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【摘 要】 本文针对国华宁海电厂4×600MW机组投产后，存在高调门阀杆上的连接杆发生断裂，高调门开度就无法进行控制，汽轮机进汽量会受到影响，轻者导致降负荷，重者导致机组紧急停机的问题。
从设备设计参数、运行指标、连接杆材质及检修数据等方面入手，通过性能试验、技术改造等方法高调门阀杆的连接杆断裂的原因进行分析，提出防止断裂的具体措施，通过改变连接杆安装位置、减低连接杆受力的措施已降低其的断裂次数，为其他机组的改造提供有价值的参考。
【关键词】 国华宁海电厂;汽轮机高压调节气门;自由端轴承温度
1、引言
宁海电厂一期4台600MW机组，每台机组共有4个调节汽阀。调节汽阀的功能是控制蒸汽流量，精确地调节汽轮机的转速和负荷。调节汽阀为球头型，带有扩散管出口。阀头在阀杆上是松动的，以保证阀碟与扩散器进口正确对中，阀碟为部分平衡式，所需提升力不大。
主蒸汽由锅炉汽包通过两个高压主汽门，经过4个高调门控制蒸汽流量，精确地调节汽轮机的转速和负荷，高调门的开关信号是通过高调门上的连接杆反馈至阀门控制系统。
2、设备存在的问题及原因分析
2.1设备存在的问题
故障统计调查：2010年10月-2011年03月期间4号机高调门故障平均每月发生2次，小组对2010年10月-2011年03月期间4号机高调门故障次数进行调查统计分析如下表：
时间
项目 10月 11月 12月 01月 02月 03月 合计 月均
4号机高调门
故障次数（次） 2 3 1 3 2 1 12 2
对该机组调门故障进行统计后发现，在12次故障中连接杆断裂故障出现8次，占总故障总比例的66.7%，其他包括连接杆防护板脱落故障2次，连接杆限位板开焊故障1次，LVDT连接杆螺栓松动故障1次，分别占比16.7%、8.3%、8.3%，由此分析可知连接杆断裂是造成4号机高调门频繁故障的主要问题。
2.2高调门连接杆断裂故障原因分析
（1）连接杆根部无倒角导致连接杆无法承受设备运行中的压力。现场测量后发现连接杆根部角度为90度，受力面积为452.2mm2，均小于标准要求的角度大于100度，受力面积大于490.6mm2的相关要求，通过科学计算可以得出结论，该连杆原角度下承受极限抗拉强度为24.6MPa，小于标准极限抗拉强度28.5MPa，连接杆产生拉伸断裂。
（2）防转护板与连接杆安装在同一侧时防转护板与连接杆产生严重的摩擦。高调门为了防止调门在开关过程中产生转动而损坏LVDT连杆，设有防转护板进行防转保护，连接杆与防转护板标准间隙为5mm±2mm，但在现场测量中连接杆与防转护板标准间隙都小于标准间隙，并且连接杆与防转护板都有严重的摩擦痕迹，进一步削弱了连接杆的强度。
（3）连接杆硬度大而降低了连接杆材质柔韧性。用光谱检测仪进行现场检测连接杆化学成分和机械性能结果：材质为1Cr18Ni9Ti，机械性能中硬度为187（HB），而根据《宁海电厂600MW汽轮机高调门A157.33.01》图纸连接杆金属材料硬度要求在150-160（HB）之间，该链接杆的强度大于金属材料硬度的最大值。
3、高调门连接杆改造
3.1通过大量计算得出连接杆承受最大拉伸强度所需的角度，绘制加工连接杆所需要的图纸，并联系精加工厂家加工连接杆，实施后连接杆根部为120°倒角，承受抗拉强度为29.81Mpa，大于目标值28.5Mpa，达到了对策实施目标，可以满足该连接杆的强度要求。
3.2将高调门防转护板用磨光机打磨拆卸，移位至高调门连接杆的另一侧，用J507焊条进行焊接固定，防转护板未进行移位时连接杆既当反馈杆使用又当防转杆使用，当防转护板移位至连接杆的另一侧时，需加装一防转杆，实施后防转护板移位至连接杆的另一侧，连接杆与防转护板的摩擦为零，达到了对策实施目标。
3.3采用金属光谱检测仪确认选择材质为304不锈钢，硬度为156（HB）的金属材料，符合硬度150-160（HB）之间的要求。
4、效果检查
由2010年10月—2011年3月期间4号机高调门故障次数与改造后2011年06月—2011年11月期间4号机高调门故障次数进行统计分析如下：
序号 项目（项） 频数
（次） 百分比
（%）
1 连接杆防护板脱落 2 50%
2 连接杆限位板開焊 1 25%
3 LVDT连接杆螺栓松动 1 25%
合计 4 100%
由改造实施后4号机高调门月均故障次数由活动前的月均2次降低活动后的月均0.6次，而且按照改造前出现故障进行检修所需的时间来计算，机组在改造后节省直接经济效益19.2万元，并且将措施中绘制的高调门连接杆图纸编入《宁海电厂600MW汽轮机高调门图纸A157.33.01》中，旧图纸交挡案室存档，移位后加装新防转杆图纸编入《宁海电厂600MW汽轮机高调门图纸A157.33.01》中，并修改《宁海电厂600MW汽轮机检修规程-第二章3.2.2》，将4号机高调门连接杆材质标准编入《宁海电厂600MW汽轮机检修规程3.2.3中》。
参考文献：
[1]《火力发电厂A/B/C级检修管理标准》.
[2]《600MW机组检修规程》.
[3]《汽轮机系统说明书》.
[4]上海电力修造厂提供的厂家图纸及说明书.
[5]宁海电厂长三角汽机一班QC科技成果.
从设备设计参数、运行指标、连接杆材质及检修数据等方面入手，通过性能试验、技术改造等方法高调门阀杆的连接杆断裂的原因进行分析，提出防止断裂的具体措施，通过改变连接杆安装位置、减低连接杆受力的措施已降低其的断裂次数，为其他机组的改造提供有价值的参考。
【关键词】 国华宁海电厂;汽轮机高压调节气门;自由端轴承温度
1、引言
宁海电厂一期4台600MW机组，每台机组共有4个调节汽阀。调节汽阀的功能是控制蒸汽流量，精确地调节汽轮机的转速和负荷。调节汽阀为球头型，带有扩散管出口。阀头在阀杆上是松动的，以保证阀碟与扩散器进口正确对中，阀碟为部分平衡式，所需提升力不大。
主蒸汽由锅炉汽包通过两个高压主汽门，经过4个高调门控制蒸汽流量，精确地调节汽轮机的转速和负荷，高调门的开关信号是通过高调门上的连接杆反馈至阀门控制系统。
2、设备存在的问题及原因分析
2.1设备存在的问题
故障统计调查：2010年10月-2011年03月期间4号机高调门故障平均每月发生2次，小组对2010年10月-2011年03月期间4号机高调门故障次数进行调查统计分析如下表：
时间
项目 10月 11月 12月 01月 02月 03月 合计 月均
4号机高调门
故障次数（次） 2 3 1 3 2 1 12 2
对该机组调门故障进行统计后发现，在12次故障中连接杆断裂故障出现8次，占总故障总比例的66.7%，其他包括连接杆防护板脱落故障2次，连接杆限位板开焊故障1次，LVDT连接杆螺栓松动故障1次，分别占比16.7%、8.3%、8.3%，由此分析可知连接杆断裂是造成4号机高调门频繁故障的主要问题。
2.2高调门连接杆断裂故障原因分析
（1）连接杆根部无倒角导致连接杆无法承受设备运行中的压力。现场测量后发现连接杆根部角度为90度，受力面积为452.2mm2，均小于标准要求的角度大于100度，受力面积大于490.6mm2的相关要求，通过科学计算可以得出结论，该连杆原角度下承受极限抗拉强度为24.6MPa，小于标准极限抗拉强度28.5MPa，连接杆产生拉伸断裂。
（2）防转护板与连接杆安装在同一侧时防转护板与连接杆产生严重的摩擦。高调门为了防止调门在开关过程中产生转动而损坏LVDT连杆，设有防转护板进行防转保护，连接杆与防转护板标准间隙为5mm±2mm，但在现场测量中连接杆与防转护板标准间隙都小于标准间隙，并且连接杆与防转护板都有严重的摩擦痕迹，进一步削弱了连接杆的强度。
（3）连接杆硬度大而降低了连接杆材质柔韧性。用光谱检测仪进行现场检测连接杆化学成分和机械性能结果：材质为1Cr18Ni9Ti，机械性能中硬度为187（HB），而根据《宁海电厂600MW汽轮机高调门A157.33.01》图纸连接杆金属材料硬度要求在150-160（HB）之间，该链接杆的强度大于金属材料硬度的最大值。
3、高调门连接杆改造
3.1通过大量计算得出连接杆承受最大拉伸强度所需的角度，绘制加工连接杆所需要的图纸，并联系精加工厂家加工连接杆，实施后连接杆根部为120°倒角，承受抗拉强度为29.81Mpa，大于目标值28.5Mpa，达到了对策实施目标，可以满足该连接杆的强度要求。
3.2将高调门防转护板用磨光机打磨拆卸，移位至高调门连接杆的另一侧，用J507焊条进行焊接固定，防转护板未进行移位时连接杆既当反馈杆使用又当防转杆使用，当防转护板移位至连接杆的另一侧时，需加装一防转杆，实施后防转护板移位至连接杆的另一侧，连接杆与防转护板的摩擦为零，达到了对策实施目标。
3.3采用金属光谱检测仪确认选择材质为304不锈钢，硬度为156（HB）的金属材料，符合硬度150-160（HB）之间的要求。
4、效果检查
由2010年10月—2011年3月期间4号机高调门故障次数与改造后2011年06月—2011年11月期间4号机高调门故障次数进行统计分析如下：
序号 项目（项） 频数
（次） 百分比
（%）
1 连接杆防护板脱落 2 50%
2 连接杆限位板開焊 1 25%
3 LVDT连接杆螺栓松动 1 25%
合计 4 100%
由改造实施后4号机高调门月均故障次数由活动前的月均2次降低活动后的月均0.6次，而且按照改造前出现故障进行检修所需的时间来计算，机组在改造后节省直接经济效益19.2万元，并且将措施中绘制的高调门连接杆图纸编入《宁海电厂600MW汽轮机高调门图纸A157.33.01》中，旧图纸交挡案室存档，移位后加装新防转杆图纸编入《宁海电厂600MW汽轮机高调门图纸A157.33.01》中，并修改《宁海电厂600MW汽轮机检修规程-第二章3.2.2》，将4号机高调门连接杆材质标准编入《宁海电厂600MW汽轮机检修规程3.2.3中》。
参考文献：
[1]《火力发电厂A/B/C级检修管理标准》.
[2]《600MW机组检修规程》.
[3]《汽轮机系统说明书》.
[4]上海电力修造厂提供的厂家图纸及说明书.
[5]宁海电厂长三角汽机一班QC科技成果.