摘要：本文介绍了GE公司9FA型燃气轮机压气机进口抽气加热控制阀（IBH）的故障现象，分析了故障原因，并对消除故障的方法进行了阐述。
关键词：9FA型燃气轮机 IBH 故障
一、压气机进口抽气加热控制系统简介
通常GE公司生产的9FA型燃气轮机都设计有进气抽气加热系统，即将压气机末级处高温的排气抽出，引到压气机入口处与入口空气流混合，实现压气机排气再循环从而对进口空气进行加热。压气机进口抽气加热系统的作用有以下几个方面：1、在寒冷的冬天防止压气机进口结冰。2、在带有DLN-2.0+燃料喷嘴的9FA型燃气轮机中，扩大了DLN-2.0+燃烧室预混燃烧的工作范围，与压气机进口可转导叶相互配合，可以有效解决干式低NOx燃烧室预混燃烧工作范围狭窄的问题。3、限制压气机的压比超限。而压气机进口抽气加热控制阀（IBH）就是接受MK6控制系统运算得出的阀门开度指令信号，控制阀门的开度大小，从而实现对抽气量的控制。
二、压气机进口抽气加热控制阀的控制原理
压气机进口抽气加热控制阀（IBH）采用了一套气动伺服调节机构，由气/电转换装置（I/P）、定位器、气缸、过滤减压装置、快开电磁阀、快速排气装置、阀门位置反馈装置等部件组成。当MK6控制系统输出不同的电流信号，经I/P转换后，控制阀在不同的气压作用下有不同的开度。其控制信号主要有三部分：1、防冰进气加热控制基准；2、干式低NOx进气加热控制基准；3、压气机工作极限控制基准。三个信号取大值输出作为IBH的开度指令信号CSRIHOUT。
三、压气机进口抽气加热控制阀故障现象及原因分析
望亭发电厂1、2号机组在全速空载、并网、加减负荷、带基本负荷等多种工况下运行时，压气机进口抽气加热控制阀（IBH）多次发生突然全开的现象。若机组在带基本负荷运行时IBH突然全开，会导致压气机的效率下降，直接影响机组的经济性。若在变负荷的工况下IBH突然全开，有可能会导致其他保护动作如排气温度超温致使机组跳闸，严重威胁到机组的安全性。
通过对历史记录的追忆，发现每次触发IBH全开的原因都是指令与反馈偏差超过15%且持续15秒以上使得快开电磁阀失电。机组停机后对IBH进行校验，发现阀门在全开或全关状态时对指令的响应较慢，指令与反馈偏差较大且线性度差。GE公司原配的IBH定位器是随阀门、气缸一起配套的FLOWSERVE公司的产品，型号为Valtek XL90。该定位器为模拟型定位器，需和NT 3000的气/电转换装置配套使用，且自身不带位置反馈装置，需另配位置反馈板或外加阀位变送器（LVDT）。在进行阀位校验时需打开定位器盖子，调节里面的零位旋钮和满度螺钉来调整阀门的零位和满度。管道里面是从压气机排气口抽出的高温气流，阀体表面的工作温度可达200多度，该定位器就通过金属支架连接安装在气缸本体上，而且是安装在阀门的进口处，在机组运行时用红外线点温仪测量金属支架上温度可达80度，定位器上温度在60度，接近工作温度上限。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆定位器原来配有位置反馈板一块，安装在定位器里面，因为定位器工作温度较高，经常发生反馈漂移、不准的现象，我们加装仪用压缩空气对定位器进行吹扫冷却，效果不理想。后来我们取消位置反馈板，在气缸上加装了一个阀位变送器（LVDT），这样，暂时解决了温度高致使阀位反馈漂移的问题。
经过长时间的运行，还是会发生阀门动作迟缓，尤其是机组启动到全速时要求IBH快速开启，负荷升到269MW时要求IBH快速关闭；机组减负荷到284MW时要求IBH快速开启时，还是有时会发生IBH全开现象。综合考虑上述原因，我们决定对IBH的定位器进行改型。
四、压气机进口抽气加热控制阀定位器改型
DVC6200型定位器是一款无连杆、非接触式阀位反馈的高性能定位器，采用耐高温的磁条作为反馈部件，无连杆的阀位反馈系统消除了阀杆与定位器之间的直接接触，可以有效避免阀门处的高温经支架、反馈连杆传到定位器，降低了定位器的工作温度，使得定位器正常工作的环境温度可达-40—85℃；而且部件之间不会发生磨损，能够最大限度地延长部件的循环使用寿命。该定位器有如下特点：1、安全性强。定位器自带的电子设备完全密封，适用于各种振动、温度和腐蚀性环境。支持HART通信，可以使用HART通讯器从回路的任意位置访问阀门信息，可以降低人员和设备接触危险环境的概率。2、易于维护。该定位器是数字式定位器，采用模块化设计，集气/电转换装置（I/P）、位置反馈装置于一体，无需拆下现场接线和气动管路，即可更换关键的工作组件。3、调试速度快。由于采用了模块化的集成设计，无需单独调整I/P和位置反馈，整个阀门的调试校验过程可以通过HART通讯器或者定位器上的一键式校验按钮快速、精确地完成。4、强大的阀门诊断功能。通过HART通讯器或者ValveLink专业软件，可以轻松地识别诸如：气源或压降过小、调压器设置不当、执行机构膜片或套管泄漏、定位器弹性件故障、执行机构弹簧损坏等故障。
我们专门制作了定位器的连接支架，并采用了耐高温的胶木板垫在气缸本体和连接支架之间，有效避免了气缸本体的高温通过金属支架直接传到定位器。并把定位器移到阀门的侧面安装，避开原来安装在阀门进口处高温热辐射的影响。重新制作气源管路，把过滤减压阀气压调整在0.4MPa，取消原来的阀位变送器（LVDT），把反馈信号线直接接入定位器，设置好定位器的各项参数，并对阀门进行全行程标定、校验，测试阀门的快开功能。
五、结语
在1、2号机组的检修中分别对两台IBH定位器进行了改型。机组启动后到现场用红外线点温仪测量隔热胶木板处温度60度，金属支架处40度，定位器上的温度20度，比原先60度的高温大大降低，确保了定位器的可靠工作，延长了使用寿命。
参考文献
[1] GE Operation and Maintenance Manual
[2] Gas and Steam Turbine Mark VI Technical Training Manual
作者简介
朱俊（1982～），男，汉族，江苏苏州人，技师，本科，江苏华电望亭发电厂燃控班副班长，从事9FA燃机检修和维护方面的技术工作。
论文作者:朱俊
论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/21
标签：定位器论文; 阀门论文; 反馈论文; 机组论文; 燃气轮机论文; 全开论文; 气缸论文; 《电力设备》2017年第19期论文;