300 MW汽輪機中壓調(diào)閥故障分析與處理

周 樂

（華電國際萊城發(fā)電廠，山東濟南271100）

0 引言

中壓調(diào)閥主要由杠桿、連接板、閥蓋、氣缸進汽室、閥梁、閥蝶、襯套等部件組成，是汽輪機閥位的重要組成部分，其主要作用是通過接收調(diào)節(jié)控制單元輸出的控制信號，借助動力去改變流體流量，其工作的正常與否直接影響汽輪機的安全和機組負荷。某廠2號機組汽輪機閥門控制系統(tǒng)采用的是上海新華公司制造的DEH-ⅢA型控制系統(tǒng)，在正常運行中出現(xiàn)了不少問題，嚴重影響了汽輪機組的使用壽命。本文針對該廠2號機組汽輪機中壓調(diào)閥出現(xiàn)的問題，進行仔細分析并提出了解決方法，保證了機組的正常、安全運行。

1 中壓調(diào)門無法開啟

1.1 故障現(xiàn)象

2016-01-04某廠2號機組啟動，汽輪機沖轉(zhuǎn)前，進行汽輪機危急遮斷系統(tǒng)ETS（emergency trip system）通道試驗時，4個自動停機遮斷AST（auto stop trip）電磁閥動作正常。06：14時，汽輪機升速至2 900 r/m進行閥切換，即汽輪機進汽量由高壓主汽閥門控制切換為高壓調(diào)節(jié)閥門控制。切換過程中，中壓缸的2個調(diào)門自動關(guān)閉（指令未動），運行人員將汽輪機打閘，汽輪機重新掛閘[1]，中壓缸主汽門打開，中壓缸2個調(diào)門均無法打開，自動停機壓力ASP（auto stop pressure）的油壓由8.7 MPa降至5.5 MPa。

1.2 處理方法

因某廠的汽輪機AST、汽輪機超速保護OPC（overspeed protect control）油母管壓力無就地及遠方的監(jiān)視手段，僅能從ASP壓力值間接判斷AST、OPC。經(jīng)現(xiàn)場檢查、驗證，高壓抗燃EH（electrohydraulic）油系統(tǒng)存在以下2個情況。

1.2.1 AST母管油壓低的原因分析及處理

a）更換危機遮斷模塊AST的1號、2號、3號、4號電磁閥，清理ASP油管前后節(jié)流孔。

b）檢查、清理汽輪機2個中壓缸主汽門的進油節(jié)流孔。

c）檢查2個高壓缸主汽門的進油節(jié)流孔、油缸出口至AST母管的單向閥。

d）檢查危急遮斷模塊內(nèi)部OPC母管至AST母管的2個單向閥。

e）分析判斷高壓缸主汽門、中壓缸主汽門卸荷閥存在泄漏、油缸至AST母管單向閥卡澀，導(dǎo)致AST母管油壓降低。根據(jù)測溫槍測定卸荷閥的溫度顯示[2]，2號中壓缸主汽門卸荷閥溫度比1號高5℃左右，更換2號中壓缸主汽門卸荷閥，清理2號中壓缸主汽門油缸至AST母管單向閥后，ASP油壓由5.1 MPa升至6.8 MPa。

1.2.2 OPC母管油壓低的原因分析及處理

a）檢查2個中壓缸調(diào)門的進油節(jié)流孔、進油濾網(wǎng)、油缸出口至OPC母管的單向閥。

b）分析判斷中壓缸調(diào)門卸荷閥存在泄漏、中壓缸調(diào)門油缸至OPC母管單向閥卡澀，引起OPC母管油壓降低，更換2個中壓缸調(diào)門卸荷閥，檢查2個中壓缸調(diào)門油缸至OPC母管的單向閥。

c）分析判斷高壓缸調(diào)門卸荷閥存在泄漏、油缸至OPC母管單向閥卡澀，導(dǎo)致OPC母管油壓降低。根據(jù)紅外線測溫儀測定的卸荷閥閥體溫度顯示，2號、4號高壓缸調(diào)門卸荷閥閥體溫度較高，更換2號、4號高壓缸調(diào)門卸荷閥，檢查清理2號、4號高壓缸調(diào)門油缸出口至OPC母管油壓單向閥后，ASP油壓由6.8 MPa升至7.8 MPa。

d）根據(jù)AST、OPC工作原理，危機遮斷保護動作時，AST母管油壓卸去，聯(lián)動OPC母管油壓全部卸去；汽輪機超速保護OPC動作時，OPC母管油壓卸去，由于單向閥的作用，AST母管油壓不變。為驗證危機遮斷模塊內(nèi)部連通AST和OPC母管的單向閥工作是否正常（即驗證OPC母管壓力降低對AST母管壓力降低是否存在影響），強制將OPC電磁閥帶電動作，使OPC母管油卸去，期間ASP壓力無變化，確定危機遮斷模塊內(nèi)部連通AST和OPC母管的單向閥工作正常，無卡澀[3]。

1.3 原因分析

a）AST、OPC母管油壓降低是汽輪機閥切換時中壓缸調(diào)門關(guān)閉和汽輪機再掛閘后中壓缸調(diào)門不能開啟導(dǎo)致機組無法啟動的主要原因。

b）2號中壓缸主汽門油缸出口至AST母管單向閥卡澀和卸荷閥泄漏是造成AST母管油壓降低的主要原因。2號、4號高壓缸調(diào)門油缸出口至OPC母管單向閥卡澀和卸荷閥泄漏是造成OPC母管油壓降低的主要原因。

c）EH油中顆粒物在單向閥接觸面處集聚是造成單向閥卡澀的主要原因。

1.4 防范措施

a）機組檢修時，將EH油系統(tǒng)的單向閥、節(jié)流孔等作為必修項目進行檢查、檢修。

b）加強EH油質(zhì)管控，將EH油濾油作為定期工作進行。除機組檢修后和油質(zhì)化驗不合格時進行濾油外，每2個月每臺機組的EH油至少進行一次濾油，確保EH油各項指標全部合格。

c）加強EH油質(zhì)取樣化驗。除按照規(guī)定進行定期的EH油取樣化驗和檢修后油質(zhì)化驗外，機組每次啟動前進行一次EH油質(zhì)的全面取樣化驗。

d）加強EH油系統(tǒng)設(shè)備外委檢修后到貨驗收，嚴格審核修后試驗報告，必要時派人員到外委單位進行現(xiàn)場監(jiān)督、驗收，確保外委檢修設(shè)備質(zhì)量合格。

2 中壓調(diào)門瞬時關(guān)閉

2.1 故障現(xiàn)象

2016-11-13 T19：50時，某電廠2號機組負荷224 MW，監(jiān)盤發(fā)現(xiàn)DEH（digital electric hydraulic control system）上2號中壓調(diào)門閥位反饋至零（指令100%），左/右側(cè)中壓進汽溫度分別為531/512℃，就地檢查發(fā)現(xiàn)右側(cè)中壓調(diào)門全關(guān)。

2.2 異常發(fā)生過程

通過調(diào)閱DEH歷史數(shù)據(jù)庫查看，從2016-11-10 T13：56到2016-11-13 T16：44，2號中壓調(diào)門全關(guān)之前共出現(xiàn)過3次波動，前3次降幅較小，最大時下降50 mm，經(jīng)過自動調(diào)整后恢復(fù)正常。2號中調(diào)門從2016-11-13 T08：02開始緩慢下降，到2016-11-13 T16：44全部關(guān)閉，此段時間2號中調(diào)門指令一直為全開（103%）沒有調(diào)整記錄。中壓調(diào)門發(fā)生波動的時間及變化范圍如表1所示。

表1 中壓調(diào)門波動

2.3 原因分析

根據(jù)以上情況分析，2號機中壓調(diào)門伺服閥使用年限較長（最早一批MGO760-001型伺服閥）及運行時EH油油質(zhì)經(jīng)常出現(xiàn)酸值高現(xiàn)象，伺服閥內(nèi)滑閥活塞出現(xiàn)腐蝕、磨損等現(xiàn)象。正常運行時伺服閥滑閥處在中間平衡位置。因伺服閥滑閥活塞出現(xiàn)腐蝕、磨損，使泄油口無法嚴密封閉，持續(xù)泄油。隨漏量不斷增大，伺服閥自身無法調(diào)整平衡的狀態(tài)下，造成2號中壓調(diào)門緩慢關(guān)閉，機組負荷下降至150 MW[4]。

2.4 防范措施

a）應(yīng)繼續(xù)加強對機組EH油質(zhì)的監(jiān)督，發(fā)現(xiàn)油中顆粒度、酸值、電阻率等指標超標及時進行濾油，保持油質(zhì)合格。

b）對使用年限較長的伺服閥返廠進行檢測，漏量偏大的全部更換新閥。

c）運行人員加強對各汽門及相關(guān)參數(shù)的監(jiān)視檢查力度，及早發(fā)現(xiàn)問題，采取相應(yīng)的防范措施，并聯(lián)系檢修人員及時處理，避免因缺陷發(fā)現(xiàn)不及時造成跳機現(xiàn)象的發(fā)生。

d）檢修人員應(yīng)加大對各汽門巡視檢查力度，發(fā)現(xiàn)異常及時處理；在機組大修時對汽門油動機控制系統(tǒng)返廠進行檢測清洗，大小修時對EH油系統(tǒng)濾網(wǎng)檢查更換，確保各部件運行可靠。

3 結(jié)束語

中壓調(diào)閥雖然只是發(fā)電廠所有設(shè)備中一個較小的設(shè)備，但對汽輪機組的正常運行影響很大，加強對中壓調(diào)閥的檢修管理十分重要。對于采用EH油系統(tǒng)的汽輪機組，應(yīng)在機組檢修時認真檢查整個油系統(tǒng)管道和濾油裝置，防止油管道長期處于高溫區(qū)，導(dǎo)致EH油質(zhì)發(fā)生變化后影響EH油的抗燃性和潤滑性能。另外，還要加強工作人員的培訓(xùn)學(xué)習(xí)，使他們?nèi)媸煜ぴO(shè)備結(jié)構(gòu)，對故障進行精準判斷，消除設(shè)備缺陷，保障機組安全可靠運行。