600 MW机组循环水泵液控蝶阀故障分析

600 MW机组循环水泵液控蝶阀故障分析

东朝阳

河北西柏坡发电有限责任公司 河北石家庄 050400

摘 要：笔者在阐述了循环水泵液控蝶阀工作原理的基础上，从某电厂2*600MW 发电机组近年来循环水泵液控蝶阀经常发生的缺陷和故障入手，分析其产生原因，并对典型故障提出处理方法，以保证机组安全稳定运行。

关键词：液控蝶阀；常见缺陷故障 处理方法

河北某发电有限责任公司2*600MW 发电机组采用哈尔滨汽轮机厂有限责任公司生产的CLN600-24.2/538/566型超临界、一次中间再热、三缸、四排汽、单轴、凝汽式汽轮机，制造产品代号CH01。两台机组循环水泵采用北京昌宁产业有限公司生产的 1800KLA-30.4立式、单支座、固定叶片﹑转子可抽式斜流泵，其配套液控蝶阀型号为1800DX7pk41H–6Q的蓄能罐式液控蝶阀。

图 1 循泵出口液控蝶阀液压原理图

一、液控蝶阀结构

液控蝶阀主要由电气部分，液压部分和机械部分组成。蝶板转动角度为 90° ,由蝶板上橡胶圈与阀体上的不锈钢阀座接触形成密封，阀门蝶板采用双平板桁架式结构，强度高，刚性好，过流面积大，蝶板全开时流阻系数小于0.2。主密封采用采用不锈钢-不锈钢密封副，并采用三偏心密封原理，使密封性能大大提高。液压系统采用蓄能罐取代传统的重锤蓄能，节省了长期运行中支撑重锤所消耗的能量。可就地操作，也可远程控制，还可实现微机管理。

二 液控蝶阀工作原理

液压系统的动力源有三种，即油泵电机组，蓄能罐储存的液压能，手动油泵，其中，蓄能罐储存的液压能为主动力源。手动油泵用于蓄能罐内无存储能量且无电源的情况下，手动开关阀门。

接通电源，电液系统随即进入保压状态，即第一次开机时或正常工作状态下，油压降至压力控制器低端设定值，油泵自动开启补油压，以保证蓄能器内储备足够开关阀压力油源，当油压升至压力控制器高端设定值，油泵自动停机。当阀门接收到开阀指令，液压系统电磁阀换向（开阀过程中YV2是得电的）蓄能罐内的压力油经过高压油管，进入摆动油缸的无杆腔，活塞杆推出，带动曲柄动作，驱动阀轴，通过销轴，带动蝶板旋转，阀门打开，阀门开阀到位后，压力油一直保持在无杆腔内将蝶板牢牢固定在全开位，防止蝶板抖动。

反之，发出关阀指令，（电磁阀YV1得电关闭切断开阀油路），蓄能罐内的压力油经过高压油管进入摆动油缸的有杆腔，活塞杆缩回，阀门关闭，当蝶板关闭到预先设定的角度时，行程开关反馈信息，摆动油缸大进油孔关闭，小进油孔打开，蝶板缓慢关闭余下的角度，当关闭到位后，行程开关反馈信息，完成一个关阀过程。（备注：YV1:是常开型电磁球阀，YV2:是常闭型电磁球阀）

三 液压系统及各元件分析

液控蝶阀液压站由油路集成块、蓄能罐、油箱、电磁阀、油泵和各种阀门及油管等组成。使用前，先启动油泵电机给蓄能罐内充压力油，当油压达到额定值后，油泵电机自动停止，在使用中或长期不用泄压，当油压下降到一定值时，油泵电机自动启动给蓄能罐内充压力油，达到额定值后停止，使系统始终自动保持足够的压力。本蝶阀工作油压为14.5~17 MPa。

1蓄能器

蓄能器是液压系统的辅助元件，它内部充有氮气，充氮气压力在8-9Mpa范围内,它在工作循环的某一阶段,可把液压泵输出的压力油通过压缩内部的氮气储存在蓄能器里，而在工作循环的另一阶段，蓄能器释放出这些压力油供液压执行机构使用。

2压力控制器

压力控制器控制系统压力，当系统压力低于下限值14.5Mpa时，压力控制器发讯，油泵电机启动补压，当系统压力达到上限值17Mpa时，压力控制器发讯，油泵电机停止。

3油缸

油缸是液压传动系统中的执行元件。它是将液压油的压力内能转变为活塞杆直线运动 的机械能，推动活塞杆伸出，带动与之相连杆和阀轴，使蝶板旋转。

4 液压站阀门

4.1电磁换向阀利用阀芯和阀体间相对位置的不同来变换不同管路间的通断关系,以此来控制工作介质的流通.它连接油口的数量,可分为二通、三通及多通，按阀芯可以变换的位置又分为二位、三位及多位。

4.2溢流阀，属于调压回路，液压泵的最大工作压力由溢流阀调定，通过该阀溢去多余的油，稳定压力在调节值上。

4.3节流阀，它属于流量控制阀中的一种形式，通过节流的方法，改变给执行元件的流量。

4.4液控单向阀，依靠控制流体压力，使单向阀反向流通的阀，即利用“控制油路的压力”把单向阀顶开，形成双向流动。

四 液控蝶阀故障分析

导致液控蝶阀发生故障的原因有很多，如液压油质恶化、电磁阀卡涩、误动行程开关等。液控蝶阀故障缺陷的发生严重影响机组安全稳定运行，以河北某发电有限责任公司为例，近年来发生的液控蝶阀故障就有多起，如下表所示。

五 结语

综合以上液控蝶阀故障分析发现电磁阀缺陷和液压油缸内漏缺陷导致系统故障率较高，因此要重点对电磁阀和油缸的关注。此外，油质对液压系统正常运行起到非常大的影响。液压系统应加入规定牌号的液压油，不得将不同牌号的液压油混合使用，并由专业人员定期化验、定期滤油。机组大小修期间，应根据化验结果将液压油更换并连续滤油，同时清洗油箱。日常维护中必须保持液压系统周围的清洁。必须保持设备的清洁，防止尘埃、棉絮污物进入邮箱及系统。行程开关、压力控制器等发讯装置应定期检查。经常检查紧固件接头，防止松动。经常检查阀门极限位置的行程限位装置，有磨损时应及时修复。

参考文献：

1. CLN600-24.2/566/566 型汽轮机循环水液压站润滑油系统说明书

2. 梁广兴 循环水泵出口蝶阀的运行及常见故障分析

[3] 刘爱民．提高循环水泵系统可靠性的策略［J］．华北电力技术，2007(6):19 － 21．