330MW抽汽凝汽式汽轮机设计说明书-第四分册：阀门模块

北京北重汽轮电机有限责任公司代号 B0601.09-2008总则设计规范作用：高压主汽阀（图1）保安系统使主汽阀全开或全关。在事故情况下,切断供给汽轮机的蒸汽。它同时给高压调节阀供汽。高压调节阀（图2）一个高压主汽阀与两个高压调节阀构成一个高压主汽阀门,每一个调节阀通过阀碟的行程来控制蒸汽流量,以调节汽轮机的转速和功率。中压主汽阀（图3）有一些作用与高压主汽阀相同,中压主汽阀供给中压调节阀蒸汽。中压调节阀（图4）中压主汽阀与中压调节阀组成中压进汽阀门,有一些作用与高压调节阀相同,同时调节中压缸启动时的转速,包括未带负荷运行和甩负荷时带厂用电时运行。设计阀体阀体(高压主汽/调节阀-中压主汽/调节阀)使用低合金钢材料,主汽主汽/调节阀的阀体加工包括：-用于装配承压套筒、阀座、阀盖的加工面-主汽阀的进汽短管和调节阀的排汽短管-用于连接测温元件的加工面。承压套筒根据它们的尺寸和蒸汽压力,有两种设计方案：带密封垫片的承压套筒考虑高压和较大的尺寸,承压套筒不可能采用螺栓连接方式。这种设计方案,通过蒸汽压力使用垫片来保证密封。在阀体内有一个开档,用来安装六段定位环,使承压套筒的定位紧力作用在阀体上。螺栓连接的承压套筒承压套筒是低合金钢材料,承压套筒的机械加工面有以下3个作用：-安装阀杆等移动部分和它们的支撑导向套-安装带有伺服马达的连接座-密封调节阀杆和导向套筒调节阀杆采用高合金不锈钢材料司太立合金套筒安装在阀杆的所有承受磨擦的部位(导向套和调节阀的移动密封环)套筒每一个调节阀杆由两个导向套筒定位,一个位于阀碟端,另一个位于阀盖处,移动部分由具有良好抗拉、抗磨擦性能的导向套导向。阀碟和阀座-采用锻钢制件.阀碟采用高合金不锈钢材料.阀座采用低合金钢材料除高压调节阀杆、阀碟和中压调节阀的阀杆、阀碟外,高压中压主汽阀门的阀碟、阀座接触面采用司太立合金。-为保证汽流和压降的可靠性,阀碟、阀座和阀体的型线经过详细的计算。-在蒸汽流动过程中,由以下几点保证机械可靠性。.可靠的汽动型线.预启阀碟采用渐缩的型线,悬臂式安装。.精确的通流截面.承压套筒内的套筒来保护阀杆安装与维护主汽阀门的移动部分(阀杆、阀碟、套筒、密封装置)安放于承压套筒内，使安装和维护更方便。通过密封连接或螺栓连接使承压套筒置于阀体之中螺栓紧力通过加热螺栓伸长而获得螺栓采用高合金材料,螺体伸长量受到控制螺栓连接形式的承压套筒和阀体接合面精确的加工,以保证金属加工面的面与面接触的严密性。移动部分的密封-蒸汽泄漏在过盈和间隙配合位置,蒸汽的泄漏通过承压套筒内的导向套至轴封系统,有三种方式防止蒸汽泄漏至外部：=1\*ROMANI-汽封系统高压调节阀,蒸汽泄漏被导向与低压密封管路连接的腔室(a),汽压稍高于大气压力。腔室(b)将剩余的蒸汽和从阀杆端部进入的空气收集起来,混和气体被导向汽封冷却器。高压主汽阀、中压调节/主汽阀只有腔室(b)=2\*ROMANII-导向套筒阀杆和导向套筒的间隙起节流作用,限制蒸汽泄漏。高压调节阀还有一系列浮动密封环安装于阀杆上,以限制蒸汽泄漏。=3\*ROMANIII-密封承压套筒外部的导向套筒的遮热屏的密封圈压盖接触起密封作用。在阀门全开位置,阀杆的蒸汽泄漏的防止情况如下:.移动部分由金属接触面(p)定位：-导向套筒(高压截阀、中压主汽/调节阀)-定位环(高压调节阀)伺服马达的连接阀盖伺服马达装在与进汽阀承压套筒相连的阀盖上遮热屏遮热屏与承压套筒相连,以限制阀体与伺服马达的热交换进汽阀在汽轮机周围的布置几何结构见（见图5）a)导流-沿汽轮机轴线对称布置,阀体离汽轮机蒸汽室尽可能的近。b)高度-与汽轮机轴线高度一致，以方便安装和维护进汽阀的支撑作用圆柱形导杆通过底座与基础相连，由底座上的螺栓限定水平位置。圆柱形导杆(c)上的导杆(d)通过以下方式与阀体支撑座相接：-用螺母E调整弹簧底部垫板的高度-弹簧G-弹簧上部支撑板K与阀体支撑座相连螺栓A在阀体就位过程中调整、固定支撑杆的位置-垫圈H限制弹簧的压缩量高压主汽阀运行方式几何结构见（图7、8）由于有与阀杆一体的预启阀碟,使主汽阀碟的打开很容易。图8显示了运行的过程图：-步骤A--关闭位置高压和预启阀碟均关闭,泄漏蒸汽(F)沿阀杆与承压套筒内的套筒的间隙流动。-步骤B--预启阀打开位置预启阀打开,预启阀后部的金属加工面(H)与主汽阀碟内部的金属加工面接触,保证密封。汽流（e）通过主汽阀碟上的一系列孔进入调节阀腔室,使主汽阀碟的内外压差平衡与步骤A相似,泄漏汽流沿阀杆套筒流动。-步骤C主汽阀碟全开汽流流至调节阀汽流泄漏E消失汽流泄漏F由于配合面(P)也消失。部件结构主汽阀座阀座位于阀体上,通过两个销子轴向定位阀碟带有预启阀的主汽阀碟安装在与预启阀碟一体的阀杆上,用特制螺母和锁紧垫片,销子定位。导向套筒靠近阀碟端的导向套筒(Z)位于承压套筒内,用销子(R)定位。阀盖侧的导向套筒位于承压套筒内,由密封法兰(H)定位。主汽蝶阀密封阀碟侧的导向套筒与特制螺母(I)后部有金属接触面,接触面为司太立合金。滤网体主汽阀的阀碟四周有滤网体,防止异物进入汽轮机。滤网体有较小的压降它由承压套筒(B)定位,有定位销(S)阀座与滤网体之间有较小间隙,以保证滤网体在汽动压力下保持正确的位置，在调试期间有间隙较小的临时滤网,正常运行时将被拆下。在拆下承压套筒后,滤网体很容易被维护高压调节阀几何结构见（图2、9）运行方式通过阀杆上的孔使压力平衡,这样位于阀碟后和定位面附近的腔室(C)与阀碟下游的汽体压力相同，伺服马达易于打开调节阀。部件结构阀座阀座位于阀体内,通过以下方式定位：-被特制螺栓(T)定位的两个销子,垫片和罩盖螺母用来防止残余的汽体泄漏-两个被螺塞(X)定位的圆柱销用垫圈(Y)调整阀碟与调节阀杆一体的阀碟密封环被一系列安装于槽内的定位环确定轴向位置。导向套筒位于阀碟侧的导向套筒装在调节阀盖内,用两个圆柱销(W)定位。位于阀盖侧的导向套筒装在调节阀盖内,用调节阀盖和遮热屏之间的法兰定位。阀碟阻汽定位环位于调节阀盖内,用两个圆柱销定位定位环起阀碟止动作用,金属接触面为司太立合金。浮动环两半定位环(K1)位于承压套筒内,定位环相互接触,确定轴向位置。浮动环(K2)位于两半定位环(K1)内,在导向套筒内自由移动。中压主汽阀几何结构见（图3、10）运行方式几何结构见（图8）主汽阀碟由于有和阀杆一体的预启阀碟的旁路系统使阀碟打开很容易：步骤A：关闭位置：图(8)所示为阀碟打开过程主汽阀碟(C)和预启阀碟(E)关闭中压调节阀关闭泄漏蒸汽(F)沿阀杆与导向套筒内的间隙流动步骤B.-压力平衡预启阀打开,预阀后部与阀碟(C)内部金属加面接触,以保证密封。通过一系列导向孔(G)使汽流进入阀体,因此使主汽阀前后汽压平衡。与步骤A相同,泄漏汽流沿阀杆流动步骤C主汽阀碟(C)全开汽流进入中压调节阀泄漏汽流(E)消失由于金属接触面(P)泄漏汽流(F)消失部件说明主汽阀座主汽阀座位于阀体内,通过螺栓(W)定位。阀碟主汽,包括预启阀座,通过特制螺母(N)和定位环(J)与阀杆连为一体。导向套筒阀碟侧导向套筒位于主汽阀盖内,用销子(R)定位。阀盖侧导向套筒位于主汽阀盖内,用密封法兰(H)定位。阀碟阻汽特制螺母(P)后部与阀碟端导向套筒接触,防止蒸汽泄漏,接触面为司太合金。滤网体在阀碟外装有滤网体(中压主汽阀),防止异物进入汽轮机。滤网体有较小的压差滤网体位于承压套筒(B)上,用圆栓销(S)定位与阀座有较小的径向间隙,以保证在任何情况下,滤网体位于正确的位置。与阀座有较小的轴向间隙在调试期间有孔较小的滤网,正常运行时拆掉。在拆下阀盖后,滤网体很容易被拆下。中压调节阀运行方式中压调节阀在阀门打开前有压力平衡作用中压阀碟中心部位有孔,通过腔室C使阀碟前后的汽流压力平衡。保护套(Z)用销子(R)安装在阀盖(B)上,通过保护套上的两个弹性密封环保证腔室(C)的密封。部件结构阀座阀座(D)位于阀体内,通过两个圆栓销(W)定位,螺塞(X)定位销子(W)垫圈(Y)保证紧力阀碟阀碟(C)用螺纹与阀杆连接,用圆栓销定位。阀碟上装有两个密封环(Q).导向套筒阀碟后部的导向套筒装在阀盖内,用圆栓销(S)定位。阀盖侧有导向套筒(O)位于阀盖内,用密封法兰定位。

高压主汽阀图一（A）阀体（Q）滤网体（B）承压套筒（S）销子（C）主汽阀碟（W）螺栓（D）阀座（Z）保护套（E）预启阀碟（M）阀盖

高压调节阀图二（A）高压主汽/调节阀体（T）螺栓（B）阀盖（U）接头（M）连接座（V）罩盖螺母（N）联轴器（W）圆柱销（P）遮热罩（X）螺塞（S）圆柱销（Y）双锥面垫圈

中压主汽阀图三（A）中压阀体（Q）滤网体（B）阀盖（S）圆柱销（D）主汽阀座（W）螺栓（M）连接座（Z）保护套

中压调节阀图四（A）阀体（W）圆柱销（B）阀盖（X）螺塞（D）阀座（Y）垫片（M）连接座

图五（A）高压模块的主汽阀和调节阀（B）中压模块的主汽阀和调节阀

阀门支架图六（A）螺钉（G）弹簧（B）螺钉（H）垫圈（C）底座（J）上部垫板（D）阀杆（K）下部垫板（E）螺母

高压主汽阀移动和导向部分图七（B）承压套筒（I）特制螺母（C）主汽阀碟（J）锁紧垫片（E）阀杆（带预启阀碟）（K）套筒（G）预启阀座（L）导向套筒（H）密封圈压盖（N）导向套筒（R）销子

高压主汽阀门运行示意图

高压调节阀移动和导向部分图九（C）阀杆（带阀碟）（O）导向套筒（D）阀座（Q）止动环（K）浮动密封环（W）圆柱销（L）导向套筒

中压主汽阀移动和导向部分图十（C）主汽阀碟