【大修现场五】高中压主汽门、调节汽门
哈尔滨汽轮机厂制造的高压进汽阀,将主汽门及调节阀整体用合金钢铸造,每个主汽门对应两个调节汽门,分别布置于高压缸的左右两侧。布置如图。
在主汽门及调节阀上各有一个测量阀体内壁金属温度的热电偶,一个测量阀体外壁温度的热电偶,另有一热电偶伸入主汽阀阀壳用于测量进汽温度。
高压主汽阀概述
主汽阀位于调节汽阀前面的主蒸汽管道上。从锅炉来的主蒸汽,首先必须经过主汽阀,才能进入汽轮机。对于汽轮机来说,主汽阀是主蒸汽的总闸门。
主汽阀的主要功能有两点:一是当汽轮机需要紧急停机时,主汽阀应当能够快速关闭,切断汽源。二是在启动过程中控制进入汽缸的蒸汽流量。
对于600MW等级的汽轮机组,要求主汽阀完成关闭动作的时间小于0.2秒。本机组主汽门关闭时间小于0.15秒,延迟时间小于0.1秒。
高压主汽阀结构
主汽门沿轴向卧式布置,通过螺栓支撑于其座架上。主汽阀由弹簧关闭、靠高压油推动油动机活塞开启。主汽阀是保护装置的执行元件,其脱扣关闭的时间小于200ms。
主汽阀是带预启阀的单座阀,其预启阀装在主阀碟的内部,图中是阀门的关闭位置。作用在阀碟上的进汽压力与两个压缩弹簧的弹簧力,通过阀杆把阀碟紧压在阀座上,以保证其关闭的严密性。预启阀与阀杆连成整体,当阀杆动作要打开主阀时,预启阀先被打开,少量蒸汽通过预启阀流至主阀后,减少主阀两侧的压差,因此减小打开主阀所需的提升力。当进一步移动阀杆,可使阀杆与主阀螺纹衬套接触,使主阀移开其阀座。当主阀全开时,其螺纹衬套就座于阀杆衬套球面上以防止蒸汽沿着阀杆泄漏。在主汽阀未开或未全开时,阀杆与衬套之间的间隙会产生泄漏,称门杆漏汽。这些汽通过高、压漏汽管引出,分别送至除氧器和轴封冷却器。
主汽门的阀体内设置圆柱形蒸汽滤网,它与阀盖组成一体,并与主汽门整圈相配,以防止外物通过主汽门进入汽轮机。
高压调节阀
高压调节汽门是钟罩式单座阀,其主阀碟内也有预启阀,如图1-31所示。当开启调节阀时,阀杆首先打开预启阀,使钟罩内蒸汽压力与主阀碟后的压力近似相等,从而减小开启调节阀的提升力。每个调节阀单独由一个单侧进油的油动机控制其开度,靠油动机压力油开启,由弹簧力关闭,由全开状态关闭的时间小于200ms。
每侧的两个调节阀的阀碟和阀座垂直装在一个蒸汽室内,阀盖与蒸汽室的顶部用螺栓连接,其结合面靠垫脚石片和螺栓的预应力来密封。调节阀的出汽口位于蒸汽室底部,导汽管分别与调节阀出口和高压缸焊成一体,在进入上汽缸的导汽管顶部,用法兰通过螺栓进行连接,结合面用波纹垫片密封。导汽管的最低点有疏水管,引入疏水扩容器。
阀杆与传动拉杆用联轴器相连接,面拉杆通过杠杆与油动机活塞杆相连。油动机进油,活塞上移时,通过杠杆推动拉杆上移打开阀门,同时拉杆上的球形垫块将弹簧压缩;油动机排油时,在弹簧力作用下,拉杆下移关闭阀门。在整个行程中,阀杆的衬套引导阀杆移动,保持阀杆的正确对中。衬套与阀杆之间有合适的间隙,其漏汽也是通过两接口引出,与主汽门的阀杆漏汽一起连接到除氧器和轴封冷却器。
中压进汽阀组概述
从锅炉再热器来的再热蒸汽,通过两个再热主汽门和四个再热调节阀,经四根中压导汽管进入中压缸的四个喷嘴室。再热调节阀可控制中压缸的进汽量;再热主汽门是再热蒸汽的截止阀,它只有全开和全关两个位置,不具有调节功能。
再热主汽阀组布置在运行层中压缸两侧,它是由一个再热主汽门和两个再热调节阀所构成的“Y”型组件。如图所示:俯视、侧视。
再热主汽门
再热主汽门是摇板式止回类蝶阀,其驱动机构是单侧进油的油动机。阀门通过螺母连接在阀碟摇臂上,摇臂通过键固定在主轴上。主轴通过连杆与活塞杆相连。连杆可以转动,油动机进油活塞向上运动阀打开直至全开位置。油动机控制油失压,在弹簧力作用下使阀门关闭。
在阀碟两侧装有旁通装置,使阀碟两侧蒸汽压力平均分布,以降低打开阀碟的力。如图
在运行工况再热主汽门处于全开位置,阀体内的蒸汽通过阀碟轴和衬套间的小间隙泄漏。阀碟轴与油动机相连的一端置于大气环境,其漏汽通过抽汽管引入轴封冷却器;另一端用端盖封闭,没有漏汽,且轴端的压力与再热蒸汽压力相同。轴的两端的压力差产生的不平衡力会引起轴朝低压端移动,直到与衬套端机接触为止,以消除或减小低压端的蒸汽泄漏。由于轴肩与衬套接触,在转轴转动时产生很大的摩擦力;因此,在转动再主汽门阀碟轴前,油动泄压阀会自动打开,卸去轴端的蒸汽压力,以减少转动的摩擦力,加快再热主汽门的关闭速度。
再热调节汽阀
再热调节阀为平衡式柱塞单座阀如图所示。由弹簧力关闭、靠油动机开启。再热调节阀备有临时性和永久性滤网以防止外物进入汽轮机。
再热调节阀的进汽口与再热主汽阀的出口连成一体,其出汽管的连接口位于阀体的底部,各通过一根再热蒸汽管分别与中压上、下缸的进汽套管焊接。上缸两根进汽导管的顶部有一对法兰,用螺栓连接,便于检修时揭开高中压缸上半。在每根导汽管的最低部位有疏水接口,供启动和停机时排出管中的积水。
1- 阀碟 2- 法兰 3-圆柱头螺钉 4-套筒 5-密封环 6-阀杆 7螺-钉 8-双头螺柱 9-阀盖 10-凸型垫圈11-螺母 12-螺钉13- 垫圈14-内六角螺钉15-杆 16- 螺栓 17- 销 18- 销 19-弹 簧 室20-螺杆21-中压调节阀油动机22-销 23-中压调节阀开关盒 24- 弹簧 25-弹簧 26-弹簧 27-弹簧座底28-球形垫圈(凸)29-连接杆30-销31-垫圈32-销子33-调节阀滤网34-阀座35- 套筒36-阀壳37-凹型垫圈 38-垫圈39-垫圈 40-垫圈