蝶閥是水電廠大型構(gòu)件和應(yīng)用比較普遍的機(jī)組閥門之一,它由閥體、蝶板和控制機(jī)構(gòu)組成,設(shè)置在水輪機(jī)蝸殼進(jìn)水口處,以控制機(jī)組水流,其主要作用是:
(l)當(dāng)某系統(tǒng)失靈、故障造成機(jī)組過速時(shí)可關(guān)閉蝶閥以保護(hù)機(jī)組;
(2)在檢修需要時(shí)可關(guān)閉蝶閥以便停機(jī)檢修;
(3)機(jī)組長時(shí)間調(diào)相運(yùn)行或長時(shí)間停機(jī)備用,在系統(tǒng)允許情況下可關(guān)閉蝶閥以減少導(dǎo)葉漏水。
蝶閥在正常運(yùn)行時(shí)處于全開或全關(guān)狀態(tài),運(yùn)行中的蝶閥在機(jī)組帶負(fù)荷的情況下自行關(guān)閉的現(xiàn)象被稱為沖關(guān)。若運(yùn)行中出現(xiàn)蝶板緩慢偏離全開狀態(tài),旋轉(zhuǎn) 30~70°,使蝶閥處于部分關(guān)的狀態(tài),稱之為部分沖關(guān)。蝶閥部分沖關(guān)對水輪發(fā)電機(jī)組的影響和危害主要是:引起水輪機(jī)機(jī)械振動(dòng);高速水流將在蝶板后面產(chǎn)生空蝕區(qū),使蝶板受到氣蝕破壞;產(chǎn)生機(jī)械蹩勁,使接力器缸振動(dòng),嚴(yán)重時(shí)崩斷連接螺桿;減少機(jī)組出力。因此,討論和解決這一問題對水電廠安全運(yùn)行有著重大現(xiàn)實(shí)意義。
1 蝶閥部分沖關(guān)的原因和分析
產(chǎn)生部分沖關(guān)現(xiàn)象的原因比較復(fù)雜,在排除了誤擰操作把手、誤碰關(guān)蝶閥繼電器,以及蝶閥開啟后鎖錠沒有投人等因素后,分析確定部分沖關(guān)的原因如下。
(l)蝶閥接力器、四通閥活塞磨損,使活塞腔盤根密封不嚴(yán),壓力油從關(guān)閉腔漏失,致使活塞在不平衡壓力下向關(guān)側(cè)運(yùn)動(dòng),進(jìn)而帶動(dòng)蝶板轉(zhuǎn)向關(guān)的位置。當(dāng)關(guān)斷到一定位置時(shí),剩余的壓力油起作用,阻止蝶板繼續(xù)轉(zhuǎn)向全關(guān)位置。
(2)蝶閥轉(zhuǎn)動(dòng)軸承未能落到位造成閥軸偏離安裝中線,致使蝶板上產(chǎn)生關(guān)閉力矩,或軸承磨損、打滑,造成蝶閥軸承磨擦力矩減小,以致運(yùn)行中,在某一原因(如接力器、四通閥壓力油漏失)或振動(dòng)下,蝶板向關(guān)側(cè)偏轉(zhuǎn)。
(3)偶然的水流不平衡在閥體上產(chǎn)生不平衡力矩,使蝶板轉(zhuǎn)向關(guān)側(cè)。
(4)蝶閥檢修未能達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),主要是轉(zhuǎn)動(dòng)軸未能落到位或中心軸線偏移,使蝶閥不能按要求保持穩(wěn)定狀態(tài)。
(5)日常維護(hù)不當(dāng),留下隱患。
(6)未能將蝶板開啟到全開位置,留有行程空間,埋下部分沖關(guān)的隱患。
2 蝶閥部分沖關(guān)的判斷和處理
2.1 蝶閥部分沖關(guān)的判斷
據(jù)經(jīng)驗(yàn),如果在運(yùn)行中出現(xiàn)以下現(xiàn)象,可以判斷蝶閥發(fā)生了部分沖關(guān)現(xiàn)象。
(l)監(jiān)控系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)工作正常,其信號和音響報(bào)警系統(tǒng)沒有動(dòng)作,但發(fā)電機(jī)出口的有功功率表指示緩慢下降。
(2)水輪機(jī)調(diào)速器工作正常,沒有明顯變化,導(dǎo)水葉開度沒有變化,但在蝶閥室可看到蝶閥開度指針正向關(guān)的方向緩慢移動(dòng)。
(3)部分沖關(guān)現(xiàn)象較嚴(yán)重時(shí),蝶閥室有明顯響聲,有時(shí)在蝶閥室可看到空氣閥跑水。
(4)當(dāng)?shù)逶?30~70° 范圍內(nèi),蝶閥被水沖關(guān)的過程太快時(shí),水壓鋼管內(nèi)會產(chǎn)生很大的水錘壓力,產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)。