某超超臨界 660MW機組調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉時間超標(biāo)分析與處理

張順利

（中國大唐集團科學(xué)技術(shù)研究院有限公司華中分公司，河南 鄭州 450000）

某超超臨界 660MW機組調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉時間超標(biāo)分析與處理

張順利

（中國大唐集團科學(xué)技術(shù)研究院有限公司華中分公司，河南 鄭州 450000）

對于火力發(fā)電機組，主汽門和調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉時間符合要求是防止汽輪機超速的重要條件。通過對某超超臨界660MW機組調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉時間超標(biāo)問題進行分析與處理，總結(jié)出汽門關(guān)閉時間超標(biāo)的常見原因。

大型火電機組；關(guān)閉時間；分析與處理

1 概況

某火電廠汽輪機為哈爾濱汽輪機廠制造的機組型號為 CCLN660-25/600/600的超超臨界、一次中間再熱、三缸四排汽、單軸、凝汽式汽輪機。機組 DEH調(diào)節(jié)系統(tǒng)均采用日立公司生產(chǎn)的 HITACHI—5000型分散控制系統(tǒng)，DEH調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作介質(zhì)為高壓抗燃油。2015年該機組進行停機檢修，對主中壓主汽門、主中壓高壓調(diào)節(jié)汽門進行了改造和檢修，按規(guī)定在大修后啟機前需要進行汽門關(guān)閉試驗，以保證機組安全、穩(wěn)定運行。在進行 OPC動作關(guān)閉各個調(diào)節(jié)汽門試驗時出現(xiàn)了調(diào)門關(guān)閉時間嚴(yán)重超標(biāo)的問題。

2 調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉時間超標(biāo)問題

調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉時間測試試驗對調(diào)節(jié)汽門包括兩項試驗：機組 ETS動作和 OPC動作關(guān)閉各個調(diào)節(jié)汽門，測試各個調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉時間。

圖1 各調(diào)節(jié)關(guān)閉錄波圖（以 ETS動作為時間零點）

2.1 ETS動作關(guān)各汽門試驗

通過試驗，得出各調(diào)節(jié)汽門的關(guān)閉時間曲線如試驗錄波圖1所示，根據(jù)測試的錄波圖計算出各調(diào)節(jié)汽門的關(guān)閉時間見表1。

表1 ETS動作各汽門關(guān)閉時間統(tǒng)計表 s

2.2 OPC動作關(guān)各汽門試驗

圖2 調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉錄波圖

通過試驗，得出各調(diào)節(jié)汽門的關(guān)閉時間曲線如試驗錄波圖2所示，根據(jù)測試的錄波圖計算出各調(diào)節(jié)汽門的關(guān)閉時間見表2。

表2 OPC動作各汽門關(guān)閉時間統(tǒng)計表 s

通過試驗及數(shù)據(jù)處理可以看出，ETS 動作各調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉總時間均符合《汽輪機調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)試驗導(dǎo)則》中 660MW 汽輪機主汽門關(guān)閉時間小于 0.3s 的規(guī)定，而OPC動作各調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉時間均超出符合《汽輪機調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)試驗導(dǎo)則》中 660MW 汽輪機調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉時間小于 0.3s 的規(guī)定。

3 原因分析

由該機組的調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)圖分析得出，各調(diào)節(jié)汽門在 ETS動作時機組 AST電磁閥帶電，各個調(diào)節(jié)汽門油動機的EH油泄油路線為：通過調(diào)節(jié)汽門卸荷閥—OPC油路管道—OPC油路至 AST油路的單向閥—AST電磁閥—無壓回油管道—EH油箱，各個調(diào)節(jié)汽門通過彈簧作用下迅速關(guān)閉。在 OPC動作時 OPC電磁閥帶電使各個調(diào)節(jié)汽門油動機的EH油泄油路線為：調(diào)節(jié)汽門卸荷閥—OPC油路管道—OPC電磁閥—無壓回油管道—EH油箱，各個調(diào)節(jié)汽門通過彈簧作用下迅速關(guān)閉。由試驗可知 ETS動作時各個調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉時間符合要求，說明 ETS動作時泄油路線及各個調(diào)節(jié)汽門各部件無問題。

OPC動作時各個調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉時間不符合要求，且嚴(yán)重超標(biāo)，由調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉錄波圖可以看出，各個調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉時間及關(guān)閉波形基本一致，說明是各個調(diào)節(jié)汽門 OPC油路公共部分存在問題；根據(jù)各個調(diào)節(jié)汽門延遲時間（從 OPC動作信號發(fā)出到調(diào)節(jié)汽門開始關(guān)閉的時間）為 1.5s左右，調(diào)節(jié)汽門自身關(guān)閉時間（從調(diào)節(jié)汽門開始關(guān)閉到調(diào)節(jié)汽門關(guān)到位即由 100%到 0）為 2s左右，分析認為是由于 OPC油路壓力下降緩慢導(dǎo)致調(diào)節(jié)汽門延遲和關(guān)閉時間偏長。因此綜合分析判斷是 OPC電磁閥模塊出現(xiàn)問題，可能問題有兩個：① OPC電磁閥閥芯有雜物堵塞造成泄油過慢；②OPC電磁閥閥芯尺寸不合適造成泄油過慢。

首先停 EH油泵，待 EH油系統(tǒng)泄壓后，拆開OPC電磁閥模塊，檢查 OPC電磁閥閥芯未發(fā)現(xiàn)異物，且 OPC電磁閥下部卸荷閥也未出現(xiàn)卡澀現(xiàn)象。對 OPC電磁閥閥芯及卸荷閥進行清洗、回裝，恢復(fù) OPC電磁閥模塊后重新進行 OPC試驗，各個調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉時間及關(guān)閉波形無明顯變化，證明不是 OPC電磁閥閥芯有雜物堵塞造成泄油過慢。

然后停 EH油泵，待 EH油系統(tǒng)泄壓后，拆開OPC電磁閥模塊，更換 OPC電磁閥閥芯（利用中壓調(diào)節(jié)汽門快關(guān)電磁閥閥芯代替），后者閥芯尺寸大于前者。重新進行 OPC試驗，各個調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉時間滿足要求。再次回裝原有 OPC電磁閥閥芯，重新進行 OPC試驗，各個調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉時間及關(guān)閉波形無明顯變化，充分證明確實是 OPC電磁閥閥芯尺寸不合適造成調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉時間超標(biāo)。經(jīng)過更換 OPC電磁閥閥芯后各調(diào)節(jié)汽門的關(guān)閉時間曲線如試驗錄波圖3所示，根據(jù)測試的錄波圖計算出各調(diào)節(jié)汽門的關(guān)閉時間見表3。

圖3 調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉錄波圖

表3 OPC動作各汽門關(guān)閉時間統(tǒng)計表 s

4 處理過程

從表3可以看出，OPC動作各高、中壓調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉時間均小于 0.28s，符合《汽輪機調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)試驗導(dǎo)則》中 660MW 汽輪機調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉時間小于 0.3s 的規(guī)定。

5 結(jié)語

由上分析及處理可知本次調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉時間超標(biāo)是由于 OPC電磁閥閥芯過小，泄油過慢造成的。通過多年汽門關(guān)閉試驗工作和現(xiàn)場問題處理經(jīng)驗，總結(jié)出汽門關(guān)閉時間超標(biāo)問題的常見原因。

（1）對于全開全關(guān)的汽門一般為：①閥門快關(guān)電磁閥工作不正常，主要是未送電或燒毀；②EST動作后，泄油回路上節(jié)流孔尺寸過小或者堵塞，泄油慢；③ EST動作后，AST電磁閥閥芯尺寸過小或者堵塞，泄油慢；④閥門機械原因，比如彈簧老化、油動機安裝不合適；⑤閥門結(jié)構(gòu)原因；⑥熱工卡件之間計算延時過長，閥門本身關(guān)閉較快。

（2）帶伺服閥的調(diào)節(jié)汽門除以上主要原因外，還有：① OPC電磁閥工作不正常（未送電或燒毀），OPC動作后通過伺服閥來關(guān)閉汽門；②閥門 LVDT行程反饋桿斷裂或出現(xiàn)故障,關(guān)閉錄波曲線不能真實反映閥門關(guān)閉過程；③ OPC動作后，OPC電磁閥閥芯尺寸過小或者堵塞，泄油慢。

[1]靳智平，王毅林 .電廠汽輪機原理及系統(tǒng) [M].北京 :中國電力出版社 ,2004.

[2]上海新華控制技術(shù)（集團）有限公司 .電站汽輪機數(shù)字式電液控制系統(tǒng) -DEH[M].北京 :中國電力出版社 ,2006.

[3]哈爾濱汽輪機股份有限公司 DEH控制系統(tǒng)說明書 .

[4]中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) DL/T 711－ 1999.汽輪機調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)試驗導(dǎo)則.

TM621

A

1671-0711（2017）07（下）-0114-03