给水泵再循环阀异常处理

        曲靖电厂2号机组是上汽引进型300MW汽轮发电机组，配备2台汽动给水泵。正常运行时为防止汽蚀、过热，给水泵流量不允许低于140t/h。机组设置了一套再循环系统，由最小流量阀控制。最小流量阀采用CCI公司DRAG锅炉给水泵再循环阀，阀门定位系统采用西门子SP2智能型定位器。
        1 事件现象及处理
        2009年4月，2号机组临停期间因B汽泵再循环阀内漏较大，对再循环阀进行解体检修，更换了冲刷严重的阀芯、阀座。阀门装复后，静态调试动作正常。机组启动过程中，B汽泵冲转到1800r/min时再循环阀在60%～100%波动，调整定位器的参数设定，启用行程上、下限制功能，实现在上、下限范围内定位器的相应输出为最大，保证阀门能开、关到位且关闭严密。汽泵重新挂闸冲转，转速达到3000r/min时运行正常，提升到4500r/min时运行正常，将汽泵再循环阀指令由100％关到90％时，再循环阀直接关闭到0%，指令加到100%时，阀门仍不能打开。停运汽泵后再循环阀打开。
        从再循环阀异常波动现象及处理情况分析，再循环阀热态时异常关闭且不能打开是因为执行机构的力量小于介质对阀门的作用力所致，故决定对阀门进行解体检查。解体后发现，阀盖上先导孔吹损严重，如图1所示，先导孔已扩大到4mm左右（标准为1mm）。新阀芯无平衡孔，具体形态如图2所示。因无先导孔备件及相关结构资料，故将先导孔采用焊接方式堵死，阀芯更换为旧阀芯。阀门装复后，静态调试正常。汽泵挂闸冲转，在转速1800r/min、3000r/min、4000r/min工况下，试开关再循环阀，结果均正常；将汽泵并入运行，操作再循环阀时，开关正常。

图1 先导孔吹损情况

图2 阀芯对比

        2 原因分析
        阀门结构如图3所示，属于迷宫盘片层叠式阀门设计、双阀碟结构，是调节时为平衡阀塞，关阀时为不平衡阀塞的结构。执行器底部装有弹簧，失气时阀门全开。从阀门结构图分析，在关阀时，阀芯上的压力平衡通道堵塞，而先导孔使阀前压力贯通阀芯上腔，大大增加阀芯在阀座上的力量，再加上来自执行器的力量，使阀门关闭得更加严密。平衡孔的作用是当阀杆往上升，小阀动作打开阀塞上的平衡通道，减小阀门前后压差，降低阀门动作所需力量，根据信号要求调节阀门开度。

图3 阀门结构示意

        从本次事件处理情况分析，在静态时先导孔、平衡孔不起作用，所以阀门动作正常。热态时随着介质压力的不断升高，因先导孔被冲刷扩大，阀前压力贯通到阀芯上腔的力量也增大，当这股力量大于执行机构的力量后，导致阀门自动关闭。经过热工对定位器的调整，阀门自动关闭所需的介质压力不断变化，甚至可以达到在汽泵正常运行方式下，不发关阀指令的情况，阀门不动作；阀芯上无平衡通道导致阀门关闭后，因热态时阀门前后压差大，气动执行机构的力量小于阀门前后压差产生的力量，导致阀门不能正常打开。只有将汽泵打闸，在介质压力下降后才能正常开关。
        综上分析，本次再循环阀热态时关闭后不能打开的直接原因是国产化的阀芯无平衡孔造成的；随着汽泵转速不断升高发生再循环阀自动关闭的直接原因是阀套上的先导孔冲刷过大。
        3 设备国产化需注意的问题
        事后发现在其他电厂也发生过类似问题。询问国产化厂家，得知其图纸及以前的产品是设计有平衡孔的。根据这次事件的处理，提出设备国产化需注意的问题，为今后工作或其他电厂借鉴、吸取经验教训。
        （1）生产厂家要在掌握了进口设备设计、结构、材质等关键技术后，再进行仿制、试用、推广。
        （2）生产厂家加强产品出厂质量的验收，杜绝不合格产品的出厂，以免给使用单位造成不良的影响，从而影响国产化的推进。
        （3）使用单位选择信誉较好的供货商，不要为了较小的价格差异，不断引进新的供货商，最终导致因产品质量不可靠而影响机组、设备的安全、稳定运行。