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预启阀是什么?有什么用?

2021-04-29

      现在大机组主汽门门碟很大,而且主蒸汽压力很高,门碟开启时阀门的前、后压差很大,需要很大的油动机提升力开启,所以油动机尺寸需要设计很大。因此主汽阀都设置有预启阀结构,开启主汽门的提升力就会减小,使操纵装置结构紧凑。



      另外当蒸汽室金属温度低于现有主汽门进口压力所对应的饱和温度时,继续用主汽阀的导阀(预启阀)控制,同时继续对蒸汽室进行加热,这样做的目的是防止阀切换后蒸汽室压力上升,容易引起蒸汽室冷凝现象,使热应力增大。所以此时蒸汽温度应等于或大于主汽门进口的最低温度,直至蒸汽室金属温度达到饱和温度后再切换到调节阀(GV)控制。


      高压主汽阀阀蝶上钻有通孔,阀杆端部从孔中穿过。预启阀置于阀杆的端部,预启阀于阀杆连成一体,当阀杆动作要打开主阀时,预启阀先打开进少量蒸汽,使主阀前后压差减小,同时预热主阀后管道和高压调节阀阀壳预启阀的作用就是在主阀还未动作的时候,预启阀预先动作,其打开后,会有小流量蒸汽通过预启阀芯到达主阀后,以降低主阀前后压差,有利于主阀的顺利开启,同时,由于预启阀的通径较主汽阀小得多,它便于用小流量蒸汽对汽轮机进行冲转并升速。



      预启阀位于主汽阀阀芯内,预启阀阀芯直接连接在主汽阀阀杆上,主汽阀油动机开始动作后,先开启预启阀,当预启阀全开后,主汽阀才在阀杆的带动下再逐渐打开。从预启阀的结构上来讲,自动关闭器(自动主汽阀)动作后,先开预启阀,等预启阀全开后,主汽阀才开。


      它在主汽阀开启时有减少主汽阀芯两侧压差、减少主汽阀开启力矩的作用。


      但预启阀在汽轮机冲转过程中担负有更重要的作用:在汽轮机冲转过程中进行转速控制。在汽轮机挂闸冲转、升速直到阀切换的整个过程中,汽轮机采用的主汽阀控制(DEH中实现),这时高调门是全开的,汽轮机的转速由主汽门控制,而此时控制汽轮机转速的实际上就是预启阀。


      因为汽轮机在冲转、升速直至3000转(空转),其所需的蒸汽最是很小的,而高压主汽阀的阀芯截面要比高调阀大得多(即主汽阀通流能力大得多),此时如果直接用主汽阀进行升速并精确控制汽轮机转速,是很难实现的。因此汽轮机设计中就将汽轮冲转、升速直至3000转这阶段的功能巧妙地与预启阀的设计融为一体。因为预启阀阀芯截面积很小(即通流能力小),由这个小阀进行汽轮机转速控制就很容易平稳实现。


      高压主汽阀设计时将预启阀全开时的通流能力正好设计为可以将汽轮机升速至3000转左右(与开机时的进汽参数有关),因此,汽轮机在冲转过程中,实际上主汽阀都是关闭的,全靠预启阀进行汽轮机升速控制。由于汽轮机带负荷后采用的是调门控制,因此就需要在汽轮机带负荷前进行阀切换工作(主汽阀全开,汽轮机进汽量由调门控制),切换一般是在2900转进行,此时预启阀已基本全开,主汽阀前后压差也较小,只要在DEH盘上点击“阀切换”,就可以方便地进行阀切换工作了。