一种汽轮发电机的调节汽阀结构的制作方法

本实用新型属于垃圾焚烧发电领域，具体涉及一种汽轮发电机的调节汽阀结构。

背景技术：

DEH控制系统是汽轮发电机组实现闭环控制的数字式电液调节控制系统，汽轮发电机组是被控对象。调节汽阀是DEH的重要组成部分，每个汽轮机均设置有调节汽阀，机组正常运行过程中，系统通过调节汽阀来控制机组的输出功率的。当电网故障，可以通过开闭调阀防止汽轮机超速，并通过调整开度维持机组在规定转速下孤岛运行或空载运行。调节汽阀的动作主要依靠高压油系统执行机构有一个电液伺服阀和一个线性电压位移变送器。高压油经过滤网供给电液伺服阀，该伺服阀接受伺服放大器来的阀位信号，从而控制执行机构；同时位移变送器输出一个表示阀位的模拟信号，反馈到伺服放大器，组成一个闭环回路。

调节汽阀的作用是按照控制单元的指令改变进入汽轮机的蒸汽流量，以使机组受控制参数(功率或转速、进汽压力、背压等)符合运行要求。调节汽阀主要由调节阀、传动机构和油动机三部分成，其中调节阀包括阀杆、阀梁、阀碟及阀座等。

现有的调节汽阀的阀碟因上下气压差及本身自重的作用而压紧于阀座处，故开启时需要油动机提供相对较大的力才能使阀碟上提而使主阀开启，因而为了使主阀能够较顺利的开启，通常可考虑在阀碟处设置预启机构来消除阀碟上下的气压差，但是现有的预启机构存在设计缺陷，经常会出现阀杆晃动且碰撞汽阀内部件而产生噪音并使相应部件损坏的技术问题，影响调节汽阀的调节功能，并导致停机甚至更严重的事故。

技术实现要素：

本实用新型提供一种汽轮发电机的调节汽阀结构，旨在提供一种结构设计更加合理，能够有效消除阀杆晃动，从而降低调节汽阀故障概率的调节汽阀结构。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种汽轮发电机的调节汽阀结构，包括阀盖、阀杆、阀碟、阀座和阀碟套筒，所述阀碟套筒上端与所述阀盖底部固定连接，所述阀碟可上下滑动的连接于所述阀碟套筒内，所述阀座固定于汽阀的出汽通道内且与所述阀碟匹配对应，所述阀碟内设有限位螺母和预启阀，所述阀碟的中心处开设有与所述预启阀匹配的阀孔，所述限位螺母固定于所述阀碟内并与所述预启阀在竖直方向上间隔开，所述阀杆的下端伸入所述阀碟内并与所述预启阀固定连接，所述阀碟套筒的侧壁上部开设有若干通汽孔且所述通汽孔的位置高于所述阀碟压紧于所述阀座上时所述阀碟上端面的位置。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述阀碟为竖直设置的圆筒状且在内部的中间位置固定有一圆盘体，所述阀孔开设于所述圆盘体的圆心处。

采用上述进一步方案的有益效果是,保证预启阀、阀孔、阀碟、阀碟套筒及阀杆同轴线，从而保证阀门开启和闭合时阀杆不承受偏心力的作用，从而更加省力。

进一步，所述通汽孔的数量为两个且径向对称的分布于所述阀碟套筒的侧壁上。

采用上述进一步方案的有益效果是,两个通汽孔进气，则进气时阀碟套筒基本不受不平方向力的作用，从而避免阀碟套筒持续受水平力作用而易于损坏；两个通汽孔还能够保证持续的通气作用和抵抗意外堵塞的能力，一个孔堵塞，另一个孔依然能够进气。

进一步，两个所述通汽孔的连线与汽阀的进气通道内的气流方向相同且均沿水平方向。

采用上述进一步方案的有益效果是,方便进气。

进一步，所述阀碟的外径为140-160mm,所述通汽孔的内径为10-12mm。

采用上述进一步方案的有益效果是,上述尺寸的阀碟与阀碟套筒上通汽孔可保证阀碟上下部位适当的压差，可保证阀碟开启方便省力且不出现阀碟晃动的情况。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

阀碟内设置有预启阀，阀门开启前预启阀首先随阀杆小幅度上移，会有小流量蒸汽通过阀碟的阀孔进入阀碟上部，从而降低阀碟上下部位的压差，有利于主阀的顺利开启，同时由于预启阀的阀孔尺寸比阀碟外径小得多，故便于用小流量蒸汽对汽轮机进行冲转并升速；阀碟套筒的上部开设若干通汽孔，进汽通道内的主蒸汽可通过阀碟套筒直接进入到阀碟上部腔室，相比未开孔之前蒸汽从阀碟套筒与阀碟之间的间隙进入上部腔室时上部的压力有所增加(阀门已处于开启状态)，阀碟上下的压差增加，有利于阀碟内的限位螺母的下表面压紧于预启阀的上表面，则蒸汽流量较小时，阀碟无下沉空间，避免了阀杆上下移动或晃动的发生，从而避免了限位螺母与预启阀之间的碰撞损伤。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种汽轮发电机的调节汽阀结构的示意图；

图2为沿图1中竖直方向的虚线处剖开后的示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1.阀盖；2.阀杆；3.阀碟；4.阀座；5.阀碟套筒；6.限位螺母；7.预启阀；8.通汽孔。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1至2所示，本实用新型提供一种汽轮发电机的调节汽阀结构，包括阀盖1、阀杆2、阀碟3、阀座4和阀碟套筒5，所述阀碟套筒5上端与所述阀盖1底部固定连接，所述阀碟3可上下滑动的连接于所述阀碟套筒5内，所述阀座4固定于汽阀的出汽通道内且与所述阀碟3匹配对应，所述阀碟3内设有限位螺母6和预启阀7，所述阀碟3的中心处开设有与所述预启阀7匹配的阀孔，所述限位螺母6固定于所述阀碟3内并与所述预启阀7在竖直方向上间隔开，所述阀杆2的下端伸入所述阀碟3内并与所述预启阀7固定连接，所述阀碟套筒5的侧壁上部开设有若干通汽孔8且所述通汽孔8的位置高于所述阀碟3压紧于所述阀座4上时所述阀碟3上端面的位置。

进一步，所述阀碟3为竖直设置的圆筒状且在内部的中间位置固定有一圆盘体，所述阀孔开设于所述圆盘体的圆心处。

进一步，所述通汽孔8的数量为两个且径向对称的分布于所述阀碟套筒5的侧壁上。

进一步，两个所述通汽孔8的连线与汽阀的进气通道内的气流方向相同且均沿水平方向。

进一步，所述阀碟3的外径为140-160mm,所述通汽孔8的内径为10-12mm。

需要说明的是，预启阀的作用就是在主阀(阀碟)还未动作的时候，部分蒸汽通过阀碟套筒与主阀之间的间隙进入预启阀区域，则阀碟套筒承受了向下的压力，若不设置预启阀则该部分压力在开启阀门向上提升阀碟时由油动机克服，压缩时汽压增大，使得阀碟提升困难，则影响阀门的顺利开启，设置预启阀后，开启阀门时，预启阀随阀杆预先动作，会有小流量蒸汽通过预启阀阀芯进入到主阀后，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，当预启阀与主阀芯上的限位螺母接触后，主汽阀才在阀杆的带动下再逐渐打开。申请人在一次检查调节汽阀时发现，限位螺母与主阀之间的对称布置的2个固定销钉中的1个已经在运行中掉落缺失，另1个固定销钉虽在原位，也存在损伤痕迹。采用在销钉遗失处焊接固定的方式进行了处理。但在运行一年左右后，出现调节汽阀调节失控，解体检修时主阀芯已经与阀杆脱离。调阀晃动预启阀与限位螺母频繁碰撞是导致部套连接部分分离的直接原因。正常运行时，部分蒸汽通过阀碟套筒与主阀芯之间的间隙进入到主阀芯的上部区域，经过节流后，其压力小于主阀后的蒸汽压力。主阀芯受到上腔室汽压，本身的重力以及主阀芯下部的蒸汽压。在一定小的蒸汽流量下，主阀芯上腔室压力加上本身的重力大于主阀芯下部压力，可能会导致主阀芯下沉，造成机前压力升高，根据压力反馈，DEH发出指令开大调阀，表现出阀门晃动。主阀芯下沉阀杆上提会导致限位螺母下表面与预启阀块上表面碰撞，调门晃动时，碰撞频繁发生，将导致限位螺母与主阀芯连接销钉损坏，螺纹松脱，最终使得特制螺母与主阀芯分离，调阀失去调节功能，导致停机甚至严重事故。

本实用新型通过在一定高度阀碟套筒上开适当大小的孔洞(孔洞的位置高于阀碟上端面的位置)，主蒸汽可以通过阀碟套筒直接进入到主阀芯上部，上腔室的压力相比之间从阀碟套筒与主阀芯间隙通过时相比有所增加，主阀芯上下的压差增加，使得主阀限位螺母下表面与预启阀上表面接触，当蒸汽流量较小时，主阀无下沉空间，避免了调阀晃动的发生。

需要强调的是，调阀阀碟套筒打孔的孔径、数量与打孔的位置每个机组未必相同。首先需要根据阀碟套筒与主阀芯的结构选择开孔的位置，开孔位置不对(被遮挡)将导致改造无效果。根据调阀晃动工况范围蒸汽的参数、阀碟套筒与阀碟之间环向的间隙、调门执行机构的出力确定开孔大小过大以及数量，如孔径过大或数量过多，可能导致阀芯提升力大量增加，造成开启困难。孔洞数量较小及孔径过小，可能导致改造无效果。同时，本改造确保预启阀无卡涩现象，否则在异常状态下，可能导致汽机超速事故发生。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。