（江苏利港电力有限公司 江苏江阴 214444）
摘要：350MW汽轮机中压主汽门在试验过程中关闭后开不出，中压主汽门开不出来会对机组的安全运行产生很大的影响，每次开不出来的原因也不一样，本文对中压主汽门开不出的各种原因进行了分析以及提出相应的应对措施。
关键词：中压主汽门、提升力、差压
Analysis of the Causes of the Reheat Steam Valve cannot open of 350MW Unit
Dong Lin
（Jiangsu Ligang Electric Power Co.Ltd,Jiangyin,Jiangsu 214444）
Abstract: During the middle pressure main steam valve test, it can not be opened due to various reasons. The opening of the medium pressure main steam valve will have a great impact on the safe operation of the unit. This paper analyzes that the medium pressure main steam valve cannot be opened. Various reasons and countermeasures.
Keywords: Reheat Steam Valve；Lifting force；Differential pressure
引言
我厂二期汽轮机采用西屋公司制造，型号为TC2F-38.6，350MW亚临界反动式。型式为亚临界一次中间再热单轴双排汽凝汽式。两个高压主汽阀，四个高压调节阀，两个中压主汽门和两个中压调节阀。每个蒸汽阀门都有各自的执行机构，其油动机采用高压抗燃油开启，弹簧力关闭的方式。中压主汽门只具备全开或全关位置，它是一种摇板式的非平衡式汽门。阀门的底部阀芯前后开设有外旁通节流孔，通过这个节流孔，可以平衡摇板前后的压力，以便中压主汽门能在试验时可以顺利打开。按照相关规定的要求，汽机阀门的活动性能试验为每周一次，目的是要确保阀门的正常运行，否则阀门可能因长期没有动作而造成卡涩。运行中多次出现中压主汽门试验过程中关闭后无法开启的问题，这将严重危及机组的运行安全性，对机组的安全运行产生非常大影响。
1、中主门开不出的现象
中压主汽门开不出主要发生在做中压主汽门活动性试验恢复开启对时候，以及汽机启动时做高中压主汽门严密性试验的时候， 图 1汇总了最近几年了来中主门开不出的情况及处理情况。
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图1 中主门开不出记录
2、中压主汽门打不开的可能原因
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图2 中主门开不出的原因
2.1阀门机械卡涩
中压主汽门活动性试验每周安排一次，目的是为了防止阀门长时间不动导致卡涩。为了防止机械部分卡涩，需定期对中主门连杆铜套处已喷甲基硅油进行润滑。
2.2进油节流孔板堵塞，进油量不够
隔绝油路进行节流孔板清理，检查是否有颗粒状杂物，恢复后中主门仍然开不出，可以排除进油节流孔板堵塞的问题。抗燃油油质定期化验，油质合格无异常，排除抗燃油油质的问题。
2.3逻辑原因
在汽机启动冲转到3000rpm定速，做高中压主汽门严密性试验时先将高中压主汽门关闭，调门调转速自动全开，达到预定时间或转速后结束试验。原试验结束是通过将汽机打闸后再重新进行冲转，后对逻辑进行优化，优化后不需要打闸进行重新冲转，严密性试验结束后直接恢复目标转速3000rpm，试验逻辑如图 3图 4所示。
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图 3 #3机主汽门严密性试验逻辑
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图 4 #4机主汽门严密性试验逻辑
#4机严密性试验结束后发现中压主汽门两侧都开不出来，而#3机组主汽门严密性试验结束后，中压主汽门均开启正常；而且#4机组打闸后重新挂闸后中压主汽门能开启正常，说明阀门应该不存在卡涩、油路也正常。比较两台机组严密性试验逻辑（图 3图 4）可以发现逻辑存在差异，#4机主汽门严密性试验结束后仅先将高压调门不关中压调门，然后打开高中压主汽门；#3机试验结束后先将高中压调门关闭后再打开高中压主汽门。虽然此时热再母管表计显示基本无压力，但由于中压调门全开，中压缸处于负压状态，中主门前后还是存在压差。#4机2019年DCS改造后，逻辑和#3机一致，机组启动过程中执行主汽门严密性试验时，试验结束时逻辑先将中压调门关闭，中压主汽门开启正常。从图 5可以看出中主门前后稍有差压就会产生很大的作用力，当油动机提升力不够时就会造成中主门开不出来。
图 5 中主门前后差压作用在蝶阀上的力
2.4造成中主门前后差压大的原因：
2.4.1中压主汽门平衡管管径偏小：中压主汽门只具备全开或全关位置，它是一种摇板式的非平衡式汽门。阀门的底部阀芯前后开设有外旁通节流孔，通过这个节流孔，可以平衡摇板前后一定的压力，以便中压主汽门能在试验时可以打开。如果这个节流孔板尺寸偏小，也会造成阀瓣前后差压无法平衡造成差压大，中压主汽门无法开启的问题。
2.4.2调门关闭不严：其结果与2.1一样，导致中主门前后差压过大。
2.4.3跳闸导阀动作不正常：轴端跳闸导阀由抗燃油驱动，防止运行中中主门阀端漏气。汽机挂闸后，安全油进入到跳闸阀活塞下部，跳闸阀关闭，通向凝汽器的漏汽被切断，在中压主汽门阀杆端部建立起压力, 使阀杆推向一边将阀杆另一端与阀套间隙的漏汽封死,起到压力密封作用蒸汽不能从阀杆泄漏出来。汽轮机打闸后, 切断进入跳闸阀活塞下部的安全油, 跳闸阀开启,阀杆漏汽排向凝汽器,中压主汽门阀杆端部逐渐失压,使中压主汽门能灵活自如地关闭。跳闸阀若出现卡涩,在汽机跳闸后未能完全打开下次在汽机挂闸冲转前,中压主汽门阀杆漏气将无法排走在阀杆端部建立压力, 阀门门杆密封面的摩擦力增大, 当汽机挂闸时会阻碍中压主汽门的打开。中主门开不出时就地检查跳闸导阀动作正常。
2.5快关油门故障和试验电磁阀故障
卸载阀共有三个油口，一路动力油进到油动机下腔油路上的一个三通，接至杯状滑阀的底部。在杯底中间有一个小孔使少量压力油通到杯中，杯中油与上部一级导阀中的油相通，导阀中的油经单向逆止阀与ETS跳闸母管相通，这是第二个油口。一般情况下，遮断油压与动力油压相等，再加上滑阀弹簧力的作用力，使油杯位于底座下，并将滑阀套筒下部周围上与泄油相通的窗口堵住，使动力油不能通过第三个油口泄油。
执行中主门活动性试验时，试验电磁阀打开，遮断油经过电磁阀从回油母管泄掉，油杯内侧压力迅速降低，高压油推动杯状滑阀上移，将滑阀套筒上的泄油窗口打开，动力油通过回油管路失压，亦即油动机下腔中的压力油泄掉，阀门在重型弹簧作用下迅速关闭。在一级导阀上有一个压力调整手柄（针型阀），正常情况下是将手柄转至最大压力设定值位置（即弹簧力压至最大），此时锥形塞将导阀上的一个放油孔堵住。如果锥形塞不严，导阀中的压力油（遮断油）经过锥形孔泄油而使杯形滑阀缓慢上移，动力油通过回油管泄压，RSV会关闭。
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图 6 中压主汽门原理图
通过了解快速卸载阀的工作原理，如果杯形滑阀未关闭到位，使得动力油泄压，油动机腔室进不了油，不能克服重型弹簧力使RSV开启。造成以上现象的可能原因如下：
（1）压力调节手柄的螺钉未旋紧，危急遮断油通过先导阀泄去。
（2）压力调节手柄后的弹簧力下降，预紧力不够使阀芯不能关严。
（3）滑阀的密封面不严密，高压EH油通过回油口泄走。
（4）针形阀处密封面不严密，使遮断油泄至回油口作用在滑阀上部的遮断油压低甚至消失。
（5）遮断油至滑阀之间的进油管道堵塞，滑阀上部的遮断油压较低甚至无遮断油。
（6）试验电磁阀关闭不严。
（7）滑阀卡涩或弹簧力不够导致关闭不严，造成系统泄漏。
这里弹簧严格选型，出问题的概率较小，（1）、（3）、（4）、（5）联合检修检查容易判断，历次出故障检修处理时没有发现这些问题，所以出问题的概率也不大。滑阀卡涩很有可能是油质不良引起，RSV不作调节作用，从系统图中可以看出中压调门动力油管路装有滤网，而RSV动力油管路未装有滤网，如果抗燃油中有杂质，很可能导致滑阀卡涩。实际故障发生时检修确认快速卸载阀故障引起的次数最多。我厂汽机主汽门及调门抗燃油系统进油、回油和安全油管道上均增加了手动隔绝门，防止抗燃油管道泄漏造成被迫停机。如果发生滑阀卡涩或滑阀弹簧力不足，导致高压油泄走，我们可以通过关闭回油门来提高遮断油压力，开出RSV。如果是试验电磁阀关闭不严或针型阀关闭不严，遮断油和回油有通路，我们通过关闭回油门使RSV开出后，恢复开启回油门后遮断油压仍会下降，如果压力下降的多，RSV仍会关闭。
3、结论
通过以上分析可以看出，中压主汽门开不出的原因很多，故障原因最可能出在快速卸载阀，其中滑阀卡涩的可能性最高，需要我们根据实际情况，逐一查找原因，消除缺陷。
机组启动过程中执行主汽门严密性试验时需要在中压调门关闭后再开启中压主汽门，不然会由于中压主汽门阀瓣前后差压大造成中主门开不出。如果中压主汽门未能及时开启，此时需要将汽机打闸后重新复位开启，否则会造成高排温度高。#4机主汽门严密性试验逻辑优化后，试验结束后中主门顺利开启，解决了试验过程中存在的安全隐患。
中压主汽门平衡管管径不够、中调门不严或者跳闸导阀动作不正常会造成阀瓣前后差压过大，油动机提升力不够导致中压主汽门开不出来。对于平衡管管径小引起的，可以通过适当扩大平衡管的管径来解决。
在执行定期主汽门活动性试验时中压主汽门开不出，大多是由于卸载阀动作不正常或者试验电磁阀存在内漏引起的，可以通过短时关闭回油管隔绝门来保证快关卸载阀关闭正常从而使得中主门开启，后期根据情况更换快关卸载阀或试验电磁阀。
参考文献
[1]江苏利港电力有限公司.江苏利港电厂二期工程汽轮机资料.
[2]周惠莲,肖高绘.600MW超临界机组再热主汽门活动性分析及优化.热力透平，2017，6：117-119.
[3]练玉坤.300MW机组主机中压主汽门开启故障分析.技术研发，2014：188+190.
作者简介：
董林（1981.11-），男，湖南省长沙县人，副高级工程师，从事集控运行工作，E-mail：daniel8182@126.com。