280吨锅炉生火向空排汽阀故障分析及对策

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1、280T/H锅炉生火向空排汽阀故障分析及对策XX公司设备动力部XX一、问题的提出锅炉生火向空排汽阀是安装在电站锅炉过热器集汽集箱生火管路上，作为一种直接向大气排出蒸汽的特殊专用阀门，常用在锅炉启动和停炉两种工况中。热电车间280T/H锅炉主汽集箱生火向空排汽阀在使用过程中频频发生故障，影响锅炉启停的排汽，更对锅炉运行安全带来隐患。本文对向空排汽阀阀门选型及工作状态进行分析后，找出故障原因，提出解决办法。故障状态：表现为冷态调正常，力矩设置为60%。热电车间使用一段时间后，力矩需调为80%方能打开阀门，再使用一段时间后，力矩调整为100%不能打开阀门，对空排汽阀远程控制失效。

2、正常使用工况：锅炉生火向空排汽阀一般选型为截止阀，正常运行时处于全关状态。锅炉点火升炉过程中，向空排汽阀处于全开状态；在锅炉主汽压力超标，安全阀不能动作时，可以开启向空排汽阀泄压。锅炉停炉过程中，主汽集箱主汽门关闭后，开向空排汽控制蒸汽力。即正常工作时，向空排汽阀处于全关或全开状态。电动执行机构为开关型，即全开/全关。二、故障分析向空排汽阀安装在锅炉的主汽集汽箱顶部，进口端工作压力及温度为主蒸汽压力及温度，出口端为大气。热电车间锅炉额定主汽流量为280吨/小时，设计最大蒸发量为300吨/小时。锅炉最低负荷很难降至140吨/小时以下。在低负荷或者蒸汽减量时，操作人员对向空排汽

3、阀频繁的开启、关闭，经常通过微开向空排汽阀控制主汽压力。在该阀门频繁的开启、关闭，并且阀门开度很小的情况下，密封面受到了汽蚀、闪蒸、冲刷的综合作用，阀门排汽时震动是不可避免。主汽集箱过热蒸汽的压力是9.8MPa，大气压0.1MPa，阀内的压差很大，向空排汽阀长期的处于微开的状态，会使阀门的冲刷加剧，使阀门震动加大，使用中阀杆会有剧烈的抖动。若长期运行，严重时甚至会发生阀杆断裂。阀杆的剧烈抖动会带动阀杆螺母的震动，阀杆和阀杆螺母的螺纹损坏，摩擦力增大，扭矩增加，阀门不动作等情况。实际运行的情况证实了这一推理。美国阀门协会试验数据表明：承受大压差的蒸汽阀门，密封面材料为硬质合金

4、，硬度为HRC40-HRC50之间，寿命也不会超过3个月；如采用陶瓷密封面，硬度为HRC60左右，寿命也不超过6个月。故在热电车间将锅炉点火向空排汽阀作为泄压使用的工况下，应采取特殊结构，避免汽蚀、闪蒸、冲刷的综合作用。常规的全开全关型向空排汽阀已不适用热电车间使用工作状态。单方面增加向空排汽阀电动执行机构扭矩的危害：电动执行机构在选型时一般有1.3-1.8倍的裕量，即最大力矩为启动力矩的1.3-1.8倍。若执行机构长期在最大力矩或者超过值下工作，其寿命及可靠性会大大降低。极限情况下，导致阀杆扭断，给安全运行带来不良后果和不必要的经济损失。三、解决办法热电车间因锅炉最低负荷

5、不易控制，长期微开，提议更换为可控式向空排汽截止阀，用点动方式来调节阀门开度，方便锅炉主蒸汽流量、压力调节。在阀门小开度时，有特殊的内件结构使气蚀及冲刷远离密封面，避免汽蚀、闪蒸、冲刷作用，从而保证了密封面的寿命。可控式向空排汽截止阀阀门无泄漏量，拆卸方便，更完美胜任现有工作状态，保障锅炉安全运行。国内锅炉高压阀门的主流厂商哈电集团阀门厂、武汉锅炉集团阀门厂、上海阀门厂均有同类产品。其特点介绍如下：1、特殊结构设计：为了在开启及关闭瞬间避免汽蚀、闪蒸、冲刷，在结构上做了特殊设计，在阀瓣密封面上部采用导向套及消音孔结合，密封面下部采用环形节流槽结构，这样，在有微小流量的时候，

6、节流面就在导向套及环形槽的间隙上，介质通过整个密封组时压力已经被逐级分担，使最关键的密封面远离汽蚀区，虽然导向套及环形槽就算受到破坏，但密封面受到了良好的保护，极大的延长了密封面的寿命，能较好的解决该问题。但调节特性主要靠手工点动，不能完全依靠自动调节。2、改为可控式向空排汽截止阀，相应的电动执行机构扭矩要重新核算，原电动执行机构的扭矩偏小不适用。3、阀门外形