330MW汽輪機(jī)組中壓調(diào)速氣門(mén)伺服閥故障與在線更換

摘 要： 針對(duì)330MW汽輪機(jī)組中壓調(diào)速氣門(mén)伺服閥S值增大現(xiàn)象，分析確定伺服閥存在故障，通過(guò)制作中壓調(diào)速氣門(mén)防關(guān)支架后，在不關(guān)閉中壓調(diào)速氣門(mén)的情況下保持汽輪機(jī)組雙側(cè)進(jìn)氣，對(duì)伺服閥進(jìn)行在線更換。

關(guān)鍵詞： 中壓調(diào)速氣門(mén);伺服閥;故障;在線更換

一、現(xiàn)象

某廠3、4號(hào)汽輪機(jī)組為北京北重汽輪電機(jī)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的NC330-17.75/540/540單軸、三缸、亞臨界、一次中間再熱、雙排氣、沖動(dòng)、抽七凝汽式汽輪機(jī)，汽輪機(jī)采用高、中壓汽缸分缸，通流部分對(duì)稱(chēng)布置，高、中、低壓缸均采用雙層缸，低壓缸為雙排氣口。對(duì)稱(chēng)分流布置結(jié)構(gòu)，由兩個(gè)高壓主氣門(mén)、四個(gè)高壓調(diào)速氣門(mén)、兩個(gè)中壓主氣門(mén)和兩個(gè)中壓調(diào)速氣門(mén)組成進(jìn)汽機(jī)構(gòu)。

2019年09月24日13時(shí)41分，運(yùn)行人員監(jiān)盤(pán)發(fā)現(xiàn)3號(hào)機(jī)組2號(hào)中壓調(diào)門(mén)來(lái)“伺服閥故障報(bào)警”，2號(hào)中壓調(diào)速氣門(mén)伺服閥S值增大并擺動(dòng)（擺動(dòng)最大值達(dá)1.0V），同時(shí)2號(hào)中壓調(diào)門(mén)就地閥位值由145mm下降到138mm，運(yùn)行人員立即通知相關(guān)檢修人員，檢修專(zhuān)業(yè)人員根據(jù)發(fā)生的表象，判斷3號(hào)機(jī)2號(hào)中壓調(diào)速門(mén)伺服閥存在故障。

二、原因分析

（一）噴嘴擋板式伺服閥結(jié)構(gòu)原理

噴嘴擋板式伺服閥要由電磁、液壓兩部分組成。電磁部分是永磁式力矩馬達(dá)，由永久磁鐵、導(dǎo)磁體、銜鐵、控制線圈和彈簧管組成。液壓部分是結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)的二級(jí)液壓放大器，前置級(jí)是雙噴嘴擋板閥，功率級(jí)是四通滑閥;滑閥通過(guò)反饋桿與銜鐵擋板組件相連，結(jié)構(gòu)如下圖所示。

（二）伺服閥故障主要原因

經(jīng)過(guò)多年現(xiàn)場(chǎng)處理經(jīng)驗(yàn)及調(diào)研分析，發(fā)現(xiàn)造成伺服閥故障頻繁的原因主要有以下兩個(gè)方面：

（1）油質(zhì)的劣化。伺服閥是一種很精密的元件，對(duì)抗燃油油質(zhì)顆粒度的要求很?chē)?yán)格，抗燃油顆粒度增加，極易造成伺服閥濾網(wǎng)堵塞、滑閥卡澀，同時(shí)形成顆粒磨損，使閥芯的磨損加劇，內(nèi)泄漏量增加;抗燃油酸值升高，對(duì)伺服閥內(nèi)部部件產(chǎn)生腐蝕作用，特別是對(duì)伺服閥閥芯及閥套銳邊的腐蝕，這是使伺服閥內(nèi)泄漏增加的主要原因。

（2）使用環(huán)境惡劣。伺服閥長(zhǎng)期在高溫下工作，對(duì)力矩馬達(dá)的工作特性有嚴(yán)重影響，同時(shí)長(zhǎng)期高溫下工作加速了伺服閥元件腐蝕及油質(zhì)的劣化，形成惡性循環(huán)。

三、伺服閥在線更換

（一）運(yùn)行控制措施

（1）保持機(jī)組工況穩(wěn)定，機(jī)組振動(dòng)、脹差、軸向位移等各參數(shù)穩(wěn)定后檢修方可開(kāi)始工作。

（2）檢修處理期間，就地應(yīng)有運(yùn)行人員，并與監(jiān)盤(pán)人員保持通信暢通。

（3）處理過(guò)程中，遇有異常情況時(shí)，立即通知就地檢修人員。

（二）檢修安全、技術(shù)措施

（1）檢修開(kāi)具工作票，工作票簽發(fā)后，執(zhí)行、檢查工作票的安全措施。

（2）檢修人員應(yīng)提前準(zhǔn)備好備件及工器具，盡量縮短檢修處理時(shí)間。

（3）檢修人員必須熟悉伺服閥更換操作步驟，并進(jìn)行安全、技術(shù)交底。

（三）操作步驟

（1）安裝中壓調(diào)速氣門(mén)防關(guān)支架，支撐牢固，防止氣門(mén)關(guān)閉。

（2）對(duì)中壓調(diào)速氣門(mén)強(qiáng)制為全開(kāi)狀態(tài)。

（3）就地緩慢關(guān)閉中壓調(diào)速氣門(mén)進(jìn)油截止閥。若閥門(mén)就地未關(guān)閉，運(yùn)行各參數(shù)穩(wěn)定，檢修人員繼續(xù)關(guān)閉截止門(mén)，直至全關(guān);若閥門(mén)就地出現(xiàn)關(guān)閉或者運(yùn)行參數(shù)出現(xiàn)異常，檢修人員應(yīng)迅速開(kāi)啟進(jìn)油截止門(mén)，停止工作。

（4）拔下伺服閥的信號(hào)插頭，擰松伺服閥的安裝螺釘，觀察余油情況。如果余油一直較大或無(wú)變小的趨向，應(yīng)擰緊安裝螺釘，停止工作。

（5）拆卸下伺服閥，更換新電液伺服閥，擰緊伺服閥安裝螺釘，期間注重檢查伺服閥底部O形圈是否完好，螺釘彈簧墊圈是否齊備。

（6）插上伺服閥插頭并擰緊;檢修人員緩慢開(kāi)啟3號(hào)機(jī)2號(hào)中壓調(diào)門(mén)進(jìn)油截止閥，解除強(qiáng)制。

（7）取下防關(guān)支架，工作結(jié)束。

四、結(jié)論

電液伺服閥出現(xiàn)故障時(shí)，將導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法正常工作，不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，甚至引起系統(tǒng)劇烈振蕩，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。通過(guò)本次在線更換伺服閥的工作，為汽輪機(jī)在線更換中壓調(diào)速氣門(mén)伺服閥積累了經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)避免了一次機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)，保證了機(jī)組安全運(yùn)行，同時(shí)節(jié)約了經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]閆水河，白永軍，王文彬.引進(jìn)型330MW機(jī)組中調(diào)門(mén)波動(dòng)原因分析及改進(jìn)[J].內(nèi)蒙古技術(shù)，2005（3）.

作者簡(jiǎn)介： 于海航（1986—），男，吉林遼源人，本科，工程師，2009年畢業(yè)于長(zhǎng)春工程學(xué)院，熱能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)，研究方向：汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)檢修。