汽輪機(jī)的啟動(dòng)、停機(jī)和功率的變化，是通過改變汽閥的開度，從而調(diào)節(jié)進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽量或蒸汽參數(shù)實(shí)現(xiàn)的，這種調(diào)節(jié)蒸汽量或蒸汽參數(shù)的汽閥稱為調(diào)節(jié)汽閥。機(jī)組在運(yùn)行中遇緊急情況需停機(jī)時(shí)，除了關(guān)閉調(diào)節(jié)汽閥外，還必須設(shè)置能快速切斷汽源的汽閥，即使在調(diào)節(jié)汽閥出現(xiàn)泄漏的情況下，也能保證汽輪機(jī)停機(jī)降速，這種具有安全保護(hù)功能的汽閥稱為自動(dòng)主汽閥（截止閥）。

對(duì)于一次中間再熱機(jī)組，在高壓缸與中壓缸之間，再熱器及冷、熱再熱蒸汽管巨大的容積空間，儲(chǔ)存著大量的具有一定壓力和溫度的蒸汽，若機(jī)組發(fā)生緊急停機(jī)，這部分蒸汽也足以使汽輪機(jī)發(fā)生超速。為此，在中壓缸進(jìn)口處必須設(shè)置中壓主汽閥來緊急切斷來自再熱器及管道的蒸汽。另外，在機(jī)組低負(fù)荷時(shí)為了維持鍋爐再熱器及旁路系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，保證再熱器有足夠的冷卻蒸汽流量，保護(hù)再熱器不被燒壞，必須設(shè)置中壓調(diào)節(jié)汽閥。

660MW超超臨界壓力汽輪機(jī)設(shè)置2個(gè)高壓主汽閥和2個(gè)高壓調(diào)節(jié)汽閥、2個(gè)中壓主汽閥及2個(gè)中壓調(diào)節(jié)汽閥，均通過彈簧彈力來關(guān)閉主汽閥和調(diào)節(jié)汽閥，運(yùn)行安全可靠，它們的快關(guān)時(shí)間均小于150ms。

一、高壓主汽閥和高壓調(diào)節(jié)汽閥

1、汽輪機(jī)高壓閥門布置

該汽輪機(jī)設(shè)置2個(gè)高壓主汽閥與調(diào)節(jié)汽閥組合件，安置在汽輪機(jī)高壓缸的兩側(cè)。每個(gè)組合件由1個(gè)主汽閥與1個(gè)調(diào)節(jié)汽閥組成，安放在共用閥體內(nèi)。每個(gè)主汽閥與調(diào)節(jié)汽閥具有各自的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(油動(dòng)機(jī))，分別為高壓主汽閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)和高壓調(diào)節(jié)汽閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)，如圖2-2所示。這些執(zhí)行機(jī)構(gòu)安放在運(yùn)轉(zhuǎn)層的高度上，便于運(yùn)行檢查和檢修維護(hù)。

通過進(jìn)汽管道進(jìn)入的蒸汽從高壓主汽闊進(jìn)入高壓調(diào)節(jié)汽閥，短進(jìn)汽噴嘴從調(diào)節(jié)汽閥延伸到汽輪機(jī)缸體。蒸汽離開調(diào)節(jié)汽閥，從進(jìn)汽噴嘴進(jìn)入高壓汽輪機(jī)的靜葉持環(huán)。由于連接的管線很短，封閉在高壓調(diào)節(jié)汽閥與高壓汽輪機(jī)之間的蒸汽量很小，因此有利于安全停機(jī)。

2、高壓主汽閥結(jié)構(gòu)與功能

汽輪機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，高壓主汽閥全開；汽輪機(jī)停機(jī)時(shí)，高壓主汽閥關(guān)閉。高壓主汽閥的主要功能是當(dāng)汽輪機(jī)需要緊急停機(jī)時(shí)(如汽輪發(fā)電機(jī)組失去負(fù)荷、調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)失靈等)，主汽閥應(yīng)能快速關(guān)閉，而且越快越能保證機(jī)組的安全。

高壓主汽閥的關(guān)閉速度主要由其控制系統(tǒng)的性能所決定。對(duì)于660MW等級(jí)的汽輪機(jī)組，要求高壓主汽閥完成關(guān)閉動(dòng)作的時(shí)間小于150ms。

高壓調(diào)節(jié)汽閥的功能是通過改變閥門開度來控制汽輪機(jī)的進(jìn)汽量。在汽輪發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)帶負(fù)荷之前，高壓調(diào)節(jié)汽閥不同的開度(在蒸汽參數(shù)不變的情況下)對(duì)應(yīng)不同的轉(zhuǎn)速，開魔大則進(jìn)汽量大，相應(yīng)的轉(zhuǎn)速高；在汽輪發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)帶負(fù)荷之后，高壓調(diào)節(jié)汽閥不同的開度(在蒸汽參數(shù)不變的情況下)對(duì)應(yīng)不同的負(fù)荷，即開度大，發(fā)出的功率也大。高壓調(diào)節(jié)汽閱在部分開度情況下，蒸汽將發(fā)生節(jié)流現(xiàn)象，造成蒸汽在不做功情況下的增，從而損失一路分能量，做功能力降低。因此，在進(jìn)行汽輪機(jī)的配汽設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使高壓調(diào)節(jié)汽闊在正常運(yùn)往時(shí)處于全開狀態(tài)。

該汽輪機(jī)取消調(diào)節(jié)級(jí)是一種合理的先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法。這種機(jī)組在穩(wěn)態(tài)工況時(shí)，高壓調(diào)汽閥保持5%主蒸汽壓力的節(jié)流壓降。當(dāng)需變動(dòng)負(fù)荷時(shí)，先由高壓調(diào)節(jié)汽閥通過改變節(jié)流第二

降進(jìn)行調(diào)節(jié)，以滿足快速響應(yīng)的要求，然后再由機(jī)組的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)鍋爐的熱負(fù)荷及蒸汽壓力，直至高壓調(diào)節(jié)汽閥壓降恢復(fù)正常值。

高壓調(diào)節(jié)汽閥的一部分閥桿，帶有管狀閥盤，可在內(nèi)閥碟的襯套內(nèi)滑動(dòng)。閥盤上的平衡孔減小了開啟閥門所需的提升力。高壓調(diào)節(jié)汽闊由液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)打開，即閥門由液壓力打開，由彈簧彈力關(guān)閉。當(dāng)系統(tǒng)有擾動(dòng)或汽輪機(jī)跳呵時(shí)，高壓主汽閥(截止閥)與調(diào)節(jié)汽閥均會(huì)迅速關(guān)閉。

二、中壓主汽閥和中壓調(diào)節(jié)汽閥

中壓主汽閥和中壓調(diào)節(jié)汽閥用來控制進(jìn)入中壓缸的再熱蒸汽，它們的結(jié)構(gòu)原理與高壓主汽閥和高壓調(diào)節(jié)汽閥大同小異。

對(duì)于采用高壓缸啟動(dòng)的汽輪機(jī)組，在啟動(dòng)過程中，中壓主汽閥、調(diào)節(jié)汽閥通常不發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。汽輪機(jī)組在正常運(yùn)行中，中壓主汽閥、調(diào)節(jié)汽閥也不發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，只有在某些情況下，如汽輪機(jī)需要緊急停機(jī)，或需要將再熱蒸汽予以旁路時(shí)，中壓主汽閥、調(diào)節(jié)汽閥將迅速關(guān)閉。

1、中壓汽輪機(jī)閥門布置

  中壓汽輪機(jī)閥門布置如圖2-4所示。中壓汽輪機(jī)設(shè)置2個(gè)主汽閥與2個(gè)調(diào)節(jié)汽閥，安置在汽輪機(jī)汽缸的兩側(cè)。每個(gè)主汽閥與調(diào)節(jié)汽閥合并放置在共用的閥體內(nèi)。每個(gè)主汽閥與調(diào)節(jié)通過進(jìn)汽管道進(jìn)入的蒸汽從中壓主汽閥進(jìn)入中壓調(diào)節(jié)汽閥，短進(jìn)汽噴嘴從調(diào)節(jié)汽閥延伸到汽輪機(jī)缸體。蒸汽離開調(diào)節(jié)汽閥，通過進(jìn)汽噴嘴進(jìn)入汽輪機(jī)中壓缸的內(nèi)缸。因連接的管線很短，封閉在中壓調(diào)節(jié)汽閥與汽輪機(jī)中壓缸之間的蒸汽量很小，有利于安全停機(jī)。

2、中壓主汽閥和中壓調(diào)節(jié)汽閥的功能

1個(gè)主汽閥和1個(gè)調(diào)節(jié)汽閥組合在1個(gè)共用的閥體中，閥桿彼此垂直。主汽閥可迅速中斷從再熱器向汽輪機(jī)第一部分第二膨脹區(qū)和汽輪機(jī)第二部分的葉片供應(yīng)的蒸汽。負(fù)荷中斷、啟動(dòng)與停機(jī)時(shí)，調(diào)節(jié)汽閥控制流向汽輪機(jī)第一部分第二膨脹區(qū)與汽輪機(jī)第二部分葉片的蒸汽流，并在負(fù)荷上限全開，以消除節(jié)流損失。

3、主汽閥結(jié)構(gòu)

中壓主汽閥、調(diào)節(jié)汽閥結(jié)構(gòu)如圖2-5所示。主汽閥是一個(gè)具有整體導(dǎo)向盤的單座閥，蒸汽通過進(jìn)口連接管進(jìn)入閥體，并在主汽閥關(guān)閉時(shí)停留在閥盤上部。與閥桿組裝在一起的導(dǎo)向

盤插入閥盤中，用來釋放閥盤上的蒸汽壓力，由此可減小開啟閥門所需的力。閥盤在閥蓋(6)襯套內(nèi)滑動(dòng)。在閥盤背面有一壓條，當(dāng)閥門開啟時(shí)，可頂住基礎(chǔ)襯套(7)，并在此點(diǎn)全汽封。石墨環(huán)汽封閥桿襯套，隔絕空氣。閥桿與閥盤不能轉(zhuǎn)動(dòng)。主汽閥由液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)打開，由彈簧彈力關(guān)閉。

4、調(diào)節(jié)汽閥結(jié)構(gòu)

調(diào)節(jié)汽閥具有管狀閥盤，通過閥桿與執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連。閥盤具有釋壓孔減小開啟閥門所需的提升力。調(diào)節(jié)汽閥由液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)打開，即閥門由液壓力打開，由彈簧彈力關(guān)閉。當(dāng)系統(tǒng)有擾動(dòng)或汽輪機(jī)跳閘時(shí)，主汽閥與調(diào)節(jié)汽閥均會(huì)迅速關(guān)閉。

在汽輪機(jī)運(yùn)行過程中，為防止蒸汽中夾雜的顆粒進(jìn)入汽輪機(jī)并對(duì)汽輪機(jī)造成損壞，在中壓主汽閥進(jìn)口處設(shè)置了蒸汽過濾器。蒸汽過濾器由纏繞在簡(jiǎn)形結(jié)構(gòu)邊緣的波紋條帶制成。這種設(shè)計(jì)提供了很大的阻力，即使對(duì)于以高速?zèng)_擊的顆粒也具有很大的阻力。筒形結(jié)構(gòu)包括2個(gè)環(huán)和大量焊接在環(huán)之間的棒，棒又通過焊接在其內(nèi)部的加強(qiáng)環(huán)撐牢。過濾器設(shè)計(jì)用于從外向內(nèi)的單向汽流。對(duì)于較長(zhǎng)的過濾器，其濾網(wǎng)由多個(gè)部分組成，波紋條帶的端部被纏繞并被點(diǎn)焊在T形中間環(huán)上。濾網(wǎng)的最大網(wǎng)眼由波紋的高度確定，為1.6mm，有效面積為管道橫截面面積的倍數(shù)。該過濾器在汽輪機(jī)的首調(diào)試和連續(xù)運(yùn)行中均適用。