电厂汽轮机旁路系统高压旁路阀泄漏经济性分析及对策

姜振春 华电莱州发电有限公司

汽轮机旁路系统在启动、停止和驱动机器方面起着重要作用，但当机器正常运行时，旁路系统中的溢流阀泄漏，蒸汽部分转动相应的汽轮机汽缸，汽轮机容量和经济性降低。同时，当汽轮机排汽温度升高，凝结水真空度降低时，高压旁路阀泄漏导致低温再生器管壁过热，旁路系统安全系统泄漏。机器运行正常，停机阀未关闭，内部缺陷泄漏。根据现场运行经验，大型汽轮机运行时，旁路系统的泄漏系统泄漏可能发生在最高压旁路通道中。

一、高压旁路阀泄漏的原因

我们的300MW汽轮机采用二级系列高压旁路系统。高压旁路系统与汽轮机高压缸和汽轮机低压旁路系统低压缸（IP/LP）相连。Hpbv是一种高压旁通阀。Lpbv是一个低压旁通阀。

目前，中国300MW机械广泛采用瑞士CCI和sul life生产的高压旁通阀。但是有些机器会行驶一段时间。一些机器开始运转，一些高压阀泄漏。高压旁路阀泄漏的主要原因是阀门密封缺陷、死阀或截至阀、司机操作异常。

阀门密封缺陷通常会留下一些焊渣和氧化铁，因为在锅炉、过热器和锅炉主蒸汽管的安装或检查过程中，主管未清洁干净。当机器停止时，主蒸汽参数由高压旁路系统控制，系统中残留的金属杂质从蒸汽中排出，以满足运行要求。此时，大污染物颗粒在阀芯和阀座的密封面之间强烈碰撞，从而形成凹痕、缺陷等。长期清洁高温蒸汽会增加缺陷，并对密封表面造成严重损坏。

如果阀门压力为正，则真空中的排气装置在阀门关闭后工作。由于阀门的入口流动作用和真空作用，部分蒸汽由饱和蒸汽转化为湿蒸汽，阀座和阀座的热环境较长，蒸汽减少了对密封面的侵蚀，密封面的金属结构略有陈旧。湿蒸汽对密封面的侵蚀程度再次增加，导致密封性能的破坏和泄漏。

阈值包装的压缩比为3A。3b为5.88/C，阀笼压力比为5.08%，不满足3a.3b低压旁路阀检修过程中填料8%以上的要求。填充剂密封不足，支架与阀座密封不足。蒸汽通过立柱、阀座、阀座和底孔之间的间隙进入排气装置，低压旁通阀的温度升高。

据新疆金民介绍，阀体单元表面和阀体底部在高温下被氧化成氧化皮革，阀体单元表面和阀体底部之间氧化膜厚度的最大差值为0.04 mm和0.05 mm。另外，由于螺栓的前夹紧力不均匀，阀体的侧面改变了阀门和下孔的垂直面，增加了模具误差。

修复时发现阀杆的径向变形为0.12mm。低压旁通管悬挂在钢结构框架上方的阀体上，管道在冷态下膨胀，限流装置连接在钢结构框架和管道上。在管道冷却状态下，当管道沿蒸汽流动方向加热时，低压管道之间有11 mm的间隙，变形为11 mm，止动装置之间的变形为11 mm，适用于中低压管道，且无间隙。机械止动机构设计用于调整管道在与蒸汽流相反方向的膨胀和变形。因此，在热状态下，阀体受管道沿蒸汽流动方向产生的热应力影响，阀座变形，阀门和阀座密封，泄漏进入低压旁通阀。

二、高压旁路阀泄漏的判别方法及消除高压旁路阀泄漏的措施

（一）高压旁路阀泄漏的确定

在高压旁路与高压缸排气管接触前后安装测温装置，当蒸汽从高压旁路阀流出时，B点温度升高。因此，如果a和B的温度相等，则认为高压阀具有良好的密封性能。当温度高于a点时，高压旁通膨胀阀泄漏。温差越大，高压旁通阀的泄漏越大。

（二）消除高压旁路阀泄漏的措施

首先，检查阀门是否关闭。如果未正确调整，行程指示（指向零但不是关闭位置）会发生变化。正确调整阀门行程与指令的关系，指令返回时应将阀门关严。阀门的主要原因是阀门弯曲。测量校准阀杆，并根据需要更换阀杆。如果阀门的执行机构出现故障，则检查、维修执行机构，并确保正常运行。如果高压旁通阀的阀盖破裂和泄漏，请根据损坏的具体情况采用以下维修方法。

（1）对于深度小于等于1 mm的阀门密封表面的小缺陷，现场通常采用抛光阀芯和旋转阀密封的方法。打磨前必须将阀芯和阀座准确拉出。您也可以根据拉伸尺寸抛光模具。根据阀体尺寸加工固定芯板抛光模，保证抛光模与前鞍座同心。要求均匀接触，以确保阀座密封面与阀座100%接触。

（2）如果阀座表面缺陷为1 mm或以上，则通过阀座焊接，阀座的最大厚度为3 mm至5 mm，阀座的最大厚度为3-5 mm，焊接密封件的厚度大幅减小，阀座受到抑制，阀门的泄漏变得很严重。此时，密封件被恢复。

在机器维修期间检测到第一高压旁通阀的盖损坏深度。25mm高压旁通阀由CCI制造。阀门密封面采用钨铬钴合金。具体修复措施：在重新焊接阀座密封件之前，必须对原密封盖进行脱脂、消毒和开裂处理。并通过机械加工彻底去除脱落等缺陷。手工电弧焊使用钴合金焊条进行。焊接件的预热温度为300.5℃。摄氏600度。C.焊接时，阀座应找平并连续焊接3-4层。焊接后，在680至750.0度进行高温退火。C.进行机械加工。阀轴、回火阀座、机加工和风冷过程从950.0度调整。摄氏1000度。通过运行实践，高压旁路恢复正常运行。

（3）使用flunt软件分析靠近阀盖的两个阀门蒸汽流的速度和压力变化，并选择高性能密封面来确定两个密封面上的蒸汽刷度。

利用二维模拟建立了低压旁通阀的1-1比例模型。当阀门打开时，阀门内的流场为25%，阀门压力为0.1 MPa，阀后真空为-6 MPa。

最大蒸汽流量向密封面外表面倾斜，蒸汽流量使毛刷碰到密封线，阀门开度不大。当密封层向阀座内倾斜时，最大流量出现在阀座表面与密封面的接合处，部分蒸汽流在密封面上形成螺旋，密封面上方蒸汽流的刷度降低。因此，阀座密封面的耐腐蚀性高于斜阀座，低压旁路阀的密封结构随斜阀瓣的背面而改变。

对改造后的低压侧阀门进行了测试。阀座和阀芯的密封无任何机械损伤痕迹，如采矿和刷子，表面粗糙度为0.4 um或以下。采用红棕褐色粉末染色法，测量阀芯与阀座密封面的配合度，密封线宽度均匀。涂层后，进行24小时的煤油泄漏试验。

（4）用2mm厚垫片密封阀座盖和阀座垫片，为阀座螺栓提供了填料张力，改进后的填料符合要求，消除了因压缩不足造成的蒸汽泄漏。

（5）低压旁通阀设计准确，安装工艺要求高。安装时尽量减少安装误差，增加阀门的密封性。检查阀轴的同轴度，要求为0.05 mm或更小。去除阀门表面和底部的氧化皮，提高安装精度。依次拧紧16个气门室盖螺栓的螺栓时，扭矩为400 nm。禁止力矩为800 nm和1200 nm，可去除阀座和阀座的密封面和预紧力。当阀座关闭时，阀座与阀芯的连接部分位于阀座密封面与阀座之间。

三、结语

当高压旁通阀泄漏至16544.42kg/h时。n、机器的热耗增加了25.90kJ/kW，机器的标准煤耗增加了0.94g/kWh。标准煤年消耗量为1967.09吨。关于旁路系统高压旁路阀的泄漏评估和监测、泄漏计算和经济可行性分析，在接触前安装高温旁路阀和高压缸排气管，确保安全，低温再生器防止正在运行的管壁过热。本文提出了一种温度控制系统。机器正常工作时，机油压力调节阀打开以断开该阀。检测到旁通阀泄漏，立即修复旁通阀，关闭旁通阀，密封面的主表面损坏，并按照要求的修复工艺进行处理。