某電廠小機進汽切換閥頻繁故障原因分析及處理

王輝，李永俊

（廣東大唐國際潮州發(fā)電有限責任公司，廣東 潮州 515723）

1 設備概況

某電廠1000MW機組給水系統(tǒng)采用2臺100%容量汽動給水泵，配套小機進汽來源分為低壓汽源和高壓汽源。低壓汽源來自輔汽、四段抽汽，高壓汽源來自冷再熱蒸汽，機組正常運行時采用低壓汽源供汽，當機組快速升負荷而使給水流量快速增加時，高壓汽源切換閥迅速開啟，給小機供汽保證給水流量滿足系統(tǒng)要求［1-3］。

高壓汽源進汽切換閥與小機共用一套抗燃油系統(tǒng)驅(qū)動，油源使用抗燃（EH）油；整套系統(tǒng)具有超速保護（OPC）、快關等功能；就地設置控制柜可實現(xiàn)就地、遠方操作，電磁閥采用比例伺服閥，油缸單向進油，靠彈簧力關閉。

自2010年機組投產(chǎn)以來，小機高壓汽源進汽切換閥經(jīng)常發(fā)生自動開啟、關閉不到位，卡澀，漏油著火等異常故障，具體見表1，表中：DCS為分散控制系統(tǒng)；MEH為數(shù)字電液控制系統(tǒng)。

2 原因分析［4-9］

對小機進汽切換閥頻發(fā)缺陷統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)主要有以下問題。

（1）小機高壓汽源進汽切換閥為廠家第1代產(chǎn)品，產(chǎn)品設計復雜，每臺切換閥均配備了就地控制系統(tǒng)，故障率高，常出現(xiàn)無指令狀態(tài)下自動開啟的問題。

（2）原產(chǎn)品設計的彈簧力矩較小，當閥門開啟后，盤根稍緊時閥門即無法關閉；廠家要求對盤根加潤滑油，降低摩擦力，但此閥門為低溫再熱蒸汽供小機高壓進汽閥門，進汽溫度高達480℃，加注的潤滑油會很快炭化，根本無法起到潤滑作用。

表1 典型缺陷

（3）油缸堵頭密封采用了復合墊密封，可靠性不高，而系統(tǒng)EH油壓力高達12MPa，經(jīng)常發(fā)生滲油現(xiàn)象?；钊麠U動密封采用了一道YX密封圈，但油缸安裝在閥門的正上方，距離閥門本體較近，長期在高溫下烘烤極易發(fā)生泄漏起火事故。

（4）油缸采用單向進油，原設計油缸提升力、彈簧力等不匹配，經(jīng)常發(fā)生閥門關閉到4%～6%時出現(xiàn)卡澀，導致閥門在微開狀態(tài)，造成閥門閥芯、閥座沖蝕。

綜上所述，此閥門存在彈簧力、油缸提升力不匹配，盤根太緊，閥門無法關閉，密封選擇不合理，經(jīng)常滲油、容易起火等重要缺陷；就地控制系統(tǒng)可靠性差，導致閥門經(jīng)常無故開啟，給系統(tǒng)安全運行帶來重大隱患。

3 升級改造方案［10-11］

（1）針對控制問題，取消就地控制系統(tǒng)，將原比例電磁閥更換為主機所使用的伺服閥遠方控制。該系統(tǒng)中設置有自動保位閥，閥門在全關位能有效鎖定閥門當前開度，無論是在伺服閥內(nèi)漏還是在控制系統(tǒng)斷電等情況下，都能使閥保持在當前開度。

（2）針對彈簧力矩不足的問題，將油動機改為雙向進油、系統(tǒng)改為雙控系統(tǒng)后，閥門在關閉過程以油缸作用力為主、彈簧作用力為輔。采用此系統(tǒng)可以克服彈簧作用力小的問題。閥門打開時，油動機下腔進油克服彈簧力打開；閥門關閉時，油動機上腔進油和彈簧力同時作用關閉閥門；原彈簧不取消，即使油動機上腔不進油時也可像未改造前的油動機一樣利用彈簧力關閉閥門。

（3）針對密封問題，將原復合密封更改為直接采用氟橡膠O型圈密封，活塞桿密封采用雙道YX密封圈，增加密封的可靠性。

（4）油動機設置保位閥、快關電磁閥、伺服閥、止回閥、快速遮斷閥等。閥門正常調(diào)節(jié)時通過伺服閥調(diào)節(jié)，伺服閥調(diào)節(jié)時，保位閥必須跟著同時動作?？焖訇P閉電磁閥動作，使快速遮斷閥動作，油缸無桿腔進油，閥門在油缸與彈簧力同時作用下，使閥門在0.5 s內(nèi)快速關閥。

4 效果分析

2014年5月，小機進汽切換閥按上述方案改造完成2臺，改造完成后進行了動態(tài)調(diào)試。調(diào)試發(fā)現(xiàn)，閥門指令與反饋跟蹤良好，未再發(fā)生改造前反饋與閥門指令偏差大的現(xiàn)象，并且一次關閉到位，未再發(fā)生改造前存在的關閉到4%左右時常出現(xiàn)卡澀的問題。

機組在2014年6月份啟動帶負荷166MW時，A小機進汽切換閥打開約50%，從A小機進汽切換閥指令與反饋曲線對比情況可以看出，閥門指令與反饋跟蹤良好，閥門開關靈活，未發(fā)生卡澀、盤根漏汽等問題。機組運行至今，改造完成的2臺切換閥未再出現(xiàn)自動開啟及油缸漏油、閥門關閉不到位等問題，改造之前存在的問題全部消除，改造效果良好。

5 結束語

小機進汽切換閥油動機經(jīng)過上述改造后，無論從調(diào)試還是運行狀態(tài)來看，完全解決了切換閥改造之前所存在卡澀，自動開啟、關閉不到位，閥門盤根漏汽，密封滲油等問題，改造效果良好。

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