抽汽逆止阀工作原理及检修方法介绍

 

摘 要：本文介绍阿德伍德-莫利尔公司抽汽逆止阀的组成部件，各部件的作用，开启及关闭的工作原理。本文作者从事仪控检修工作，在应用实例部分，从仪控专业的角度阐述了滨海电厂的生产过程中遇到的常见问题，以及检修人员长期以来总结的故障处理办法。对于从事仪控检修工作的人员，在处理此类阀门问题时，有着一定的参考价值。

关键词：抽汽逆止阀结构工作原理故障处理

0  引言

抽汽逆止阀是用于保证汽轮机安全运行的重要设备之一，依靠蒸汽冲击打开，依靠重力回座关闭。

在汽轮机甩负荷时，抽汽逆止阀能够快速关闭，防止蒸汽倒流，以及加热器和管路中的水进入到汽轮机内；在机组启动时，当管道内蒸汽压力达到一定值，阀瓣前后压差会开启阀门。

1 抽汽逆止阀工作原理介绍

1.1 抽汽逆止阀结构介绍

滨海热电公司一期2台机组的抽汽逆止阀使用阿德伍德-莫利尔（ATWOOD&MORRILL）公司产品。外观如图1。

 

图1  抽汽逆止门外观

该阀门依靠重力关闭，可以自由摆动。主要组成部件有：摆动的阀瓣、二位三通电磁阀、气缸、行程开关、重锤、活塞杆等。

表1  抽汽逆止阀组成部件及作用

序号	部件名称	作用
1	阀瓣	当进口压力稍高于出口压力，阀瓣开启；当进口压力稍低于出口压力或回流发生时，阀瓣关闭。
2	侧装气缸 （辅助关闭气缸）	失气时，给阀瓣提供一个正向关闭力，在管内蒸汽倒流前，这个力可以先让阀瓣先关闭一定角度，有助于逆止阀快速关闭。
3	电磁阀	电磁阀带电时，将气缸的连杆向上提起，阀杆走一部分空行程，阀瓣实际并没有动作。 电磁阀失电时，气缸给阀瓣一个正向关闭力，帮助阀门快速关闭。
4	行程开关	用于显示阀门开、关限位状态。
5	重锤	根据阀门尺寸大小，配备适当的重锤。 一般重锤的重量为50％阀瓣重量，保证阀瓣能自由摆动，也可减小逆止阀前后压降。

 

1.2 抽汽逆止阀分类

1.2.1 无重锤阀门

小管径抽汽管道采用气缸连杆上下部都带螺母的结构，如1段抽汽、2段抽汽逆止阀。

 

图2  无重锤阀门结构图

 

图3  无重锤阀门实物图

1.2.2 带重锤阀门

大管径抽汽管道采用气缸连杆上部带螺母，下部不带螺母的结构，如3段抽汽、4段抽汽、5段抽汽和6段抽汽逆止阀。

 

图4  带重锤阀门结构图

 

图5  带重锤阀门实物图

1.2.3 双重锤阀门

部分大管径抽汽管道，会配置双重锤，分布在管道两侧，但气缸仍只有一个。

 

1.2.4 双气缸阀门

主要用于高压缸排汽管道，因高排蒸汽流量大，为防止蒸汽在小流量时阀瓣无法正常开启，损坏阀门，高排逆止阀加装一个强迫开启气缸。阀门会在不同蒸汽负荷时，使用不同气缸动作，在动作原理部分会有详细介绍。

 

1.3 工作过程介绍

逆止阀的开启和关闭完全靠管道内介质在阀瓣前后产生的压差，辅助气缸的作用只是在逆止阀需要关闭的时候可以起到辅助关闭的作用。

1.3.1 逆止阀开过程

DCS发出指令→电磁阀得电→气缸进气→气缸活塞杆抬起，阀瓣处于自由位→蒸汽经过，阀瓣被顶开。

机组启动时，电磁阀一定要送电，使气缸活塞杆抬起来，否则当管道内蒸汽冲开阀瓣，会将连杆抬起，可能会造成部件损坏。

1.2.2 逆止阀关过程

DCS发出指令→电磁阀失电→气缸排气→气缸活塞杆落下→管道内无汽或蒸汽倒流，阀门立即关闭

若此时管道内蒸汽流向均正常（压力、流量正常，电磁阀误动作），逆止阀将会关一小段行程，不会完全关闭。因为管道内仍有蒸汽，阀瓣前后的压差会使阀门保持开状态，气缸活塞弹簧的力量只能克服管道内压差的一部分。关闭的行程与蒸汽的压力和流量有关。

一般情况下，阀门的开和关需要压缩空气、蒸汽两个方面的作用，但并不是同时具备才能实现。

1.3.3 高排逆止阀动作过程

当蒸汽压力、流量小于设计值时，闭锁气缸、强迫开启气缸同时进气，阀瓣会开启一定角度；

当蒸汽压力、流量大于设计值时，强迫开启气缸失气，不再参与控制，高排逆止阀进入正常工作状态。

3 常见故障及处理措施

抽汽逆止阀的故障一般出现在机组启停机阶段，主要故障现象为无开信号、无关信号。

在阐述这两个故障现象前先说明如何判断阀瓣是否处于自由位。

3.1 判断自由位

自由位是通过活塞杆、凸缘螺母的位置来判断的。

 

                           图1  自由位置                                                   图2 关闭位置

图1中，压缩空气压缩气缸内的关闭弹簧，螺母离开阀杆曲柄，阀门可自由动作。

图2中，螺母卡在阀杆的曲柄上，依靠气缸内的弹簧锁死逆止阀；

3.2 无开信号处理

检查步骤如下

①阀门是否处于自由位。

a)处于自由位。

由于抽汽逆止阀是根据管道内介质使阀瓣前后产生压差而启闭的，所以在机组负荷较低的时候，阀瓣前后压差不能使抽汽逆止阀全开，阀门会处于中间某一位置。待有蒸汽后，阀门会自动开启；若仍不开启，通知机务专业检查。

b)未处于自由位。

检查电磁阀是否得电。可通过检查电磁阀磁性，测量DCS通道电压判断；检查压缩空气是否正常。可通过检查就地空气过滤器压力表判断。检查电磁阀阀体是否安装正确。P为进气口，A为出气口，E为排气口。

②行程开关异常

观察三角块的位置，若已基本到达行程开关的位置，说明阀门无异常，行程开关未触发，需调整行程开关连杆位置。

3.3 无关信号处理

大多阀门实际已经关闭，但是行程开关未能触发。一般都可通过调整行程开关连杆位置，予以解决。

3.4 抽汽逆止阀就地位置分布

一抽：轴加旁，安装在半空中，可在地面拨动行程开关，若要检修需搭设脚手架；

二抽：轴加旁，安装在地面上，位置较好；

三抽：轴加旁，竖梯爬上去，在管路后，位置不太好；

四抽1、四抽2：轴封疏水袋旁，位置较好；

五抽：轴加旁，小过道走进去；

六抽：小机排汽旁，位置较好；

低压供热抽汽逆止阀：除氧器调节平台旁；

高排逆止阀：汽机0m，B小机油站后侧上方，若检修需搭设脚手架。