火电厂汽轮机主汽电动阀执行机构损坏原因分析及对策

　　文章针对目前大型火力发电厂生产过程中汽轮机主汽电动阀系统常见的缺陷形式进行分析，对起机时无法打开到检修现场紧急处理这一过程进行了描述，分析了处理过程，给出了解决办法和改进建议。为及时发现电气系统缺陷，进行预防性检修提供了依据，从而大大提高了机组运行的安全性和经济性。

　　某火电电厂二套9E燃气一蒸汽联合循环发电机组，总装机容量2X180MW。配备两台上海汽轮机有限公司生产的双压纯凝式汽轮发电机组，额定功率55MW。本汽轮机组由余热锅炉来的新蒸汽分两路，高压蒸汽(5.6MPa/508℃)经主汽电动隔离阀进入位于汽缸两侧的主汽阀、调节汽阀阀组，进入与高压内缸铸成一体的高压蒸汽室(图1)，经第1至12级作功后，与从余热锅炉来的低压补汽(0.611MPa/254.20C)混合，经第13级至19级压力级作功后排入凝汽器。

图1 磨损掉的螺牙屑

一、现场现象

　　4#汽机主汽电动隔离阀(2CS2l-0l-ST)启机过程中发现无法进行开关，电动机转动而阀门不动作。经现场检查，初步分析为执行机构故障所致，由于该阀在故障时处于全开状态(也就说前天晚上该阀根本没有关闭下来)，故没有影响周五的正常运行。运行员全天把主汽电动阀电源拉开，防止白班运行时阀门异常动作，准备在当日晚上停机后拆检电动执行机构。

二、现场检修结果

　　4#汽机晚上03：00停机完毕，办理工作票，检修电动主汽门执行机构，检查发现如下缺陷：

　　第一，电动执行机构阀杆扭矩传动套(材料为耐磨铜)梯形螺纹严重磨损，大部分螺牙已经磨损掉，阀杆无损伤，如图2、图3、图4所示：

图2 阀杆扭矩传动套严重磨损

图3 阀杆五损伤

图4 磨损掉的螺牙屑

　　第二，执行机构的两个推力轴承型号：51224(图5、图6)全部损坏，阀杆无法再进行轴向定位，该阀执行操作时扭矩造成阀杆向一侧偏斜，造成阀杆被盘根压盖拉伤。

图5 下部推力轴承损坏情况

图6 上部推力轴承损坏情况

　　第三，由于损坏的部件暂无备件，考虑到近期负荷高峰期发电形式良好，为确保发电，我们决定将该阀执行机构与阀体分离，运行操作时电动执行机构可正常动作(通过DCS模拟开关变送)，满足机组日常启动的要求。但阀体我们还是采取了临时的加固措施使该阀始终处于全开状态，即用槽钢卡住阀杆螺纹并用螺栓紧固，同时用行车吊住该槽钢机构，并请运行值班员注意启停机时的操作和加强巡视，同时运行也准备了相关应急预案，并上报总工部门备案。待备件回来再另行更换。

三、损坏原因分析

　　第一，经现场实际检查发现，造成该阀故障的直接原因为缺油脂润滑所致。由于该阀工作温度很高(约500℃左右)，执行机构部位由于热传导也存在很高的温度，阀门出厂所加的润滑脂在高温下会很快损耗，造成执行机构缺油。解体检查时在阀杆及轴承部位均为发现有任何润滑脂，且有很明显的锈蚀现象。加之机组系调峰机组，几乎每天有起停操作，该阀也就频繁动作，磨损。

　　第二，从早间起机准备冲转时，才发现该阀不可用，可见晚间停机后没有仔细巡视设备，阀门如在故障状况，DCS画面会出现相关报警现象。汽机脱网后，主汽电动阀必须关闭，如给出关阀指令，而阀门没有关闭下去，在DCS监视电脑监视屏上阀体也会出现黄色故障报警指示。

四、对策与引申

　　第一，尽快恢复该阀至工作状态，满足运行要求。

　　第二，为防止类似的故障重复发生，决定立即对4#汽机的主汽电动门在近期进行一次拆检。对两台汽机的主汽电动旁路阀的执行机构也在近期进行一次拆检。同时两套机组，在相关高压，高温环境下工作的阀门比较多，如锅炉主汽电动阀，锅炉高压循环泵出口电动阀，循环水泵出口电动阀，冷却塔上塔门等皆是处于恶劣的工作环境中运行，故立即对此些阀门进行定检很是必然。

　　第三，对相关阀门阀杆及轴承部位定期加润滑脂(MoS2)，可定为一个月加一次。其中两台汽机的主汽电动门对阀杆的润滑由检修专业完成(在设备定检时进行)，对下部轴承的润滑由运行专业完成(下部轴承润滑有一加油嘴，比较隐蔽，须伏贴地面才能发现)。

　　第四，运检部建立和规范设备运行档案，责任到人，具体到一个小小的阀门，对相关参数如电流，振动，温度、润滑等定期检测和分析归纳，如有异常，及时汇报总工和检修部门，对设备进行检修、更换、整改和评估。

　　第五，尽快和各制造厂家联系，把设备所有资料尽快归档、健全。因此次主汽电动阀门的下部轴承润滑有一加油嘴，比较隐蔽，须伏贴地面才能发现，也就是这次出现故障才发现这个加油嘴的。

参考文献

　　[1]　上海汽轮机有限公司(STC).LZN55-5.60/0.65型55MW联合循环双压凝汽式汽轮机产品使用说明书[S].产品编号：165，制造单位：165-1.

　　[2]　扬州电力设备修造厂电动执行机构说明书[S].2004.