#2高加正常疏水调节阀卡涩原因分析及对策

徐以伟

#2高加正常疏水调节阀卡涩原因分析及对策

徐以伟

（浙能中煤舟山煤电有限责任公司，浙江舟山，316131）

某电厂1000MW机组在深度调峰过程中发现#2高加正常疏水调节阀卡27%左右，造成#2高加水位突降，通过对阀门解体调试，找到卡涩原因，修复后阀门调试正常无卡涩，同时提出后续防范措施。

调节阀；卡涩

前言

煤电机组在未来几年持续低负荷运行或者深度调峰将成为常态，而高压给水加热器作为机组的主要辅机设备，其运行参数是否合理，关系到机组运行的经济性。当单个高加水位降低后会使其出口给水温度上升，加热器端差变小；高加水位大幅降低后会引起供电煤耗增加，机组经济性下降。

1 设备介绍

某电厂1030MW超超临界燃煤机组第2级抽汽取自高压缸排汽，设计压力5.92MPa，温度378℃。#2高压加热器型号JG-3500-2,筒体直径Φ2640×70mm，总长11788mm，取中分面以下850mm处为水位基准面（0mm），设定+38mm为高水位报警，-38mm为低水位报警。#2高加正常疏水调节阀为Kent Introl平衡式气动调节阀，型号为19-859，失气时靠弹簧紧力关闭阀门。

2 卡涩情况介绍

2018年10月26日至29日，某台机组多次进行深度调峰，负荷最低下调至300MW左右，过程中均发生#2高加水位突降、#2高加正常疏水调节阀卡27%左右等现象，水位最低下降至-374.89mm。如图1所示，红线表示#2高加水位，绿线表示机组负荷，黄线表示二抽压力，蓝线表示#2高加正常疏水调节阀开度。

图1 #2高加水位波动相关数据曲线

3 原因分析

10月26日至29日期间，对#2高加正常疏水调节阀进行两次在线隔离调试，检查确认气动执行机构无卡涩漏气、定位器工作正常，在线手动操作阀门从全开位关至27%后无法继续关闭。

图2 #2高加正常疏水调节阀阀内结构示意图

11月25日，利用调停机会对#2高加正常疏水调节阀解体检查。结合图2所示阀内结构示意图分析造成卡涩的原因有：

（1）金属密封环磨损断裂。阀芯与阀笼之间设计有一套开口式金属密封环，密封环完好的情况下，有较好的关断严密性，同时在阀门调节过程中起到减振作用。解体后发现密封环磨损断成三段，且阀笼内壁磨出一圈小凹槽，拆卸过程中有一小段卡在阀芯与阀笼内壁凹槽之间，分析判断为阀门调节频繁、介质紊流导致的振动磨损。

图3 阀门解体后金属密封环磨损实图

（2）阀内件结垢严重。解体后发现阀内件上多处存在结垢现象，化学检测确认为磁性Fe3O4粉末，阀内件材质为有磁性的420不锈钢，且阀笼上均匀分布多个直径约为6mm的圆形降噪节流孔，这些都极易吸附疏水中的金属颗粒，造成阀内件结垢。另阀芯与阀笼之间因垃圾、颗粒卡涩产生的拉毛区域也有不同程度的结垢，加剧阀芯与阀笼之间的摩擦卡涩。阀芯密封面也有不同程度的冲刷，如图4所示。

图4 解体后检查阀内件结垢实图

（3）管道内金属垃圾堵塞。解体后发现阀体内有焊渣、金属缠绕垫等金属垃圾，部分堵在阀笼的降噪节流孔中。

（4）阀杆吹损弯曲。该调节阀阀内件采用平衡结构，金属密封环磨损严重，正常运行时盘根处承受阀门进口压力，阀门随#2高加水位波动而调节频繁，造成阀杆拉毛、吹损。气动执行机构失气时靠弹簧紧力下压带动阀门关闭，而阀杆直径只有25.5mm，在关闭过程中遇到阻力易造成阀杆拉毛、吹损区域弯曲卡涩。

4 处理措施

由于调停时间较短，结合#2高加正常疏水调节阀调停前运行状态和检修解体情况分析，决定采取以下临时措施：

（1）原阀杆填料密封处轻微吹损，修复后弯曲度检测合格后继续使用。

（2）原阀笼降噪节流孔结垢、堵塞严重且内壁有磨损，金属密封环磨损严重无法正常使用。由于调停时间短，采购或加工新的阀笼、金属密封环均无法按期到货，另调停前该阀在阀位大于30%时运行正常，无明显振动，说明在金属密封环磨损的情况下阀门仍能在30%以上阀位正常调节。综上，决定暂时取消安装金属密封环，原阀笼内壁打磨光滑、降噪节流孔清理后装复使用。

#2高加正常疏水调节阀在临时处理后仍存在一些设备隐患，为彻底解决这些隐患考虑采取以下几点措施：

（1）金属密封环易磨损。考虑将金属密封环改为多级节流环槽，既保留较好的密封性能和减振性能，还能消除金属密封环长期运行易磨损这一隐患，如图5所示。

图5 多级节流环槽结构示意图

（2）阀内件易吸附介质中磁性物质。阀内件改选用低磁性材料，并进行高级渗氮处理，保证了阀内件硬度的同时，降低了阀内件介质流道边界对介质中磁性氧化铁（Fe3O4）的淅出速度。

（3）降噪节流孔易结垢堵塞。考虑将阀笼上的多圆孔结构改为多窗口结构，根据原阀门调节特性进行重新设计窗口尺寸，较原先多圆孔结构大大缩短了介质流道边界长度，有效降低Fe3O4结垢面积，如图6所示。

图6 多窗口结构阀笼示意图

5 结束语

通过对#2高加正常疏水调节阀解体检查，发现阀内件易结垢、阀芯金属密封环易磨损断裂等设备隐患。为消除隐患，考虑从三个方面对阀门阀内件进行升级改进，以保障高压加热器正常运行，适应机组深度调峰新常态。

[1] 范旭光.高压给水加热器水位变化对机组经济性的影响分析[J].机械工程师,2012(07):185-186.

[2] 徐刚华,王家胜,陈靓,王亚军,缪加庆.超超临界百万机组高加正常疏水调节阀堵塞的分析及处理[J].贵州电力技术,2014,17(08):11-13.

[3] 王继伟，刘瑞梅,高压加热器疏水端差偏大原因分析及应对策略[J]电站辅机,2010

[4] 嵇安森,国产125MW机组高压加热器疏水管严重冲刷的原因分析及对策[J]安徽电力技术情报，1997

[5] 李泽军,高压加热器疏水故障原因分析及对策[J]海峡论坛海峡两岸能源论坛，2018

# Cause analysis and Countermeasures of jamming of high-pressure normal drain regulator

Xu Yi Wei

(Zhejiang Nengzhong Coal Zhoushan Coal and Electricity Co., Ltd., Zhejiang Zhoushan 316131)

During the deep peak shaving process of 1000MW unit in a power plant, it was found that about 27% of the #2 high plus normal trap control valve card caused a sudden drop of #2 high plus water level. Through debugging and debugging of the valve, the cause of jamming was found, and the valve debugging was normal without jamming after repair. At the same time, the follow-up preventive measures were put forward.

control valve; jam

10.19551/j.cnki.issn1672-9129.2019.03.035

TK264

B

1672-9129(2019)03-0103-03

徐以伟（1989－），男，浙江衢州，助理工程师，主要从事发电厂汽机工作。E-mail：bianjibu20080808@163.com