哈尔滨汽轮机厂精心制造的高压进汽阀,通过合金钢一体铸造,将主汽门与调节汽门巧妙地结合在一起。每个主汽门都配备有两个调节汽门,它们分别安置在高压缸的左右两侧,协同工作以确保汽轮机的顺畅运行。其布置方式如下页图所示:
在主汽门与调节阀上,均安装了一个热电偶,分别用于测量阀体内壁金属温度和阀体外壁温度。此外,还有一个热电偶被设计成伸入主汽阀阀壳内部,以实现对进汽温度的精准测量。
高压主汽阀
作为汽轮机的重要保护装置,位于主蒸汽管道上,负责控制进入汽轮机的蒸汽流量。在紧急情况下,它能迅速关闭,切断汽源,确保汽轮机的安全。此外,在启动过程中,主汽阀通过精确控制蒸汽流量,为汽轮机的平稳启动提供关键支持。对于600MW等级的汽轮机组,主汽阀的关闭动作需在0.2秒内完成,以保证高效、安全地运行。
主汽阀是一种带预启阀的单座阀,其预启阀被精心安装在主阀碟的内部,目前展示的是阀门的关闭状态。在关闭状态下,进汽压力作用在阀碟上,同时受到两个压缩弹簧的弹簧力作用,这些力量通过阀杆紧密地将阀碟压在阀座上,从而确保了其关闭的严密性。值得一提的是,预启阀与阀杆是连为一体的设计。当需要打开主阀时,预启阀会首先被打开,允许少量蒸汽通过并流至主阀后部,从而有效减少了主阀两侧的压差,进而降低了打开主阀所需的提升力。随着阀杆的进一步动作,主阀逐渐移开其阀座,而当主阀完全打开时,其螺纹衬套会座于阀杆衬套的球面上,这一设计有效地防止了蒸汽沿着阀杆的泄漏。然而,在主汽阀未开启或未完全开启的情况下,阀杆与衬套之间的间隙可能会导致蒸汽泄漏,这种情况被称为门杆漏汽。这些泄漏的蒸汽会通过高压漏汽管被引出,并送至除氧器和轴封冷却器进行进一步处理。
此外,主汽门的阀体内还精心设置了圆柱形蒸汽滤网,该滤网与阀盖一体成型,并与主汽门整圈相匹配。这一设计旨在防止任何外部杂质通过主汽门进入汽轮机,从而确保了汽轮机的安全运行。
高压调节阀
高压调节汽门采用钟罩式单座阀设计,其内部同样配备了预启阀,如以下示意图所示。
当高压调节阀开始工作时,阀杆会首先启动预启阀,使得钟罩内部的蒸汽压力逐渐与主阀碟后方的压力相平衡,从而有效降低阀门的开启力度。每个独立的调节阀都由一个单侧进油的油动机进行精确控制,通过油动机的压力油来开启阀门,并利用弹簧力进行关闭,确保在完全开启状态下能迅速关闭,时间控制在200毫秒以内。
两侧的调节阀的阀碟与阀座被精心设计在一个蒸汽室内,而阀盖则通过螺栓与蒸汽室的顶部紧密相连,其密封性能依赖于垫脚石片和螺栓的预应力。调节阀的出汽口位于蒸汽室的底部,并且导汽管直接与调节阀的出口和高压缸相焊接,进入上汽缸的导汽管顶部则用法兰和螺栓进行稳固连接,结合面采用波纹垫片进行密封。此外,在导汽管的最低点还设有疏水管,将凝结水引入疏水扩容器。
阀杆与传动拉杆通过联轴器相连结,而拉杆则借助杠杆与油动机活塞杆相连接。当油动机进油时,活塞上移会通过杠杆推动拉杆上移,从而打开阀门,同时压缩拉杆上的球形垫块以储存弹簧力;排油时,则在弹簧力的作用下,拉杆下移关闭阀门。在整个操作过程中,阀杆的衬套始终引导阀杆的移动,确保阀杆始终保持正确的对中位置。衬套与阀杆之间保持适当的间隙,并且漏汽通过两个接口引出,与主汽门的阀杆漏汽一同被引入除氧器和轴封冷却器进行处理。
中压进汽阀组详解
再热蒸汽从锅炉再热器出发,经过两个再热主汽门和四个再热调节阀的调控,最终通过四根中压导汽管流入中压缸的四个喷嘴室。其中,再热调节阀负责调节中压缸的进汽量,而再热主汽门则作为截止阀,仅能处于全开或全关状态,不具备调节功能。
再热主汽阀组以“Y”型布局在运行层中压缸两侧,每个组件包含一个再热主汽门和两个再热调节阀。从不同视角观察,其结构布局清晰可见。
再热主汽门
作为摇板式止回类蝶阀,其驱动机构采用单侧进油的油动机设计。该阀门通过螺母与阀碟摇臂相连,摇臂则通过键固定在主轴上。主轴进一步与连杆和活塞杆相接,实现阀门的开启与关闭功能。当油动机的进油活塞向上运动时,阀门会打开直至完全开启;而当控制油失压时,阀门则在弹簧力的作用下关闭。
为降低开启阀碟所需的力,阀碟两侧配备了旁通装置,使蒸汽压力得以平均分布。在正常运行状态下,再热主汽门保持全开,此时阀体内的蒸汽会通过阀碟轴和衬套间的小间隙泄漏。值得注意的是,阀碟轴与油动机相连的一端暴露在大气中,其漏汽被引入轴封冷却器进行处理;而另一端则用端盖封闭,确保无漏汽现象,且轴端压力与再热蒸汽压力保持一致。
由于轴两端的压力差会产生不平衡力,导致轴向低压端移动,直至与衬套端机接触,从而减小或消除低压端的蒸汽泄漏。需注意的是,在转轴转动时,轴肩与衬套的摩擦力较大。因此,在操作再主汽门阀碟轴前,油动泄压阀会先自动打开,释放轴端的蒸汽压力,以减小转动摩擦力,进而加快再热主汽门的关闭速度。
再热调节汽阀
再热调节阀是一种平衡式柱塞单座阀,其工作原理是依靠弹簧力进行关闭,并通过油动机实现开启。为确保汽轮机的安全运行,该阀门还配备了临时性和永久性滤网,以防止异物进入。
再热调节阀的进汽口与再热主汽阀的出口相连通,其出汽管则位于阀体底部,并通过再热蒸汽管与中压上、下缸的进汽套管焊接。此外,为便于高中压缸上半的检修,上缸的两根进汽导管的顶部设有法兰,通过螺栓进行连接。同时,为确保启动和停机时的安全,每根导汽管的最低位置都设置了疏水接口,用于排出管中的积水。
1- 阀碟 2- 法兰 3-圆柱头螺钉 4-套筒 5-密封环 6-阀杆 7-螺钉 8-双头螺柱 9-阀盖 10-凸型垫圈 11-螺母 12-螺钉
13- 垫圈 14-内六角螺钉 15-杆 16- 螺栓 17- 销 18- 销 19-弹 簧
20-螺杆 21-中压调节阀油动机 22-销 23-中压调节阀开关盒 24- 弹簧
25-弹簧座底 26-球形垫圈(凸)27-连接杆28-销29-垫圈30-销子
31-调节阀滤网32-阀座33-套筒34-阀壳35-凹型垫圈 36-垫圈37-垫圈38-垫圈
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