高压缸

一、故障概述：

某电厂600MW机组汽轮机为日本日立机组，为亚临界，一次中间再热，单轴，三缸四排汽,冲动凝汽式。设计额定功率为600MW，汽轮机总级数为 42 级，高压转子有9级，其中第一级为调速级，中压转子有5级，低压转子有 2×2×7级。汽轮机采用高中压缸合缸结构。

9:15汽机第一次冲转，采用中压缸方式，经过200RPM最小摩擦检查和中速暖机，14:26汽机定速 3000rPM，机组最大轴振36μm ，最高瓦温87.1℃。机组定速后进行了润滑油压力调整，事故润滑油泵联启试验，就地和主控打闸试验，闭锁阀闭锁试验，主跳闸电磁阀试验，DEH在线试验及推力瓦磨损试验，然后开始电气试验。20:06“高压缸排汽金属温度高”动作，汽机跳闸。停机后，对引起高排温度高跳机的原因进行了检查，发现是因CV1关闭行程开关未正确闭合，引起通风阀关闭，造成高压转子闷缸运行所致。

闷缸发生后，甲方、调试方、建设单位、日立方对闷缸情况进行了分析，对日立提供的通风阀逻辑作了进一步确认，确认是由于机组远方打闸试验时，CV1阀门已关闭（该阀门在电调操作画面上的反馈指示已到0），但关闭节点没有回来，导致高压缸通风（也称VV）阀非正常关闭，引起的高压缸闷缸。经分析，未发现闷缸运行对机组造成根本性损坏，遂决定机组继续试运。

3月16日16:47汽机第二次冲转，为中压缸方式的温态启动，1700r/min过最小临界时#2瓦轴振曾达14丝，当时认为汽封可能有碰磨，渐渐振动又恢复正常。定速后#2瓦振动由7.4丝慢慢降到4.4丝，随即进行发电机短路试验、发电机空载试验、发/变组短路试验 (缺高厂变)、励磁系统闭环试验等电气试验，进行了润滑油压调整，完成变油温试验、变真空试验、旁路扰动试验，3月17日16:12 正常停机，锅炉进行蒸汽严密性试验，安全阀整定等工作。

其后根据调试工作安排，又进行了两次冲转，完成了升压站电气试验、超速试验等试验工作，但负荷根据需要一直未超过450MW。

4月16日进行机组大负荷试运。试着将负荷由450MW升至600MW，此时调节级压力13.858MPa，一抽压力6.888MPa,GOVSET98%,CV1,CV2,CV3都全开，CV4开度至56% ，发现机组出力受阻。由于空预器非金属膨胀节漏热风直吹电机动力电缆导致温度升高，4月16日14:44 正常计划停机处理缺陷。

发现机组出力受阻后，在现场进行了多次查找和分析工作，基本排除了由于系统问题引起高压缸效率严重下降，出力不足且阻力增大的可能。结合第一次开机曾发生高压缸闷缸运行的现象，决定对高压缸开缸检查，5月2日高压缸揭开后发现，高压缸转子的4、5、6、7、8级损坏严重，远远超出了预期的想象。经与日立公司协商，决定更换机组高中压转子和高压隔板。5月19日#1机组高压缸抢修工作结束。影响调试工期30天。

二、原因分析：

1、汽机第一次冲转做机组远方打闸试验时，CV1阀门已关闭（该阀门在电调操作画面上的反馈指示已到0），但关闭节点信号没有回来，导致高压缸通风（也称VV）阀非正常关闭，引起高压缸闷缸，鼓风摩擦产生热量造成高压转子过热损坏。

2、调试人员及运行监视人员没有及时发现高压缸通风阀不正常状态，使汽机在故障状态下长时间运行。造成设备损坏。

三、防范措施：

1、机组调试期间，调试措施应针对具体工作所涉及的操作，列出相应的危险点监控措施，有关技术管理人员与操作人员应认真学习。

2、业主、监理与建设单位应加强协调，从采购、保管、安装环节把好关，确保设备动作可靠性，尤其是重要的，涉及机组安全运行的热工保护接线和位置开关、流量计、压力开关等环节，必须保证可靠性。

3、做好生产准备期间运行人员技术培训工作，提高操作人员业务素质；运行人员应熟练掌握机组热工联锁、保护逻辑与定值，能够及时发现故障苗头并采取正确及时的措施。

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VV阀含义为：Vent Valve。当机组采用中压缸启动低负荷运行时，高压缸不进汽或进汽量较少，高排逆止门处于关闭状态。这种情况会引起高压级叶片因摩擦鼓风而过热。为此，在高压缸排汽管上安装了一通风阀，直接通至凝汽器，保持高压缸内真空。另外，汽轮机跳闸后，该阀自动打开，使高压缸内的蒸汽迅速排入凝汽器，防止因高压蒸汽通过高中压缸轴封漏入中压缸（此时中压缸内为真空状态）造成转子超速。

VV阀由一气源门控制，自动动作。该阀上部为一气缸，失气时，在弹簧作用下，向上提升打开；电磁阀带电时，截断气源，VV阀打开；电磁阀失电时，接通气源，空气活塞压缩弹簧，VV阀向下关闭。

1、启动初期蒸汽参数低高排逆止门不开，用通风阀给蒸汽提供通路，使蒸汽进入疏扩。并网后1分钟后开启逆止门，关闭通风阀。

2、在低负荷运行时，防止摩擦鼓风，使排气温度过高，或高排压比低跳机。

3、防止在正常运行时由于高排逆止门开度不够，排气温度过高，可以开启通风阀。在停机时连开通风阀，使高压缸的蒸汽迅速卸掉。

4、在中压缸启动时，高压缸不进气，可以通过开启通风阀抽走高压缸内的空气，减少摩擦鼓风。

BDV阀：称为汽轮机事故排放阀。对高中压合缸的机组，当机组甩负荷时，为防止高压缸、高压导汽管内的余汽从高中压汽封间隙窜到中压缸、低压缸，对机组产生不利影响。若这些汽封齿磨损，汽封间隙变大后，造成机组超速的可能性增大，为此设置了事故排放阀（BDV）。

在机组跳闸时，BDV阀快速开启，将高中压汽封处余汽直接引到凝汽器，防止机组超速。事故排放阀开与关由中压调节阀油动机行程来控制：

当中压调节阀油动机行程≥30mm时，事故排放阀关闭。

当中压调节阀油动机行程<30mm时，事故排放阀开启。

电磁控制气阀在励磁时，压缩空气进入事故排放阀活塞上部，活塞克服弹簧力下移将阀关死。电磁控制气阀失磁时，事故排放阀活塞上部与排气相通，空气压力泄掉，活塞在弹簧力作用下，上移将阀打开。

RFV阀：是高压缸倒暖阀，冷态启动时将辅助蒸汽通过RFV阀引至高排逆止门前进入高压缸，通过高压内缸疏水门和高压导汽管疏水门排出，达到启动前暖缸的目的。

运行操作要求

1、在机组启动冲转前，运行人员必须就地确认VV阀、BDV阀的开关状态正常。机组中压缸启动前，确认VV阀、BDV阀是在开启位置。

2、为防止运行中VV阀因仪用空气压力不正常、或电磁阀动作不正常引起VV阀误动作,有些机组在VV阀前加装了隔离阀，因此在机组启动前VV阀开启时一定要检查开启VV阀前手动隔离阀。

3、在机组中压缸启动阀切换后，一定要在DEH上和就地检查确认VV阀关闭。

4、机组刚启动或调试过程中或机组启动后运行不稳定时，只确认VV阀的状态正确，VV阀前手动隔离门可暂时不要关闭，防止机组跳闸手动隔离门没有开启引起高压缸排汽温度高。

5、机组启动已运行稳定后关闭VV阀前手动隔离门。

6、运行中机组跳闸后，应立即派人就地确认并开启VV阀前手动隔离门。

7、机组启动中联门开启后或机组跳闸后要检查BDV阀在DCS和就地开关位置正确。

VV阀的关闭是接受四个高压调节阀的预启阀行程开关信号，当四个高调阀开启至预启阀全开时，VV阀自动关闭。

BDV阀的开启与关闭接受中压调节阀的信号，中压调节阀的预启阀全开信号为BDV阀关闭信号。在DEH内部逻辑中已设定中压左右调节阀开度达15～16%的开度，相当于中调门的流量指令约5%左右时，BDV阀关闭。

预启阀主阀瓣开启之前先开启预启阀通过预启阀内部的通道（通道内走新蒸汽）来减少主阀瓣开启是主蒸汽的作用力。减少油动机的提升力。预启阀被套在主阀门头内，截面积较小，所需的提升力较小。因此容易开启，其行程一般的有4mm，此行程走完后，蒸汽已经过流，阀后压力升高，阀前后压差减小，再带动开启主阀就会很容易了，避免了开启困难情况的发生。

汽轮机VV阀和BDV阀的作用？

答案：

VV阀，在中压缸启动时，高压缸处于鼓风状态，相当于一个鼓风机，为了减少鼓风量，将高压缸与凝汽器真空相连，一般是在高排引出管路经过VV阀至疏扩。 P- P% E# ]6 F

BDV阀，在紧急停机时，高压缸内的蒸汽会经过高中压缸之间的中间汽封，漏至中压缸，从而引起转子飞车，所以在中间汽封，引出管路，通过BDV阀，直接引入凝汽器。将高压缸内的汽排出。

某厂轴封门杆漏汽总结：

主汽门：一漏去轴封供汽母管，二漏去轴封回汽母管；

高调门：一漏去再热器，二漏去轴封供汽母管；

中联门：只有一漏，去轴封供汽母管；

BDV阀：一漏去再热器，二漏去轴封供汽母管；

VV阀：一漏去四抽，二漏去轴封供汽母管；

高压轴封：三漏去四抽

高排通风阀（VV阀）的作用是什么？其联锁动作逻辑？

作用：卸掉高压调门至中联门之间的压力，并利用高压缸的排汽来冷却高压缸叶片，以防止机组跳闸后高压缸叶片高温过热。由于高压前几级叶片较长，其鼓风损失也较大，若布置在1抽或高排，则前面的叶片冷却效果很差，将高温过热，起不到保护汽机的作用。

高排通风阀一般是用在机组中压缸或高中压缸联合启动初期（切缸前）开启的，防止高压缸内因蒸汽量过少引起的鼓风摩擦热量致使的金属过热（特别是高缸末级叶片）损坏现象。

当然有些机组为了打闸后防止超速，在打闸后也可以打开高排通风隔，以快速泄去高排蒸汽。

另外一些具有快冷装置的机组，在停机后使用快冷时也要打开高排通风阀，以带走缸内热量，通入扩容器最后排至凝汽器。

联锁：蒸汽流量0.5%BMCR联锁关闭；机组跳闸，联锁开启；

高排有逆止门，可防倒流蒸汽，主汽、主调门关闭不会超速。VV阀在中压缸启动时排走高缸鼓风是正确的。BDV阀才是防跳机时因窜汽超速。

没错DBV才是防超速的，汽轮机跳闸后先关高、中压缸的关断阀，在开BDV阀泄压

VV阀含义为：Vent Valve。当机组采用中压缸启动低负荷运行时，高压缸不进汽或进汽量较少，高排逆止门处于关闭状态。这种情况会引起高压级叶片因摩擦鼓风而过热。为此，在高压缸排汽管上安装了一通风阀，直接通至凝汽器，保持高压缸内真空。另外，汽轮机跳闸后，该阀自动打开，使高压缸内的蒸汽迅速排入凝汽器，防止因高压蒸汽通过高中压缸轴封漏入中压缸（此时中压缸内为真空状态）造成转子超速。

VV阀由一气源门控制，自动动作。该阀上部为一气缸，失气时，在弹簧作用下，向上提升打开；电磁阀带电时，截断气源，VV阀打开；电磁阀失电时，接通气源，空气活塞压缩弹簧，VV阀向下关闭。

1、启动初期蒸汽参数低高排逆止门不开，用通风阀给蒸汽提供通路，使蒸汽进入疏扩。并网后1分钟后开启逆止门，关闭通风阀。

2、在低负荷运行时，防止摩擦鼓风，使排气温度过高，或高排压比低跳机。

3、防止在正常运行时由于高排逆止门开度不够，排气温度过高，可以开启通风阀。在停机时连开通风阀，使高压缸的蒸汽迅速卸掉。

4、在中压缸启动时，高压缸不进气，可以通过开启通风阀抽走高压缸内的空气，减少摩擦鼓风。

BDV阀：称为汽轮机事故排放阀。对高中压合缸的机组，当机组甩负荷时，为防止高压缸、高压导汽管内的余汽从高中压汽封间隙窜到中压缸、低压缸，对机组产生不利影响。若这些汽封齿磨损，汽封间隙变大后，造成机组超速的可能性增大，为此设置了事故排放阀（BDV）。

在机组跳闸时，BDV阀快速开启，将高中压汽封处余汽直接引到凝汽器，防止机组超速。事故排放阀开与关由中压调节阀油动机行程来控制：

当中压调节阀油动机行程≥30mm时，事故排放阀关闭。

当中压调节阀油动机行程<30mm时，事故排放阀开启。

电磁控制气阀在励磁时，压缩空气进入事故排放阀活塞上部，活塞克服弹簧力下移将阀关死。电磁控制气阀失磁时，事故排放阀活塞上部与排气相通，空气压力泄掉，活塞在弹簧力作用下，上移将阀打开。

RFV阀：是高压缸倒暖阀，冷态启动时将辅助蒸汽通过RFV阀引至高排逆止门前进入高压缸，通过高压内缸疏水门和高压导汽管疏水门排出，达到启动前暖缸的目的。

运行操作要求

1、在机组启动冲转前，运行人员必须就地确认VV阀、BDV阀的开关状态正常。机组中压缸启动前，确认VV阀、BDV阀是在开启位置。

2、为防止运行中VV阀因仪用空气压力不正常、或电磁阀动作不正常引起VV阀误动作,有些机组在VV阀前加装了隔离阀，因此在机组启动前VV阀开启时一定要检查开启VV阀前手动隔离阀。

3、在机组中压缸启动阀切换后，一定要在DEH上和就地检查确认VV阀关闭。

4、机组刚启动或调试过程中或机组启动后运行不稳定时，只确认VV阀的状态正确，VV阀前手动隔离门可暂时不要关闭，防止机组跳闸手动隔离门没有开启引起高压缸排汽温度高。

5、机组启动已运行稳定后关闭VV阀前手动隔离门。

6、运行中机组跳闸后，应立即派人就地确认并开启VV阀前手动隔离门。

7、机组启动中联门开启后或机组跳闸后要检查BDV阀在DCS和就地开关位置正确。

VV阀的关闭是接受四个高压调节阀的预启阀行程开关信号，当四个高调阀开启至预启阀全开时，VV阀自动关闭。

BDV阀的开启与关闭接受中压调节阀的信号，中压调节阀的预启阀全开信号为BDV阀关闭信号。在DEH内部逻辑中已设定中压左右调节阀开度达15～16%的开度，相当于中调门的流量指令约5%左右时，BDV阀关闭。

预启阀主阀瓣开启之前先开启预启阀通过预启阀内部的通道（通道内走新蒸汽）来减少主阀瓣开启是主蒸汽的作用力。减少油动机的提升力。预启阀被套在主阀门头内，截面积较小，所需的提升力较小。因此容易开启，其行程一般的有4mm，此行程走完后，蒸汽已经过流，阀后压力升高，阀前后压差减小，再带动开启主阀就会很容易了，避免了开启困难情况的发生。

汽轮机VV阀和BDV阀的作用？

答案：

VV阀，在中压缸启动时，高压缸处于鼓风状态，相当于一个鼓风机，为了减少鼓风量，将高压缸与凝汽器真空相连，一般是在高排引出管路经过VV阀至疏扩。 P- P% E# ]6 F

BDV阀，在紧急停机时，高压缸内的蒸汽会经过高中压缸之间的中间汽封，漏至中压缸，从而引起转子飞车，所以在中间汽封，引出管路，通过BDV阀，直接引入凝汽器。将高压缸内的汽排出。

某厂轴封门杆漏汽总结：

主汽门：一漏去轴封供汽母管，二漏去轴封回汽母管；

高调门：一漏去再热器，二漏去轴封供汽母管；

中联门：只有一漏，去轴封供汽母管；

BDV阀：一漏去再热器，二漏去轴封供汽母管；

VV阀：一漏去四抽，二漏去轴封供汽母管；

高压轴封：三漏去四抽

高排通风阀（VV阀）的作用是什么？其联锁动作逻辑？

作用：卸掉高压调门至中联门之间的压力，并利用高压缸的排汽来冷却高压缸叶片，以防止机组跳闸后高压缸叶片高温过热。由于高压前几级叶片较长，其鼓风损失也较大，若布置在1抽或高排，则前面的叶片冷却效果很差，将高温过热，起不到保护汽机的作用。

高排通风阀一般是用在机组中压缸或高中压缸联合启动初期（切缸前）开启的，防止高压缸内因蒸汽量过少引起的鼓风摩擦热量致使的金属过热（特别是高缸末级叶片）损坏现象。

当然有些机组为了打闸后防止超速，在打闸后也可以打开高排通风隔，以快速泄去高排蒸汽。

另外一些具有快冷装置的机组，在停机后使用快冷时也要打开高排通风阀，以带走缸内热量，通入扩容器最后排至凝汽器。

联锁：蒸汽流量0.5%BMCR联锁关闭；机组跳闸，联锁开启；

高排有逆止门，可防倒流蒸汽，主汽、主调门关闭不会超速。VV阀在中压缸启动时排走高缸鼓风是正确的。BDV阀才是防跳机时因窜汽超速。