1 000 MW机组最小流量阀损坏原因分析及处理

居 强，尹 君

(华电国际邹县发电厂，山东 邹城 273500)

1 000 MW机组最小流量阀损坏原因分析及处理

居 强，尹 君

(华电国际邹县发电厂，山东 邹城 273500)

介绍了某厂1 000 MW机组汽泵、电泵最小流量阀结构及其投运以来的应用情况，分析了汽泵、电泵最小流量阀损坏原因，并进行了处理，消除了最小流量阀损坏的隐患，保证了机组的安全稳定运行。

最小流量阀；内漏；螺栓脱落；原因分析

0 引言

大容量锅炉给水泵都装设最小流量阀。当给水流量小于一定值时，最小流量阀迅速打开，使部分给水旁路至给水泵进口水箱，保证给水泵出口有一定流量，防止给水泵产生汽化；当给水泵出口流量达到一定值时，最小流量阀逐渐关闭，以提高给水泵运行的经济性。

1 设备简介

某厂1 000 MW机组给水泵选用的是由美国Copes-Vulcan公司(以下简称“CV公司”)生产，日本株式会社日立制作所负责配套供货的最小流量阀。1 000 MW机组每台配置3只最小流量阀，其中2只用于汽泵(型号：日立BGM-CH)，1只用于电泵(型号：日立DV-CH)。

该最小流量阀应用CV公司第3代技术，采用双阀塞双阀座结构。该结构由外层主阀塞和内层节流阀塞构成双阀塞(内、外阀塞之间有相对运动)，内层金属阀座和外层非金属阀座组成双阀座，如图1所示。该结构在利用非金属阀座密封实现零泄漏的同时，又能把节流的过程转移到远离非金属阀座的硬化过的金属阀芯上。这样就避免了主阀塞和软阀座之间的节流过程，从而保证了非金属阀座不会被磨损，达到长期零泄漏的目的。

最小流量阀关闭时，内阀塞首先与金属阀座逐渐接触并关闭，起到节流作用；随着执行机构推动阀杆及主阀塞继续行走，使主阀塞最终与软阀座接触，从而实现关闭。最小流量阀开启时，整个动作将以相反的程序进行。技术规范如表1所示。

图1 最小流量阀结构

表1 最小流量阀技术规范

2 最小流量阀损坏情况

1 000 MW机组自试运投产(7号机组2006-12-04投产，8号机组2007-07-05投产)至今，最小流量阀已发生多次损坏事故，主要为阀芯定位螺栓脱落后将阀芯及阀座结合面硌伤，造成阀门无法关闭到位，形成阀门内漏，从而影响机组的安全经济运行。

2.1 损坏情况

2.1.1 7号机组A汽泵最小流量阀

2007年11月，调试7号机组A汽泵最小流量阀时发现有卡涩现象，解体发现阀芯的2根定位螺栓脱落，在阀门调试关闭过程中将结合面损伤。

2008年2月，机组进行投产后的第1次检查性大修，解体该最小流量阀，发现阀芯和阀座结合面有冲刷沟痕。

2.1.2 8号机组A汽泵最小流量阀

2007年6月，调试8号机组A汽泵最小流量阀时发现其关闭不到位，解体后其内部也出现螺栓脱落问题，阀芯和阀座结合面有轻微损伤，因无备品，暂时恢复。

2008年3月，运行人员发现该阀门出现间歇性的卡涩现象，怀疑其又出现上述类似问题,后经解体检查证实。

2.1.3 8号机B汽泵最小流量阀

2008年2月，因8号机B汽泵最小流量阀在运行中曾出现卡涩现象，故利用春节期间对该阀门进行检查。检查中发现阀芯的定位螺拴脱落，结合面有轻微损伤，因备品未到货，没有更换，仅将螺拴更换并点焊后恢复运行。

2.2 机组大修问题

2009-03-03对8号机组A，B汽泵及电泵最小流量阀进行解体检查，发现如下问题。

(1) A汽泵最小流量阀的阀芯组件中外阀塞严重损坏，减压笼套损坏，软阀座和过滤笼套损坏，U杯密封全部损坏。

(2) B汽泵最小流量阀的阀芯组件中外阀塞损坏， U杯密封全部损坏。上述阀芯组件损坏皆由大小阀塞连接螺栓脱落造成阀门无法全关引起的。

(3) 电泵最小流量阀U杯密封损坏2个，内阀塞密封面有轻微磨损。

2.3 机组小修问题

对最小流量阀解体检查，发现如下问题。

(1) A汽泵最小流量阀阀芯密封面有冲刷沟痕，深约1 mm。

(2) B汽泵最小流量阀阀芯结合面沿周处有深约4 mm沟痕，阀座结合面沿周处有较深冲刷沟槽，深约5 mm。节流套多处区域有较重冲刷伤痕，阀体内密封面沿周处有冲刷沟。

2.4 机组大修问题

B汽泵最小流量阀解体后发现，外阀塞密封面处沿周处有多处较深冲刷沟槽，深约4 mm；硬阀座周向有冲刷沟痕，深约3 mm；软阀座损坏，阀塞、节流减压套处U杯密封损坏。

电泵最小流量阀解体后发现，外阀塞沿周向有2处深约2 mm的冲刷沟痕，阀塞、节流减压套处U杯密封损坏严重。

3 损坏原因分析及处理

3.1 损坏原因分析

(1) 在机组长期运行中，随着机组负荷的变化，最小流量阀频繁启闭。在启闭过程中，系统内的杂质积存在阀芯与阀座结合面处，对阀芯造成损伤，导致最小流量阀关闭不严，高压介质对阀芯与阀座结合面、阀体密封面及阀笼产生不同程度的冲刷，长期冲刷最终导致产生冲刷沟痕。

(2) 最小流量阀前后差压大，开启或关闭瞬间凝结水容易产生闪蒸、气蚀现象，可能会造成密封面轻微损坏。机组正常运行期间阀门因杂质或者整定开关不到位或者关闭不严，使给水长期冲蚀密封面，导致其损伤逐步扩大。

(3) 最小流量阀运行中，由于节流振动，使阀芯组件的保持环及大小阀塞连接螺栓的螺纹磨损，造成小阀塞不能关闭或密封面损伤，从而导致最小流量阀内漏和减压套各部件损坏。

(4) 阀座密封垫片厚度不合适、预压缩量不足也能造成泄漏，导致各部件间密封面被冲刷。

3.2 损坏处理

(1) 利用机组大修停机机会，对8号机组最小流量阀进行消缺。对8号机组A汽泵最小流量阀，利用现有的新外阀塞及U杯密封，同时配上B汽泵最小流量阀的阀座和自行修复的内阀塞回装。对8号机组B汽泵最小流量阀，用现有的存在缺陷的阀芯组件进行修复回装，确保阀门能够暂时顺畅开关，在备品到后进行了更换。电泵最小流量阀更换了损坏的2个U杯密封。

(2) 经解体发现，阀门阀芯组件的保持环及大小阀塞连接螺栓的螺纹部位都没有被焊接过的痕迹，而根据CV公司提供给用户的螺栓焊接要求，该部位只有被焊接后阀芯才能正常动作。从解体阀门的阀芯组件发现，该阀门大小阀塞连接螺栓的焊接位置有误(焊接在螺栓头部)，而该部位焊接后会导致阀芯不能正常动作，引起主阀塞不能关闭，从而造成内漏及大小阀塞连接螺栓脱落，进而造成阀芯内件损坏。

(3) 清理堵塞最小流量阀滤网的杂质，使用厚度适宜的密封垫片，同时将阀门整定到位。

针对1 000 MW机组的最小流量阀的损坏情况经过仔细检查、认真分析和处理，截至2014年6月机组汽泵、电泵最小流量阀运行良好，尚未再发现问题。

1 贺振球．大容量机组给水泵最小流量控制装置[J]．电站辅机，1996(3).

2 王志银．给水泵最小流量阀控制系统的缺陷及其改进[J].电力建设，1993(12)．

3 钱绍斌．给水泵再循环阀异常处理[J]．电力安全技术，2010(1).

4 郭延秋．大型火电机组检修实用技术丛书汽轮机分册[M].北京：中国电力出版社，2003.

2014-10-31。

居 强(1977-)，男，工程师，主要从事火电厂汽轮机调速、水泵检修及1 000 MW机组集控运行工作，email：13676373785@ 163.com。

尹 君(1981-)，男，副高级工程师，主要从事1 000 MW机组集控运行工作。