火電廠660MW機(jī)組汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)常見故障及解決方法

曹志超

【摘 要】調(diào)速系統(tǒng)在汽輪機(jī)組運行中的作用非常重要，而了解消除調(diào)速系統(tǒng)缺陷和不安全隱患的措施，對檢修和運行人員都相當(dāng)重要，以下將介紹 660MW汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的幾個常見故障與其解決措施，可為業(yè)內(nèi)人士提供一定的參考價值。

【關(guān)鍵詞】火電廠660MW機(jī)組；汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)；常見故障；解決方法

1 故障情況分析

根據(jù)主汽門工作原理，在機(jī)組掛閘后，主汽門油動機(jī)油缸的活塞下面油壓應(yīng)該為14.0MPa 左右，主汽門開啟。經(jīng)過外部檢查，A側(cè)的中壓主汽門的關(guān)閉彈簧及閥門裝置等沒有發(fā)現(xiàn)卡澀現(xiàn)象，可以判斷故障點只能是主汽門油動機(jī)油缸的活塞下部無壓力油或者是壓力油泄漏。經(jīng)分析主汽門油動機(jī)油缸的活塞下部高壓油泄漏的可能性最大。造成主汽門油動機(jī)油缸的活塞下部高壓油泄漏有以下幾個原因：

（1）主汽門活動電磁閥帶電打開使主汽門油動機(jī)油缸活塞下腔的壓力油跌落；（2）電磁閥組件上的AST電磁閥失電打開，將卸荷閥杯狀滑閥上部的 AST 控制油接通到無壓回油，卸荷閥的杯狀滑閥在其底部的油壓力的作用下動作，將各主汽門油動機(jī)油缸腔的壓力油接至有壓回油；卸荷閥本身存在故障。顯然第二種情況是不可能出現(xiàn)的，因掛閘后其他3個主汽門均能打開；第一種情況通過活動電磁閥帶電和失電試驗，主汽門的狀態(tài)沒有變化，也就是說A側(cè)中壓主汽門始終處于關(guān)閉狀態(tài)，因此問題出在第三種可能性最大。將A側(cè)中壓主汽門卸荷閥拆下，經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)卸荷閥上針閥調(diào)節(jié)手柄己經(jīng)全部旋入，手柄沒有阻力，也就是說手柄螺紋過短沒有將針閥旋轉(zhuǎn)到位，造成A側(cè)中壓主汽門卸荷閥上的AST 油壓經(jīng)過針閥封堵的油孔進(jìn)入有壓回油，A側(cè)中壓主汽門油動機(jī)油缸的活塞下部高壓油經(jīng)卸荷閥接至有壓回油，A側(cè)中壓主汽門不能打開，重新制作卸荷閥上的針閥調(diào)節(jié)手柄螺絲，并比原來的手柄螺絲加長10mm，裝入后，A側(cè)中壓主汽門能夠緩慢打開。

2A側(cè)的GV3高壓調(diào)速汽門在沒有給定信號的情況下自動開啟A側(cè)GV3高壓調(diào)速汽門在沒有外部信號的情況下，掛閘后就自動打開。造成這一現(xiàn)象的原因是壓力油經(jīng)過一個精度為10μm的濾油器，進(jìn)入 MOOG伺服閥（電液伺服閥）再被送入GV3高壓調(diào)門油動機(jī)活塞下部，將GV3高壓調(diào)門打開。正常狀態(tài)下，MOOG伺服閥沒接受信號，壓力油不能夠通過MOOG伺服閥。造成MOOG伺服閥沒接受外部信號暢通的原因可能是 MOOG 伺服閥的機(jī)械零位己經(jīng)漂移，因而，需調(diào)整MOOG伺服閥的機(jī)械零位。利用信號源給MOOG伺服閥加入信號，首先加入小于4mA電流，緩慢調(diào)整 MOOG伺服閥機(jī)械零位，在這種狀況下，GV3高壓調(diào)門關(guān)閉，加入4mA電流，此時，高壓調(diào)門GV3應(yīng)該在關(guān)閉狀態(tài)，緩慢繼續(xù)加大信號，調(diào)門緩慢開啟、遭到信號加滿汾調(diào)門全開，然后緩慢減小信號，調(diào)門關(guān)閉，此時的信號為4mA。通過改變 MOOG伺服閥的機(jī)械零位，解決了高壓調(diào)速汽門在沒有外部信號的情況下，掛閘后就自動打開這一問題。

2 活動電磁閥帶電而所有的主汽門不動作

在主汽門開啟的情況下，做主汽門活動試驗時，活動電磁閥帶電，而主汽門沒有活動。保持開的狀態(tài)的原因可能是：整個主汽門活動試驗油路不通，電磁閥帶電后，閥體的活塞沒有動作；油路上的電磁閥后控制主汽門活動快慢的節(jié)流孔不通或太??；油動機(jī)活塞下部的高壓油與主汽門活動排油路不通等等。首先檢查A側(cè)高壓主汽門活動電磁閥，將活動電磁閥拆除后，進(jìn)行試驗，將電磁閥接入臨時220V交流電源，發(fā)現(xiàn)電磁閥動作正常，排除活動電磁閥的問題；檢測油動機(jī)活塞下部的高壓油與主汽門活動排油路，發(fā)現(xiàn)有1個制作工藝螺絲太長，堵住了一部分油管通流面積，經(jīng)處理后，進(jìn)行該主汽門活動試驗，發(fā)現(xiàn)主汽門關(guān)閉太慢，幾乎不動，不符合要求。為此，拆下控制A側(cè)高壓主汽門活動排油快慢的節(jié)流孔，發(fā)現(xiàn)節(jié)流孔為Φ0.6，與制造廠提供的圖紙相符。經(jīng)分析認(rèn)為，高壓油進(jìn)入油動機(jī)的節(jié)流孔為Φ0.6，設(shè)計不盡合理，因為進(jìn)入油動機(jī)的高壓油與進(jìn)行主汽門活動時泄出的油的流速一樣，油動機(jī)的油壓是不會減小，主汽門也不可能關(guān)閉。因此把控制A側(cè)高壓主汽門活動快慢的節(jié)流孔改為Φ0.8，重新進(jìn)行A側(cè)高壓主汽門活動試驗，試驗結(jié)果合格。用同樣的方法將其他3個主汽門控制活動速度的節(jié)流孔改為Φ0.8，試驗結(jié)果正常，證明此分析和改造是正確的。

3 EH油泵油壓過低造成跳閘

機(jī)組在啟動過程中，從開始啟動到定速之前，高壓油、OPC和 AST控制油很穩(wěn)定，壓力維持在13.5MPa，EH油泵出口壓力14.0MPa；當(dāng)機(jī)組帶負(fù)荷進(jìn)入定速后，油壓開始頻繁波動，范圍為8.5 ～14MPa，造成機(jī)組因EH油壓過低保護(hù)動作跳閘。經(jīng)分析，排除了 EH油泵造成油壓波動的原因，油壓的波動是由系統(tǒng)帶電設(shè)備（保護(hù)電磁閥組件，MOOG閥，試驗電磁閥等）頻繁動作而引起的。在機(jī)組掛閘后，油壓就開始碑動，綜合分析造成油壓波動可能是MOOG 閥動作不正常或調(diào)節(jié)汽門上的卸荷閥上的阻尼孔有雜質(zhì)阻塞（現(xiàn)場跡象表明EH油雜質(zhì)較多）。但清理調(diào)門上卸荷閥的阻尼孔后，母管上的EH油壓、OPC和AST控制油壓仍然波動頻繁。根據(jù)現(xiàn)場顯示的情況來看，機(jī)組定速及帶負(fù)荷后，高壓油、OPC和AST控制油壓才出現(xiàn)頻繁波動，中壓調(diào)節(jié)汽門此時己經(jīng)全開，現(xiàn)場檢查中壓調(diào)節(jié)汽門 MOOG 閥有明顯的振動。在DEH操作畫面人為地將中壓調(diào)節(jié)汽門關(guān)至90 %，這時油壓才不發(fā)生頻繁波動，為此，將調(diào)門上的MOOG閥拆開檢查。M00G閥是由1個帶有永久磁鋼的電力矩馬達(dá)以及帶有機(jī)械反饋的二級液壓功率放大器組成。第一級放大器由 1 個雙噴嘴及1個單擋板組成，擋板固定在力矩馬達(dá)銜鐵的中心，并且在2個噴嘴之間穿過，使噴嘴與擋板之間形成2個可變的節(jié)流縫隙，由擋板及噴嘴控制的油壓通到第二級滑閥兩端的端面上。第二級液壓放大器是四通滑閥結(jié)構(gòu)，在相同的壓差下，滑閥的輸出流量與滑閥開口成正比、一個懸臂的反饋彈簧固定在擋板上，并嵌入滑周中心一個糟內(nèi)。在零位位置，擋板對2個噴嘴油流的節(jié)流相同，因此就不存在引起滑閥位移的壓差；當(dāng)有信號作用在力矩馬達(dá)上時，銜鐵及擋板就會偏向某一個噴嘴，使滑閥兩端的油壓不同，從而推動滑閥移動，滑閥會一直移動到反饋彈簧所傳遞的反作用力與力矩馬達(dá)發(fā)出的力相等為止。拆檢中壓調(diào)門MOOG閥發(fā)現(xiàn)其滑閥設(shè)計不合理，需要將滑閥進(jìn)行改造，就是說將滑閥閥芯末端稍微加長，在MOOG閥擺線馬達(dá)工作波動時，滑閥閥芯也能把油口完全封住，才能避免MOOG閥擺線馬達(dá)頻繁波動造成油口泄油。經(jīng)改造，機(jī)組重新啟動定速及帶負(fù)荷后，中壓調(diào)門即使開至100 %，高壓油壓、AST和OPC控制油壓穩(wěn)定，不再發(fā)生頻繁波動現(xiàn)象。

4 結(jié)語

調(diào)試過程中，對以上幾種常見故障進(jìn)行處理，會使得機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)運行平穩(wěn)，并且滿足正常運行的要求。溯其問題根源在于個別設(shè)備部件質(zhì)量或設(shè)計上有缺陷，但若能及時、準(zhǔn)確地作出相應(yīng)技術(shù)處理，不僅可消除類似的缺陷擴(kuò)大為安全事故的隱患，為機(jī)組順利啟動、安全運行提供保障，也為有關(guān)設(shè)備的設(shè)計改進(jìn)提出生產(chǎn)實踐中所得出的檢修經(jīng)驗和一種思路。

參考文獻(xiàn)：

[1]葉榮學(xué).《汽輪機(jī)調(diào)節(jié)》.北京，水利電力出版社，1988.

[2]王杭州.300MW汽輪機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)故障分析與對策[J].發(fā)電設(shè)備，2003.

（作者單位：國電建投內(nèi)蒙古能源有限公司）