300MW机组锅炉吹灰系统调节阀运行维护及相关技改分析

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摘 要： 根据托克托电厂12号机组锅炉本体吹灰调门实际运行情况，在大量统计资料及试验基础上，对锅炉本体吹灰所使用的先导套筒式调节阀运行维护分析，并分享了有关先导套筒调节阀在我厂运用中的问题，为其后期选用和维护检修提供参考方案。

关键词：先导套筒式调节阀 锅炉吹灰 技改

中图分类号：TK223.2 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2015）10-0292-02

引言

锅炉吹灰的目的是保持受热面的清洁，提高传热效率，保持烟道通畅降低烟道阻力，降低风机电耗等。为了保证机组稳定运行，设备安全，解决吹灰调门使用寿命短，频繁内漏跑位造成管道安全阀动作，我们通过多方总结查找，决定试验用先导式套筒调节阀。

托电公司12号炉300mw亚临界锅炉，使用过热蒸汽吹灰温度500度，压力18MPa左右，所以我们选用阀体材料为WC9，阀瓣套筒材料为2.5CrMo钢，阀杆为马氏体不锈钢。驱动装置选用威兰公司气动关执行器，执行器选用西门子公司执行机构。

一、阀门安装调试

因吹灰特定性，吹灰器枪头前的压力基本上都是1.4MPa，而300MW末级过热器的压力为18MPa，阀门前后压差较大，为保证系统设备的安全性、可靠性因此选择阀门高入低出，增加阀门的严密性。

吹灰管道为76mm，为保证运行调节线性，我们选用了DN32的阀门，提高线性。

阀门为保证执行器关位行程，阀杆连接件增加了长度，满足阀门开度要求，多次调试无卡塞，确认无误后投入运行。

二、阀门使用过程中缺陷统计

阀门更换安装时间为2014.04.22以下是我们统计的阀门在安装试用期间出现的问题及处理方法：

三、阀门维修记录以及分析

1.通过以上几次的阀门事故处理，从调节阀的结构上不难看出，内漏基本上是由于执行器跑位，和执行器的选择原因所致，由于阀门关闭要考执行器不停进气才能达到最佳效果，气源多使用丝扣连接，接头较多，漏气点较多，造成气囊内的压力降低，导致阀门微起，造成吹灰管道压力升高，安全门多次动作，通过与热工检修用肥皂水进行接头查漏，找到泄露的接头，重新进行连接后，阀门内漏。

2.关于流量小压力低，套筒式调节阀几乎都是圆柱型结构，套筒间的间隙多为0.3-0.7mm左右，阀门在启闭过程中，气流对套筒有个冲击，造成是阀杆锁紧螺母松脱，（如图1）导致整个阀瓣在介质的压力下，只能通过先导阀口流出，达不到设定压力值，执行器只能带着阀杆运动，无法带动阀瓣。

3.线性不好流量压力变大，阀杆本就是先导阀的阀瓣，套筒中的阀瓣与阀杆就是分体式结构，套筒与阀瓣之间有间隙，阀杆与阀瓣之间有间隙，阀门动作时介质对于物体有一定的绕流运动，对套筒表面的产生侧应力，阀瓣就会跟随介质运动选择振动，时间长了阀瓣在套筒内旋转磨损，而阀杆又无法固定套筒内的阀瓣，只能使阀瓣与套筒间隙变大，失去线性。阀门卡塞也是出于这个原因。

四、故障详细分析以及解决办

以下是我们采购的先导式调节阀内部结构样图：

图1 先导式调节阀内部结构

从上面的图中不难看出，阀杆作为先导阀的阀瓣，当阀杆开启时受到的介质压力较小，开启较为轻松，从而使管道介质通过，保证后面，减少主阀瓣所受介质压力。开始厂家生产制造中为了方便阀门维修，阀杆是用锁紧螺母固定的而锁紧螺母又没有固定丝进行固定，所以在运行工况中锁紧螺母又容易松脱，阀杆单独运动，不能起到抑制阀瓣的作用。阀杆与阀瓣又是分体式结构，这就是使得阀门在开启过程中，要承受流体冲刷，阀瓣和阀杆间间隙为圆形，不能够抑制阀瓣受气流冲击旋转。久而久之就会因阀瓣的磨损，与套筒之间的间隙逐步变大，振动也会越来越大，失去了调节线性。

经过多次的检修数据分析，提出了以下改进方案：

1.改变锁紧螺母的锁紧方式，防止螺母再次松脱，在原来锁紧螺母上重新加了一个M4的固定丝，但是这种方法任然无法解决阀瓣转动的问题，经过与厂家沟通，提出在阀杆上做出外花键，锁紧螺母做出内花键。这样阀杆在填料和执行器双重作用抑制，阀瓣就不会在套筒内转动，阀杆还能起到导向的作用。有效的避免阀瓣因冲刷磨损导致卡塞的情况。

图2 阀杆与锁紧螺母接触位置

图3 改造后的先导式调节阀内部结构

2.关于内漏，一是由于几次内漏都是因为全关后阀瓣没有和阀座完全接触，说明检修后执行器连接结构和阀杆的连接没有达到执行器的全行程。所以每次检修时都应对夹块或者螺旋套进行测量做记录，使执行器能够走满行程，阀门彻底关闭。 二是针对于启动关闭执行器在安装过程中，气源的压力不足，气源管漏气，弹簧的弹力大于气源压力，选择有力的保障气源也是关键。三是结合现场实际情况和运行的要求，最后我们选择了气动开式执行器，从一定程度上避免了阀门关闭状态下因执行器导致的内漏。

3.为了提高调节阀的使用寿命，保持大开度，让调节阀一开始就尽量在最大开度上工作，这样可以使汽蚀，冲蚀集中在阀瓣密封面上，随着阀瓣被迫坏，流量增加，相应的关闭一点阀门，在破坏在减小开度，直到不能使用为止。同时，大开度工作节流间隙大，冲刷减弱，同比比小开度阀门提高更长的使用时间。

4.缩小口径也是增大开度的一个办法，一开始使用的DN40调节阀开度约为25%-40%，就已经达到吹灰压力，但是线性较差，调节幅度较小，改用DN32调节阀时，开度上升到85%左右，且能够满足日常吹灰工作需要，操作起来的线性也较好。（图3）

图3 DN40 DN32运用在吹灰上调节线性

五、关于执行器的选择

常见电站调节门执行器使用气动和电动了两种，但是二者区别较大：

通过上表不难看出，执行器的选择也是关系着设备运行的重要因素，我厂调节阀多选用气动执行器，维护保养比较方便，几乎每个运行周期不需要过多的进行保养，只是日常的清理积灰，连接件松动紧固等。像锅炉减温水我们普遍选用故障开式，这样可以保证在失去气源时，锅炉过热器再热器管不至于超温，而对于吹灰调节阀，则选用故障关式执行器，在仪用压缩空气失去压力的时候，可以在弹簧的作用力下第一时间关闭，防止对吹灰器等低压设备的损坏。

电动执行器虽然定位精准，但是结构复杂，造价昂贵，维护保养对人员要求较高。因运行控制现在多为自动模式，调节门动作频繁，经常使用的调节范围内执行器铜套和螺纹套轴磨损严重，造成执行器工作异常，需要定期更换。

还有一种双向气动执行器，也就是执行器开关都需要气源，我厂一期两台600MW机组过热器减温水都是使用梅索尼兰公司出品的双向气动执行器，运行可靠性比较高。

六、调节门故障排除法

1.调节门调节频繁，往往会外泄漏

A 增加填料，不要光用纯石墨填料，第一圈装填编织柔性石墨填料，最后一圈也用编织的柔性石墨填料。可有效的防止石墨填料在调节时候石墨碎末往外冒。

B 改变介质流向，减少阀门填料密封压力。

C 更换密封垫片，采用金属缠绕垫，或者柔性石墨垫。

2.调节阀振动的解决方法

A 减小配合间隙，阀瓣和套筒间的间隙的减少，可以有效防止振动。

B 改变节流件的形状，消除共振，因调节阀的振动源发生在高速流动，压力急剧变化的节流口，改变节流件形状即可改变振动源频率。

所以，总结出日常对调节阀巡检维护，着重是观察阀门调料是否泄漏，阀杆与执行器的连接件是否松脱，执行器定位器是否松动，气源管是否漏气，电动机构是否漏油，阀杆连接件与铜套磨损情况，油脂情况等。

七、结论

通过我们与厂家的不断沟通改进，目前托克托电厂12号路改造的先导式套筒锅炉本体吹灰调节阀运行比较稳定，阀门调节线性较好，能够满足工况运行的条件，也没有出现压力低，流量小的问题，由于长期运行，内漏也一直保持在可控的范围内，热工针对执行器跑位的问题，也加了保安阀。

作者简介：魏可，（1981-），男，助理工程师 ，大专，长期从事锅炉管阀技术检修维护工作。