300MW汽轮机供热蝶阀卡涩处理

2019-08-19 版权声明 举报文章

[摘 要]冬季供热时,因供热蝶阀经常发生卡涩,不能满足热网首站的热负荷需要。通过计算碟簧片改为38对时和供热蝶阀阀板直径车削去4mm,通过以下计算可将阀板上的平衡孔对称堵死8个。3号机供热蝶阀改造后,供热蝶阀运行正常、无卡涩现象,满足了油田供热需要,提高了机组运行可靠性,供热经济效益巨大。

[关键词]供热蝶阀卡涩 碟簧片数量 平衡孔 碟簧力矩合算

中图分类号:TB205 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)15-0002-01

一、存在的问题

我厂二期两台机组都是东方汽轮机厂制造的,型号为C300/237-16.7/0.39/537/537的亚临界中间再热两缸两排汽采暖轴汽凝汽式汽轮机。冬季供热时,因供热蝶阀经常发生卡涩,不能满足热网首站的热负荷需要,供热蝶阀卡涩尤其严重;严重影响机组的安全运行。

二、原因分析

1、供热蝶阀阀板与阀体存在卡涩。2、齿轮箱内齿条与齿轮卡涩。3、碟簧破碎。 4、液压系统压力不足。利用小修机会,对3号机供热蝶阀进行了检查。设备解体后发现碟簧筒内存有大量积水,碟簧片锈蚀严重,其中有15对碟簧片破碎.同时检查供热蝶阀阀板与阀体间隙,发现阀体内壁有划痕,说明阀板与阀体存在卡涩现象。

三、技术改造

3.1 分析碟簧片损坏的原因:碟簧受到的压紧力大。碟簧筒内有水蒸汽,致使碟簧片锈蚀严重,抗压力减弱。

3.2 减少碟簧片所受压紧力。

3.2.1 根据碟簧破碎原因,我们将碟簧筒内40对碟簧改为38对计算过程 :已知碟簧厚度10mm,碟簧最大高度22.5mm,弹簧预紧力227mm,油缸活塞最大行程500-100=400mm;计算:当供热蝶阀全开时,每片碟簧的压缩量:t=(227+400)mm/76=8.25mm;每个碟簧的变形量:

k=8.25/(22.5-10)=0.66;根据厂家提供的数据:当碟黄变形量0.25时,碟簧弹力70266N; 当碟黄变形量0. 5时,碟簧弹力109760N; 当碟黄变形量0. 75时,碟簧弹力129360N;根据以上参数,绘制曲线图,算的当碟黄变形量0. 66时,碟簧弹力122892N;活塞缸对碟簧的推力:

G=14X106X3.14X(0.08)2=281344N;当供热蝶阀全关时,每片碟簧的压缩量:

t=227mm/76=2.99mm;每个碟簧的变形量:k=2.99/(22.5-10)=0.239;根据厂家提供的数据:当碟黄变形量0.25时,碟簧弹力70266N; 当碟黄变形量0. 5时,碟簧弹力109760N; 当碟黄变形量0. 75时,碟簧弹力129360N; 根据以上参数,绘制曲线图,算的当碟黄变形量0. 239时,碟簧弹力67455N;

3.2.2 检修前供热蝶阀碟簧筒内为40对碟簧时

已知碟簧厚度10mm,碟簧最大高度22.5mm,弹簧预紧力227mm,油缸活塞最大行程500-100=400mm;计算:当供热蝶阀全开时,每片碟簧的压缩量:t=(227+45+400)mm/78=8.615mm;每个碟簧的变形量:k=8.615/(22.5-10)=0.689;根据厂家提供的数据:当碟黄变形量0.25时,碟簧弹力70266N; 当碟黄变形量0. 5时,碟簧弹力109760N; 当碟黄变形量0. 75时,碟簧弹力129360N;根据以上参数,绘制曲线图,算的当碟黄变形量0. 689时,碟簧弹力126266N;活塞缸对碟簧的推力:G=14X106X3.14X(0.08)2=281344N;当供热蝶阀全关时,每片碟簧的压缩量:t=(227+45)mm/78=2.91mm;每个碟簧的变形量:

k=2.91/(22.5-10)=0.689;根据厂家提供的数据:当碟黄变形量0.25时,碟簧弹力70266N; 当碟黄变形量0. 5时,碟簧弹力109760N; 当碟黄变形量0. 75时,碟簧弹力129360N;

根据以上参数,绘制曲线图,算的当碟黄变形量0. 286时,碟簧弹力74835N;重新更换全部碟簧片,根据新碟簧片的弹力计算,38对碟簧的弹力足以满足供热蝶阀的关闭扭距要求,同时改造后当供热蝶阀处于全开位置时,每片碟簧所受压紧力减少了7269N。通过计算碟簧片改为38对时,满足了供热蝶阀开关时的扭矩要求,同时减少了碟簧的压紧力,避免了碟簧片由于受到的压紧力过大而发生破碎的现象。

3.3 减少碟簧片锈蚀

供热蝶阀齿轮箱解体后发现齿轮箱内部有积水、油泥,齿条与齿轮表面锈蚀。更换阀轴盘根,拧紧压盖螺母,防止了蒸汽进入齿轮箱内。同时在齿轮箱内(碟簧筒侧)安装了水封装置,阻止水汽进入碟簧筒内,彻底避免了碟簧锈蚀。

3.4 消除阀板与阀体存在卡涩现象。

3号机小修时对供热蝶阀阀板直径车削去4mm,保证了阀板在开关时与阀体间有足够的膨胀间隙,避免了卡涩现象的发生。同时,当供热蝶阀关闭时,中压缸到低压缸的蒸汽量会增加,造成供热蒸汽流量的减少,不能满足供热需要;通过以下计算可将阀板上的平衡孔对称堵死8个,这样即保证了中压缸到低压缸的蒸汽量不变,又满足了热网热负荷的需要。计算过程:供热蝶阀直径阀板直径1378mm,平衡孔直径38mm,阀板直径方向直径车削4mm。车削后阀板直径:1378mm-4mm=1374mm;阀板面积减少:3.14×(1378mm/2)2 -3.14×(1374mm/2)2=8640mm2

一个平衡孔的面积:3.14×(38mm/2)2=1133 mm2;为了使中压缸到低压缸的蒸汽量不变,需堵死平衡孔的数量为:8640mm2/1133 mm2=7.63个。为了使作用在阀板上的力均匀,应对称堵死这8个平衡孔。

3.5 热工方面改造措施

对于供热蝶阀的控制部分,蝶阀的位置反馈器解体后发现线圈存在部分磨损现象,这就是阀门在运行时阀位在100%至80%之间跳变、阀门来回开、关的主要原因。由于线圈无法修复,更换了新的位置反馈器,确保供热蝶阀位置显示的正确性及阀门运行的稳定性。在供热蝶阀调试时,重新对伺服放大器的输出增益进行了调整,保证伺服阀阀芯移动到位,使蝶阀油动机能获得足够的进油流量以克服碟簧的弹力;重新调整了伺服放大器的开、关死区的大小,使其相等,保证了蝶阀开关动作更具有线性,提高了阀门运行的可控性。另外,按供热蝶阀的实际开度更换了蝶阀开度就地指示器,可以在现场准确无误的显示供热蝶阀的开度,方便了的供热蝶阀检修和运行操作。

四、运行效果

3号机供热蝶阀改造后,供热蝶阀运行正常、无卡涩现象,满足了油田供热需要,提高了机组运行可靠性,供热经济效益巨大。

参考文献

[1] DL/T571―95,电厂用抗燃油验收、运行监督及维护管理导则[S].

[2] 《C300/237-16.7/0.39/537/537型汽轮机组检修规程》胜利发电厂.

[3] 《C300/237-16.7/0.39/537/537型汽轮机组运行规程》胜利发电厂.

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