相同[4]。研磨结束后要检查最终的研磨效果，实际操作时需要打开定位盖，为方便操作，在加工定位盖时可以选择厚度为20"mm左右钢板，保证其功能作用。发电厂大型汽轮机阀座表面存在弧度，整体为圆弧形，研磨工具在使用之前应保证研磨面的弧度与之相对应。

3.3""研磨效果分析

运用自制研磨设备研磨之前，汽轮机汽阀中多个阀座都存在凹痕，而且痕迹较大，运用研发的新型研磨设备能够在几天的研磨操作后消除表面存在的痕迹，研磨完成后重新对汽阀整体的严密性进行检查，可发现阀芯与阀座的严密性合格，密封面表面光滑平整，而且形成了连续无间断的线条，线条宽度合理，可保障大型汽轮机安全运行。对发电厂汽轮机中所有的汽阀检修完成后，通过质量验收可知，所有汽阀严密性都达到了要求标准，检修质量合格。

3.4""汽轮机汽阀恢复

确认发电厂大型汽轮机汽阀整体严密性满足安全运行标准后，还需要对所有汽阀的内部进行清洁处理，清除内部杂物，而后按照与汽轮机汽阀拆解顺序相反的顺序进行回装，通常会在拆除阶段进行相应标记，为后续回装提供指导[5]。严格按照正确顺序和规范标准进行回装后，让汽轮机汽阀恢复到正常状态，整个过程应保证整体干净整洁，不能存在杂物残留的问题，否则会影响汽阀安全运行。

4""结语

自制汽轮机汽阀研磨装置的应用能够改善现有技术研磨时间过长的问题，切实提高了检修质量，还无须投入较多成本，可以缩短检修工期，加快检修进度，促进检修目标达成。这一新型研磨设备在许多电厂燃煤机组中得到了良好应用，可满足检修要求与行业规范，与以往运用的工艺技术相比，检修效率得到了明显提升，检修质量和进度也可以得到保障。实践证明，该种革新技术方法具有安全、高效特点，整体工艺较为成熟，而且能够获得较高的经济效益和社会效益，发展前景较为广阔。

参考文献

[1]鲁迎龙.电厂汽轮机检修及维护技术要点分析[J].设备管理与维修，2022（14）：64-65.

[2]李阳.如何利用状态检修开展汽轮机检修工作[J].冶金管理，2021（21）：52-53.

[3]赵春晖.基于AR的汽轮机检修辅助系统研究与开发[D].北京：华北电力大学，2021.

[4]幸世宝.关于火电厂汽轮机组本体检修分析[J].科技风，2020（19）：153.

[5]王泽轩.基于混合现实的汽轮机设备协同检修辅助系统[D].北京：华北电力大学，2022.