汽輪機啟動滑閥改造經驗反饋報告

吳 瑾

（中國原子能科學研究院，北京 102413）

一、汽輪調節(jié)保安系統簡介

電廠三回路配備一臺超高壓、沖動、單缸、單排凝汽式汽輪機。其汽輪機的調節(jié)保安系統為低壓透平油純電調，由數字電調系統（DEH）、液壓調節(jié)系統和保安系統三大部分構成。其主要部套有啟動滑閥、電液轉換器、凸輪配汽機構、調門縱座、調節(jié)閥油動機等組成。

汽輪機調節(jié)保安系統是按照汽輪機在正常新蒸汽及排汽壓力參數下進行設計的，它能夠對汽輪機的啟動、升速、并網、加減負荷、甩負荷等各種工況進行控制調節(jié)。

二、滑閥故障事件分析

在汽輪機啟動前，先進行汽輪機的掛閘操作，它是由啟動滑閥來完成的。

1.掛閘操作過程

啟動時，運行人員通過DEH發(fā)出掛閘信號，控制啟動滑閥中的直流減速電機反轉，啟動滑閥退到（零）位，或就地手搖啟動滑閥使退至（零）位，使啟動滑閥上的保安油、掛閘油油口打開，將危急遮斷器滑閥上的掛閘油壓泄掉，危急遮斷器滑閥在下部附加保安油壓的作用下上升到上止點。這時，DEH再控制啟動滑閥電機正轉（或就地手搖啟動滑閥手柄）使啟動滑閥先前移動，逐漸關小啟動滑閥的保安和掛閘油口，首先使掛閘油壓建立起來，汽輪機保安系統掛上閘，繼續(xù)控制啟動滑閥向前移動，啟動滑閥的保安油口逐漸關小，使保安油壓逐漸升高，汽輪機自動關閉器將逐漸打開，直至全開。這時，汽輪機就可以啟動升速操作了。

2.啟動滑閥的工作原理

啟動滑閥主要由直流減速電機、傳動齒輪、滑閥、套筒及殼體等組成，安裝于前軸承箱前端蓋上。它主要是完成危急遮斷器滑閥掛閘和開啟主汽門功能。

在汽輪機啟動時，通過就地逆時針旋轉啟動滑閥手輪或DEH控制直流減速電機轉動時，可以關小啟動滑閥油口的開度，使壓力油作用于危急遮斷器滑閥上部（啟動滑閥在零位時打開，油壓不能建立），完成保安系統的掛閘操作，掛閘完成后，繼續(xù)搖啟動滑閥，保安油壓逐漸建立，可以打開主汽門。

3.啟動滑閥故障直接原因

當汽輪機掛閘成功之后，啟動滑閥的電機轉動，直至保安油壓建立起來，在系統接收到保安油壓建立信號之前，啟動滑閥的電機一直轉動無法停止，電機轉動過載后，啟動滑閥內部的機械聯動部件發(fā)生故障，傳動齒輪脫開，滑閥的定位銷子斷裂，并且汽輪機主汽門也無法開啟。需要立即打開汽輪機機頭，開箱進行緊急搶修。

由于該啟動滑閥還可以手動操作，為了保證運行任務能夠順利完成，汽輪機能夠實現掛閘操作，則由常規(guī)島就地運行人員手動搖動啟動滑閥的轉輪進行操作，但是，手動操作無法準確地控制滑閥的移動，也會由于人為操作不當，導致滑閥的定位銷子斷裂。仍需要緊急搶修。

4.啟動滑閥故障的根本原因

汽輪機啟動滑閥是靠兩個壓力開關控制滑閥電機的正轉、反轉和停止，電機轉動控制滑閥的滑動，當掛閘油壓信號出現時，電機停止運轉，由于壓力控制信號常出現滯后現象，導致油壓建立之后，電機不能停止，滑閥滑動超限，滑閥定位銷子拉斷，導致發(fā)生故障。該啟動滑閥的可靠性不高，并且汽輪機為較陳舊的小機組，市場已經不再生產，技術相對比較落后，并且隨著運行時間的累積，傳動部分頻繁出現卡死故障，運行極其不可靠。綜上所述，由于啟動滑閥電動傳動部分仍存在缺陷，工作不穩(wěn)定，經常無法電動遠傳操作，反復維修后仍無法徹底解決。并且，當開堆運行期間，需要停堆維修，維修時工作環(huán)境惡劣，耗時較長，耽誤機組正常運行周期。

三、改造措施

經過討論，決定對汽輪機原有的啟動滑閥進行整改，更換為新型可靠的電磁閥組，并對DEH控制邏輯進行修改。

該電磁閥組裝置主要是由兩個手動截止閥、兩個電磁閥以及一個集成塊組成，布置在汽輪機的前軸承箱上。啟動前，因為該裝置上的掛閘電磁閥和開啟主汽門電磁閥得電打開，將危急遮斷器滑閥上的掛閘油壓泄掉，危急遮斷器滑閥在下部附加保安油壓的作用下上升到上止點。啟動時，通過DEH發(fā)出掛閘信號，掛閘電磁閥失電關閉，壓力油經過節(jié)流孔而生成掛閘油作用于危急遮斷器滑閥上部，完成掛閘功能。掛閘完成后，開啟主汽門電磁閥接受DEH的啟動信號，失電關閉，由壓力油經節(jié)流孔而生成保安油作用于自動關閉器滑閥下部，保安油壓逐漸升高，汽輪機自動關閉器將全開，主汽門開啟。此時，汽輪機具備升速條件。

四、結語

啟動滑閥屬于機械設備，內部構造比較復雜，聯動部件也比較多，在汽輪機運行的過程中，常常容易出現各種故障問題，是影響汽輪機調節(jié)系統的重要因素，直接對系統的運行造成影響。為了解決滑閥構造中存在的問題，目前，國內的汽輪機組已經普遍采用掛閘電磁閥來實現汽輪機掛閘，開啟主汽門的操作。電磁閥的結構簡單，并且技術已經較為成熟，可靠性高，能夠滿足機組安全可靠的運行。