汽机主汽门关闭缓慢（不严）问题分析

摘要：主汽门是汽轮机的重要组成部分，关系到整个机组的安全运行。某新建机组在试运期间出现主汽阀关闭不严的现象，汽轮机在从11%关闭到10%的过程中用时太长，约6min。

一、主汽门结构及工作原理

1、主汽门的结构

图1为主汽门的结构图，主要组成部分有导向杆、阀杆、阀壳、阀座、小阀（预启阀）、大阀等。当阀门处于关闭状态时，大阀顶住阀座，小阀（预启阀）顶住大阀，使得蒸汽无法进入汽机。

图1 主汽阀的结构

2、主汽门的工作原理

当要打开阀门时，EH油进入油动机克服弹簧的压缩力，将主汽门打开；关闭主汽门时，油动机中的油进入无压回油管路，具体的开度大小通过LVDT及伺服阀来控制。汽轮机在冲转时，从0-2900r/min升速期间，是通过小阀（预启阀）来控制蒸汽量，进而控制升速率，这期间小阀（预启阀）的行程是11.4mm，小阀（预启阀）全开后，带动大阀进行开启，大阀的行程为105mm，转速达到2900r/min以后大阀全开，并进行TV与GV的切换。小阀（预启阀）的进汽是通过阀体套筒上的平衡进汽孔进入，如图4所示。由于大阀在很小的开度下，就会有很多蒸汽进去汽机，即大阀在很小的行程时，将引起很大的蒸汽量变化。由于小阀（预启阀）的直径较小，用小阀（预启阀）来控制蒸汽量量，控制效果灵敏，且蒸汽量变化稳定。此外，小阀（预启阀）开启后可以降低大阀前后的压差，有利于大阀的顺利开启。

二、阀门卡涩常见原因分析

1、阀杆产生氧化铁皮导致机械卡涩

阀杆在高温高压的运行环境下会产生氧化铁皮（Fe3O4），致使阀杆与阀杆套筒之间的间隙变小，二者摩擦变大，导致机械卡涩。

为了查找是否是阀杆与阀杆套筒之间的机械卡涩造成的阀门关不严，于是将阀体从本体上卸下。图2为主汽阀实物图，从外观上看并没有任何异常。由于无法进一步看到内部结构，决定将阀杆拆下。图3为拆下大、小阀（预启阀）及阀杆后的图片，图4为阀杆及大、小阀（预启阀）的照片，通过观察并未发现阀杆上有明显的的摩擦痕迹。