汽機主汽門關閉緩慢（不嚴）問題分析

摘要：主汽門是汽輪機的重要組成部分，關係到整個機組的安全運行。某新建機組在試運期間出現主汽閥關閉不嚴的現象，汽輪機在從11%關閉到10%的過程中用時太長，約6min。

一、主汽門結構及工作原理

1、主汽門的結構

圖1爲主汽門的結構圖，主要組成部分有導向杆、閥杆、閥殼、閥座、小閥（預啓閥）、大閥等。當閥門處於關閉狀態時，大閥頂住閥座，小閥（預啓閥）頂住大閥，使得蒸汽無法進入汽機。

圖1 主汽閥的結構

2、主汽門的工作原理

當要打開閥門時，EH油進入油動機克服彈簧的壓縮力，將主汽門打開；關閉主汽門時，油動機中的油進入無壓回油管路，具體的開度大小通過LVDT及伺服閥來控制。汽輪機在衝轉時，從0-2900r/min升速期間，是通過小閥（預啓閥）來控制蒸汽量，進而控制升速率，這期間小閥（預啓閥）的行程是11.4mm，小閥（預啓閥）全開後，帶動大閥進行開啓，大閥的行程爲105mm，轉速達到2900r/min以後大閥全開，並進行TV與GV的切換。小閥（預啓閥）的進汽是通過閥體套筒上的平衡進汽孔進入，如圖4所示。由於大閥在很小的開度下，就會有很多蒸汽進去汽機，即大閥在很小的行程時，將引起很大的蒸汽量變化。由於小閥（預啓閥）的直徑較小，用小閥（預啓閥）來控制蒸汽量量，控制效果靈敏，且蒸汽量變化穩定。此外，小閥（預啓閥）開啓後可以降低大閥前後的壓差，有利於大閥的順利開啓。

二、閥門卡澀常見原因分析

1、閥杆產生氧化鐵皮導致機械卡澀

閥杆在高溫高壓的運行環境下會產生氧化鐵皮（Fe3O4），致使閥杆與閥杆套筒之間的間隙變小，二者摩擦變大，導致機械卡澀。

爲了查找是否是閥杆與閥杆套筒之間的機械卡澀造成的閥門關不嚴，於是將閥體從本體上卸下。圖2爲主汽閥實物圖，從外觀上看並沒有任何異常。由於無法進一步看到內部結構，決定將閥杆拆下。圖3爲拆下大、小閥（預啓閥）及閥杆後的圖片，圖4爲閥杆及大、小閥（預啓閥）的照片，通過觀察並未發現閥杆上有明顯的的摩擦痕跡。