主汽門和高調(diào)門活動(dòng)試驗(yàn)時(shí)負(fù)荷上下波動(dòng)較大、EH油母管油壓降低原因分析

摘 要：隨著社會(huì)科技的不斷增強(qiáng)，國(guó)內(nèi)目前針對(duì)燃煤發(fā)電機(jī)組的要求越來越高，現(xiàn)具有煤耗低、技術(shù)含量高、環(huán)保性能好、節(jié)約資源的特點(diǎn)，必將是今后國(guó)內(nèi)火電機(jī)組的發(fā)展方向。閥門活動(dòng)試驗(yàn)在機(jī)組運(yùn)行中起到至關(guān)重要的作用，保證了機(jī)組安全正常運(yùn)行。文章介紹了超超臨界機(jī)組在運(yùn)行過程中對(duì)主汽門和高調(diào)門活動(dòng)試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)負(fù)荷上下波動(dòng)、EH油母管油壓降低等原因進(jìn)行的分析。

關(guān)鍵詞：主汽門；高調(diào)門；伺服閥

某廠所用的汽輪機(jī)是單軸、兩缸兩排汽，一次中間再熱凝汽式汽輪機(jī)，具有很高的運(yùn)行效率和最大的可靠性。主蒸汽通過兩個(gè)主汽閥和四個(gè)調(diào)節(jié)閥進(jìn)入汽輪機(jī)的高壓缸。然后，主蒸汽從高壓缸排出并流回再熱器進(jìn)行再加熱。再加熱蒸汽返回汽輪機(jī)。再熱蒸汽通過兩個(gè)再熱主汽閥和四個(gè)再熱調(diào)節(jié)閥進(jìn)入中壓缸。中壓蒸汽通過中壓通流做功之后，由連通管進(jìn)入低壓缸，然后流經(jīng)低壓缸，最終排入凝汽器。

主汽閥：主汽閥的閥體與調(diào)節(jié)閥是為一體的。主汽閥一般被稱之為“雙活塞”式的簡(jiǎn)單布置。主汽閥主要包括兩個(gè)兩個(gè)單閥座的不平衡閥門，其中一個(gè)閥安裝在另一個(gè)閥的內(nèi)部。當(dāng)閥門在關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，蒸汽進(jìn)氣壓力跟壓縮彈簧的載荷，主要是通過彈簧壓力把閥桿每一個(gè)閥門緊緊地關(guān)閉在閥門的閥座上。預(yù)啟閥由兩部分組成，通過與閥桿的連接，當(dāng)它關(guān)閉時(shí)能與主汽閥內(nèi)部的閥座保持較好的同心。在主汽閥開啟時(shí)，預(yù)啟閥會(huì)首先打開。在閥桿的帶動(dòng)下使閥桿頂在閥碟套筒的底座上，并開啟主汽閥。當(dāng)主汽閥在全開狀態(tài)時(shí)，在閥碟套筒的外端面頂在閥桿套筒上，防止蒸汽沿著閥桿泄漏。閥桿的密封主要是有緊密配合的套筒組成，這些漏汽口與根據(jù)運(yùn)行條件所確定的低壓區(qū)域相連接，當(dāng)閥門在關(guān)閉狀態(tài)的時(shí)候，閥桿連接的導(dǎo)向塊頂在閥桿套筒的底座上，為了使蒸汽不沿閥桿泄漏。圓柱型的蒸汽濾網(wǎng)作為閥蓋的一部分，環(huán)繞在閥的周圍。

調(diào)節(jié)閥：調(diào)節(jié)閥閥體材料為合金鋼鍛件。蒸汽從主汽閥的一端進(jìn)入，輸送到兩個(gè)獨(dú)立控制的調(diào)節(jié)閥。在汽機(jī)的左右兩側(cè)各有一個(gè)結(jié)構(gòu)相同的蒸汽室，控制給汽輪機(jī)供氣。蒸汽室支架是使用地腳螺栓和銷安裝在基礎(chǔ)上的。蒸汽室主汽閥體是通過撓性板和連接套筒支撐在主蒸汽進(jìn)氣側(cè)，撓性板是通過螺栓安裝在地板上。蒸汽室主汽閥門的另一端也使用同樣的固定方式，固定在地板上。使用這種方式的支撐結(jié)構(gòu)是為了防止蒸汽室的橫向移動(dòng)，可以使蒸汽室沿軸方向膨脹。與蒸汽室平行布置的活塞型的單閥閥座是有各自不同的執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制的4個(gè)調(diào)速閥。所有的閥門都被蒸汽包圍著的。閥門主要是通過閥桿和十字頭螺栓連接到油動(dòng)機(jī)的活塞上。閥門開啟時(shí)油動(dòng)機(jī)活塞向上運(yùn)動(dòng)，關(guān)閉是油動(dòng)機(jī)活塞想下運(yùn)動(dòng)。

當(dāng)在閥門全開狀態(tài)時(shí)，閥桿頂在閥桿套筒上，使用這種方式是為了防止蒸汽沿著閥桿泄漏。閥桿密封包括在閥體中的緊配合的套筒，該套筒由閥帽和套筒帶有適當(dāng)?shù)男孤┛冢邏郝┢谂c高壓排汽區(qū)連接，低壓漏汽口與汽封冷凝器相連。壓縮彈簧在所有時(shí)間內(nèi)都給每個(gè)閥門施以關(guān)閉的力。彈簧力向下作用在彈簧座上，以克服不平衡的力并提供一個(gè)可靠的關(guān)閉閥門的力。在閥門彈簧上的壓縮力可用調(diào)節(jié)螺釘來調(diào)整。

高壓主汽閥與高壓調(diào)節(jié)閥的主要區(qū)別為：在高壓主汽閥的卸載閥的危急遮斷油路（逆止門前）與回油油路間裝有一個(gè)試驗(yàn)快關(guān)電磁閥，在正常運(yùn)行期間，電磁閥斷電關(guān)閉的，當(dāng)進(jìn)行閥門活動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，電磁閥帶電開啟，將卸載閥的復(fù)位油泄掉，卸載閥動(dòng)作，高壓主汽閥關(guān)閉。另外，在ETS產(chǎn)生跳閘指令時(shí)，該電磁閥將帶電30秒，關(guān)閉高壓主汽閥，起到AST電磁閥的后備保護(hù)作用。

開關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)只能使閥門在全開或全關(guān)位置上工作，再熱主汽閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)就屬于開關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝于再熱主汽閥彈簧室上，它的活塞桿與再熱主汽閥閥桿直接相連。因此，活塞向上運(yùn)動(dòng)開啟閥門，向下運(yùn)動(dòng)關(guān)閉閥門。由高壓供油管HP來的高壓油流經(jīng)隔離閥、節(jié)流孔進(jìn)入油動(dòng)機(jī)底部油缸，開啟再熱主汽閥，同時(shí)油動(dòng)機(jī)底部油缸與遮斷引導(dǎo)閥油動(dòng)機(jī)的油缸相連，其隨再熱主汽閥開啟而開啟，關(guān)閉而關(guān)閉。

在再熱主汽閥的卸載閥的危急遮斷油路（逆止門前）與回油油路間裝有一個(gè)二位二通試驗(yàn)電磁閥，在正常運(yùn)行期間，電磁閥斷電，當(dāng)進(jìn)行閥門活動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，電磁閥帶電，將卸載閥的復(fù)位油泄掉，卸載閥動(dòng)作，再熱主汽閥關(guān)閉。另外，在ETS產(chǎn)生跳閘指令時(shí)，該電磁閥將帶電30秒，關(guān)閉再熱主汽閥，起到AST電磁閥的后備保護(hù)作用。

2號(hào)機(jī)組主汽門和高調(diào)門試驗(yàn)：主調(diào)門和高調(diào)門在做閥門活動(dòng)試驗(yàn)時(shí)需要在50%額定負(fù)荷并處于恒定主蒸汽壓力（18MPA）條件下，方可對(duì)主調(diào)門和高調(diào)門進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。為了防止兩個(gè)主汽門同時(shí)意外關(guān)閉，必須將開關(guān)打到試驗(yàn)位。首次閥門活動(dòng)試驗(yàn)運(yùn)行要求用壓控回路來做，在整個(gè)試驗(yàn)過程中要保持主汽壓力保持在18Mpa，1號(hào)高調(diào)門和4號(hào)高調(diào)門下調(diào)，2號(hào)高調(diào)和3號(hào)高調(diào)門上調(diào)，當(dāng)1號(hào)高調(diào)門和4號(hào)高調(diào)門下降到一定開度時(shí)，另外兩個(gè)高調(diào)門2號(hào)高調(diào)門和3號(hào)高調(diào)門上升到一定開度時(shí)，還沒有達(dá)到TM值，但是PID積分已經(jīng)達(dá)到飽和狀態(tài)，所以2號(hào)高調(diào)門和3號(hào)高調(diào)門仍在繼續(xù)上升，使得壓力也在不斷上升，一直達(dá)到TM值；當(dāng)1號(hào)高調(diào)門和4號(hào)高調(diào)門下降到一定開度后開始上升，（但是這時(shí)2號(hào)高調(diào)門和3號(hào)高調(diào)門還在繼續(xù)上升因?yàn)闆]有到達(dá)TM值）當(dāng)1號(hào)高調(diào)門和4號(hào)高調(diào)門上升到原始的位置時(shí)，判斷為試驗(yàn)結(jié)束，所有調(diào)門恢復(fù)到之前穩(wěn)定位置（沒有速率控制），所以2號(hào)高調(diào)門和3號(hào)高調(diào)門會(huì)迅速降到合適開度，導(dǎo)致負(fù)荷和壓力上下波動(dòng)很大。

當(dāng)在功控回路情況試驗(yàn)時(shí)：當(dāng)負(fù)荷在50%時(shí)投入功控回路，開關(guān)打到試驗(yàn)位；2號(hào)高調(diào)門和3號(hào)高調(diào)門開始下降，另外兩個(gè)高調(diào)門1號(hào)、4號(hào)開始上升，功控回路主要是控制功率，所以在2號(hào)高調(diào)門和3號(hào)高調(diào)門下降到一定開度時(shí)，另外兩個(gè)高調(diào)門1號(hào)、4號(hào)開度不用達(dá)到全開就可以滿足TM值；這時(shí)2號(hào)高調(diào)門和3號(hào)高調(diào)門開始上升，高調(diào)門1號(hào)、4號(hào)開始下降，等到一定開度時(shí)，閥門活動(dòng)試驗(yàn)完畢，這時(shí)閥門開度不會(huì)瞬間變化很大，所以機(jī)組負(fù)荷和壓力上下波動(dòng)很小，順利完成閥門活動(dòng)試驗(yàn)。

對(duì)比壓控回路和功控回路在機(jī)組做閥門活動(dòng)試驗(yàn)時(shí)一些狀態(tài)變化，得出在做閥門活動(dòng)試驗(yàn)時(shí)投用功控回路來做是比較安全的方式。

在做主汽門和高調(diào)門活動(dòng)試驗(yàn)時(shí)為什么EH油母管油壓降低？

在做閥門活動(dòng)試驗(yàn)過程中，高調(diào)門以0.15%/s速率下降，當(dāng)調(diào)門下降到6%開度時(shí)，快關(guān)電磁閥動(dòng)作，使高調(diào)門迅速關(guān)閉，伺服閥在閥位在2%的時(shí)候才會(huì)失去速率，但是因?yàn)橛兴俾氏拗?，調(diào)門閥位比2%大，所以伺服閥沒有失去速率，閥門還在以0.15%/s的速率上升，直到閥位指令從6%降到2%時(shí)，伺服閥失去速率，指令迅速降到關(guān)位；在這個(gè)伺服閥失去速率這段時(shí)間里EH油通過快關(guān)閥回路把油卸掉，導(dǎo)致EH母管油壓一直降低，一直到閥位降到2%伺服閥失去速率時(shí)，油壓才慢慢恢復(fù)。

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