330MW抽汽凝汽式汽輪機(jī)設(shè)計(jì)說(shuō)明書-第四分冊(cè)：閥門模塊

北京北重汽輪電機(jī)有限責(zé)任公司代號(hào) B0601.09-2008總則設(shè)計(jì)規(guī)范作用：高壓主汽閥（圖1）保安系統(tǒng)使主汽閥全開或全關(guān)。在事故情況下,切斷供給汽輪機(jī)的蒸汽。它同時(shí)給高壓調(diào)節(jié)閥供汽。高壓調(diào)節(jié)閥（圖2）一個(gè)高壓主汽閥與兩個(gè)高壓調(diào)節(jié)閥構(gòu)成一個(gè)高壓主汽閥門,每一個(gè)調(diào)節(jié)閥通過(guò)閥碟的行程來(lái)控制蒸汽流量,以調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率。中壓主汽閥（圖3）有一些作用與高壓主汽閥相同,中壓主汽閥供給中壓調(diào)節(jié)閥蒸汽。中壓調(diào)節(jié)閥（圖4）中壓主汽閥與中壓調(diào)節(jié)閥組成中壓進(jìn)汽閥門,有一些作用與高壓調(diào)節(jié)閥相同,同時(shí)調(diào)節(jié)中壓缸啟動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)速,包括未帶負(fù)荷運(yùn)行和甩負(fù)荷時(shí)帶廠用電時(shí)運(yùn)行。設(shè)計(jì)閥體閥體(高壓主汽/調(diào)節(jié)閥-中壓主汽/調(diào)節(jié)閥)使用低合金鋼材料,主汽主汽/調(diào)節(jié)閥的閥體加工包括：-用于裝配承壓套筒、閥座、閥蓋的加工面-主汽閥的進(jìn)汽短管和調(diào)節(jié)閥的排汽短管-用于連接測(cè)溫元件的加工面。承壓套筒根據(jù)它們的尺寸和蒸汽壓力,有兩種設(shè)計(jì)方案：帶密封墊片的承壓套筒考慮高壓和較大的尺寸,承壓套筒不可能采用螺栓連接方式。這種設(shè)計(jì)方案,通過(guò)蒸汽壓力使用墊片來(lái)保證密封。在閥體內(nèi)有一個(gè)開檔,用來(lái)安裝六段定位環(huán),使承壓套筒的定位緊力作用在閥體上。螺栓連接的承壓套筒承壓套筒是低合金鋼材料,承壓套筒的機(jī)械加工面有以下3個(gè)作用：-安裝閥桿等移動(dòng)部分和它們的支撐導(dǎo)向套-安裝帶有伺服馬達(dá)的連接座-密封調(diào)節(jié)閥桿和導(dǎo)向套筒調(diào)節(jié)閥桿采用高合金不銹鋼材料司太立合金套筒安裝在閥桿的所有承受磨擦的部位(導(dǎo)向套和調(diào)節(jié)閥的移動(dòng)密封環(huán))套筒每一個(gè)調(diào)節(jié)閥桿由兩個(gè)導(dǎo)向套筒定位,一個(gè)位于閥碟端,另一個(gè)位于閥蓋處,移動(dòng)部分由具有良好抗拉、抗磨擦性能的導(dǎo)向套導(dǎo)向。閥碟和閥座-采用鍛鋼制件.閥碟采用高合金不銹鋼材料.閥座采用低合金鋼材料除高壓調(diào)節(jié)閥桿、閥碟和中壓調(diào)節(jié)閥的閥桿、閥碟外,高壓中壓主汽閥門的閥碟、閥座接觸面采用司太立合金。-為保證汽流和壓降的可靠性,閥碟、閥座和閥體的型線經(jīng)過(guò)詳細(xì)的計(jì)算。-在蒸汽流動(dòng)過(guò)程中,由以下幾點(diǎn)保證機(jī)械可靠性。.可靠的汽動(dòng)型線.預(yù)啟閥碟采用漸縮的型線,懸臂式安裝。.精確的通流截面.承壓套筒內(nèi)的套筒來(lái)保護(hù)閥桿安裝與維護(hù)主汽閥門的移動(dòng)部分(閥桿、閥碟、套筒、密封裝置)安放于承壓套筒內(nèi)，使安裝和維護(hù)更方便。通過(guò)密封連接或螺栓連接使承壓套筒置于閥體之中螺栓緊力通過(guò)加熱螺栓伸長(zhǎng)而獲得螺栓采用高合金材料,螺體伸長(zhǎng)量受到控制螺栓連接形式的承壓套筒和閥體接合面精確的加工,以保證金屬加工面的面與面接觸的嚴(yán)密性。移動(dòng)部分的密封-蒸汽泄漏在過(guò)盈和間隙配合位置,蒸汽的泄漏通過(guò)承壓套筒內(nèi)的導(dǎo)向套至軸封系統(tǒng),有三種方式防止蒸汽泄漏至外部：=1\*ROMANI-汽封系統(tǒng)高壓調(diào)節(jié)閥,蒸汽泄漏被導(dǎo)向與低壓密封管路連接的腔室(a),汽壓稍高于大氣壓力。腔室(b)將剩余的蒸汽和從閥桿端部進(jìn)入的空氣收集起來(lái),混和氣體被導(dǎo)向汽封冷卻器。高壓主汽閥、中壓調(diào)節(jié)/主汽閥只有腔室(b)=2\*ROMANII-導(dǎo)向套筒閥桿和導(dǎo)向套筒的間隙起節(jié)流作用,限制蒸汽泄漏。高壓調(diào)節(jié)閥還有一系列浮動(dòng)密封環(huán)安裝于閥桿上,以限制蒸汽泄漏。=3\*ROMANIII-密封承壓套筒外部的導(dǎo)向套筒的遮熱屏的密封圈壓蓋接觸起密封作用。在閥門全開位置,閥桿的蒸汽泄漏的防止情況如下:.移動(dòng)部分由金屬接觸面(p)定位：-導(dǎo)向套筒(高壓截閥、中壓主汽/調(diào)節(jié)閥)-定位環(huán)(高壓調(diào)節(jié)閥)伺服馬達(dá)的連接閥蓋伺服馬達(dá)裝在與進(jìn)汽閥承壓套筒相連的閥蓋上遮熱屏遮熱屏與承壓套筒相連,以限制閥體與伺服馬達(dá)的熱交換進(jìn)汽閥在汽輪機(jī)周圍的布置幾何結(jié)構(gòu)見（見圖5）a)導(dǎo)流-沿汽輪機(jī)軸線對(duì)稱布置,閥體離汽輪機(jī)蒸汽室盡可能的近。b)高度-與汽輪機(jī)軸線高度一致，以方便安裝和維護(hù)進(jìn)汽閥的支撐作用圓柱形導(dǎo)桿通過(guò)底座與基礎(chǔ)相連，由底座上的螺栓限定水平位置。圓柱形導(dǎo)桿(c)上的導(dǎo)桿(d)通過(guò)以下方式與閥體支撐座相接：-用螺母E調(diào)整彈簧底部墊板的高度-彈簧G-彈簧上部支撐板K與閥體支撐座相連螺栓A在閥體就位過(guò)程中調(diào)整、固定支撐桿的位置-墊圈H限制彈簧的壓縮量高壓主汽閥運(yùn)行方式幾何結(jié)構(gòu)見（圖7、8）由于有與閥桿一體的預(yù)啟閥碟,使主汽閥碟的打開很容易。圖8顯示了運(yùn)行的過(guò)程圖：-步驟A--關(guān)閉位置高壓和預(yù)啟閥碟均關(guān)閉,泄漏蒸汽(F)沿閥桿與承壓套筒內(nèi)的套筒的間隙流動(dòng)。-步驟B--預(yù)啟閥打開位置預(yù)啟閥打開,預(yù)啟閥后部的金屬加工面(H)與主汽閥碟內(nèi)部的金屬加工面接觸,保證密封。汽流（e）通過(guò)主汽閥碟上的一系列孔進(jìn)入調(diào)節(jié)閥腔室,使主汽閥碟的內(nèi)外壓差平衡與步驟A相似,泄漏汽流沿閥桿套筒流動(dòng)。-步驟C主汽閥碟全開汽流流至調(diào)節(jié)閥汽流泄漏E消失汽流泄漏F由于配合面(P)也消失。部件結(jié)構(gòu)主汽閥座閥座位于閥體上,通過(guò)兩個(gè)銷子軸向定位閥碟帶有預(yù)啟閥的主汽閥碟安裝在與預(yù)啟閥碟一體的閥桿上,用特制螺母和鎖緊墊片,銷子定位。導(dǎo)向套筒靠近閥碟端的導(dǎo)向套筒(Z)位于承壓套筒內(nèi),用銷子(R)定位。閥蓋側(cè)的導(dǎo)向套筒位于承壓套筒內(nèi),由密封法蘭(H)定位。主汽蝶閥密封閥碟側(cè)的導(dǎo)向套筒與特制螺母(I)后部有金屬接觸面,接觸面為司太立合金。濾網(wǎng)體主汽閥的閥碟四周有濾網(wǎng)體,防止異物進(jìn)入汽輪機(jī)。濾網(wǎng)體有較小的壓降它由承壓套筒(B)定位,有定位銷(S)閥座與濾網(wǎng)體之間有較小間隙,以保證濾網(wǎng)體在汽動(dòng)壓力下保持正確的位置，在調(diào)試期間有間隙較小的臨時(shí)濾網(wǎng),正常運(yùn)行時(shí)將被拆下。在拆下承壓套筒后,濾網(wǎng)體很容易被維護(hù)高壓調(diào)節(jié)閥幾何結(jié)構(gòu)見（圖2、9）運(yùn)行方式通過(guò)閥桿上的孔使壓力平衡,這樣位于閥碟后和定位面附近的腔室(C)與閥碟下游的汽體壓力相同，伺服馬達(dá)易于打開調(diào)節(jié)閥。部件結(jié)構(gòu)閥座閥座位于閥體內(nèi),通過(guò)以下方式定位：-被特制螺栓(T)定位的兩個(gè)銷子,墊片和罩蓋螺母用來(lái)防止殘余的汽體泄漏-兩個(gè)被螺塞(X)定位的圓柱銷用墊圈(Y)調(diào)整閥碟與調(diào)節(jié)閥桿一體的閥碟密封環(huán)被一系列安裝于槽內(nèi)的定位環(huán)確定軸向位置。導(dǎo)向套筒位于閥碟側(cè)的導(dǎo)向套筒裝在調(diào)節(jié)閥蓋內(nèi),用兩個(gè)圓柱銷(W)定位。位于閥蓋側(cè)的導(dǎo)向套筒裝在調(diào)節(jié)閥蓋內(nèi),用調(diào)節(jié)閥蓋和遮熱屏之間的法蘭定位。閥碟阻汽定位環(huán)位于調(diào)節(jié)閥蓋內(nèi),用兩個(gè)圓柱銷定位定位環(huán)起閥碟止動(dòng)作用,金屬接觸面為司太立合金。浮動(dòng)環(huán)兩半定位環(huán)(K1)位于承壓套筒內(nèi),定位環(huán)相互接觸,確定軸向位置。浮動(dòng)環(huán)(K2)位于兩半定位環(huán)(K1)內(nèi),在導(dǎo)向套筒內(nèi)自由移動(dòng)。中壓主汽閥幾何結(jié)構(gòu)見（圖3、10）運(yùn)行方式幾何結(jié)構(gòu)見（圖8）主汽閥碟由于有和閥桿一體的預(yù)啟閥碟的旁路系統(tǒng)使閥碟打開很容易：步驟A：關(guān)閉位置：圖(8)所示為閥碟打開過(guò)程主汽閥碟(C)和預(yù)啟閥碟(E)關(guān)閉中壓調(diào)節(jié)閥關(guān)閉泄漏蒸汽(F)沿閥桿與導(dǎo)向套筒內(nèi)的間隙流動(dòng)步驟B.-壓力平衡預(yù)啟閥打開,預(yù)閥后部與閥碟(C)內(nèi)部金屬加面接觸,以保證密封。通過(guò)一系列導(dǎo)向孔(G)使汽流進(jìn)入閥體,因此使主汽閥前后汽壓平衡。與步驟A相同,泄漏汽流沿閥桿流動(dòng)步驟C主汽閥碟(C)全開汽流進(jìn)入中壓調(diào)節(jié)閥泄漏汽流(E)消失由于金屬接觸面(P)泄漏汽流(F)消失部件說(shuō)明主汽閥座主汽閥座位于閥體內(nèi),通過(guò)螺栓(W)定位。閥碟主汽,包括預(yù)啟閥座,通過(guò)特制螺母(N)和定位環(huán)(J)與閥桿連為一體。導(dǎo)向套筒閥碟側(cè)導(dǎo)向套筒位于主汽閥蓋內(nèi),用銷子(R)定位。閥蓋側(cè)導(dǎo)向套筒位于主汽閥蓋內(nèi),用密封法蘭(H)定位。閥碟阻汽特制螺母(P)后部與閥碟端導(dǎo)向套筒接觸,防止蒸汽泄漏,接觸面為司太合金。濾網(wǎng)體在閥碟外裝有濾網(wǎng)體(中壓主汽閥),防止異物進(jìn)入汽輪機(jī)。濾網(wǎng)體有較小的壓差濾網(wǎng)體位于承壓套筒(B)上,用圓栓銷(S)定位與閥座有較小的徑向間隙,以保證在任何情況下,濾網(wǎng)體位于正確的位置。與閥座有較小的軸向間隙在調(diào)試期間有孔較小的濾網(wǎng),正常運(yùn)行時(shí)拆掉。在拆下閥蓋后,濾網(wǎng)體很容易被拆下。中壓調(diào)節(jié)閥運(yùn)行方式中壓調(diào)節(jié)閥在閥門打開前有壓力平衡作用中壓閥碟中心部位有孔,通過(guò)腔室C使閥碟前后的汽流壓力平衡。保護(hù)套(Z)用銷子(R)安裝在閥蓋(B)上,通過(guò)保護(hù)套上的兩個(gè)彈性密封環(huán)保證腔室(C)的密封。部件結(jié)構(gòu)閥座閥座(D)位于閥體內(nèi),通過(guò)兩個(gè)圓栓銷(W)定位,螺塞(X)定位銷子(W)墊圈(Y)保證緊力閥碟閥碟(C)用螺紋與閥桿連接,用圓栓銷定位。閥碟上裝有兩個(gè)密封環(huán)(Q).導(dǎo)向套筒閥碟后部的導(dǎo)向套筒裝在閥蓋內(nèi),用圓栓銷(S)定位。閥蓋側(cè)有導(dǎo)向套筒(O)位于閥蓋內(nèi),用密封法蘭定位。

高壓主汽閥圖一（A）閥體（Q）濾網(wǎng)體（B）承壓套筒（S）銷子（C）主汽閥碟（W）螺栓（D）閥座（Z）保護(hù)套（E）預(yù)啟閥碟（M）閥蓋

高壓調(diào)節(jié)閥圖二（A）高壓主汽/調(diào)節(jié)閥體（T）螺栓（B）閥蓋（U）接頭（M）連接座（V）罩蓋螺母（N）聯(lián)軸器（W）圓柱銷（P）遮熱罩（X）螺塞（S）圓柱銷（Y）雙錐面墊圈

中壓主汽閥圖三（A）中壓閥體（Q）濾網(wǎng)體（B）閥蓋（S）圓柱銷（D）主汽閥座（W）螺栓（M）連接座（Z）保護(hù)套

中壓調(diào)節(jié)閥圖四（A）閥體（W）圓柱銷（B）閥蓋（X）螺塞（D）閥座（Y）墊片（M）連接座

圖五（A）高壓模塊的主汽閥和調(diào)節(jié)閥（B）中壓模塊的主汽閥和調(diào)節(jié)閥

閥門支架圖六（A）螺釘（G）彈簧（B）螺釘（H）墊圈（C）底座（J）上部墊板（D）閥桿（K）下部墊板（E）螺母

高壓主汽閥移動(dòng)和導(dǎo)向部分圖七（B）承壓套筒（I）特制螺母（C）主汽閥碟（J）鎖緊墊片（E）閥桿（帶預(yù)啟閥碟）（K）套筒（G）預(yù)啟閥座（L）導(dǎo)向套筒（H）密封圈壓蓋（N）導(dǎo)向套筒（R）銷子

高壓主汽閥門運(yùn)行示意圖

高壓調(diào)節(jié)閥移動(dòng)和導(dǎo)向部分圖九（C）閥桿（帶閥碟）（O）導(dǎo)向套筒（D）閥座（Q）止動(dòng)環(huán)（K）浮動(dòng)密封環(huán)（W）圓柱銷（L）導(dǎo)向套筒

中壓主汽閥移動(dòng)和導(dǎo)向部分圖十（C）主汽閥碟