陈松群
（广东省粤电集团有限公司珠海发电厂 广东珠海 519050）
摘要：通过对珠海电厂700MW 2#机组2A给水泵高低压进汽调门在运行中异常波动曲线分析，信号测取判断分析，找出高低压调门波动的根本根源出现在油动机上。并提出进一步处理方案和防范措施。
关健词：汽动给水泵；高低压调门；异常波动；分析；处理
引言
珠海电厂700MW机组的给水系统配置两台50%MCR锅炉容量的汽动给水泵（主泵）及一台25%MCR锅炉容量的电动给水泵（启动泵）。锅炉在启停过程及低负荷时由电动给水泵运行，正常运行时两台汽动给水泵并列运行，满足锅炉给水系统的需要。汽动给水泵由小汽轮机驱动，通过改变汽轮机的转速来满足不同负荷的要求。给水泵汽轮机分别由两路汽源驱动，正常运行时，由主汽轮机中压缸排汽（低压汽源）供汽，主汽轮机低负荷时，高压缸排汽作为高压汽源自动供给，两股蒸汽在调节级做功后混合，同时驱动给水泵汽轮机。如下图：
汽动给水泵的调节是这样的：小机是以蒸汽的热能为动力的原动机，由主机的抽汽作为汽源。小机低压汽源取自中压缸排气，高压汽源取自高压缸排汽，机组正常运行时，就是由低压蒸汽驱动。当主汽机负荷低于负荷切换点时，小机供汽由低压抽汽口切换到高压抽汽口，高压调节阀开启，将一部分高压蒸汽送入小机，此时低压调节阀保持全开状态，高压与低压两股蒸汽分别进入各自的喷嘴组膨胀，在调节级做功后混合。随着主机负荷继续下降，高压蒸汽量不断加大，低压蒸汽量不断减少，直到为0。
1．问题的发生：
在某日凌晨夜班，珠海电厂第二台机组的2A小汽机低压调门在2点05分左右开始出现了波动，同时OPS来＂A BFPT SPEED CONTROL DEVIATION HIGH"报警，其由于控制油压力低而#2控制油泵自动启动运行。2A小汽机转速最大到了5850RPM（额定转速为5950RPM），最低转速为3690RPM。出现了“A-BFPT LP CV FULL CLOSED”、“BFPT A HP CONTROL VAVLVE FULL OPEN”报警，8分钟的稳定后又重新开始波动，OPS来“A BFPT SPEED CONTROL DEVIATION HIGH”，A/B小机转速控制、除氧器上水阀跳至手动，水位波动较大。快速减负荷至400MW。OPS上显示A小机高、低压调门全关、低压蒸汽量为零，就地检查 低压调门全开，高压调门75%开度后一直保持到6%。4点20分左右高压调门突然全开，并且关不下来，无法调节负荷。阀门报警有“BFPT A HP CONTROL VAVLVE FULL OPEN”，“A-BFPT LP CV FULL CLOSED”。如下图为汽泵小汽机的阀门控制油系统：
2．问题的分析：
如上所述，汽动给水泵的调节中小汽机是以蒸汽的热能为动力的原动机，由主机的抽汽作为汽源。小机低压汽源取自中压缸排气，高压汽源取自高压缸排汽，机组正常运行时，由低压蒸汽驱动。当主汽机负荷低于负荷切换点时，小机供汽由低压抽汽口切换到高压抽汽口，高压调节阀开启，将一部分高压蒸汽送入小机，当低压调节阀在80%开度时高压MSV开始开启，高压与低压两股蒸汽分别进入各自的喷嘴，在调节级做功后混合。随着主机负荷继续下降，高压蒸汽量不断加大，低压蒸汽量不断减少，直到为零。在控制系统方面，由热工控制柜发出电信号经过电液转换装置并放大，通过就地执行机构油动机调节高低压调门进行控制小机出力，整个过程为负反馈调节控制。
故障分析的原则是：首先是检查电气回路方面；其次是查看供油系统；最后是检查原动力控制装置是否正常。
一．从运行波动曲线分析（如下图）
图中红线为：A-BFPT LP GV POSITION DEMAND AN（即A小机低压蒸汽调门伺服卡开度指令的反馈信号）；
图中绿线为：A-BFPT HP GV POSITION DEMAND AN（即A小机高压蒸汽调门伺服卡开度指令的反馈信号）；
蓝色线为：FW PUMP TURBINE O2A EXTRACTION：（供A小机低压蒸汽流量）
图中紫线为：A-BFPT SPEED：（A小机转速）
黄线：A-BFPT SUCTION FLOW：（A小机给水流量）
浅蓝：A-BFPT LP CV FULL CLOSED：（A小机低压蒸汽调门全关限位开关反馈信号）
褐色线为：A-BFPT HP CV FULL CLOSED：（A小机高压蒸汽调门全关限位开关反馈信号）
灰色线为：BFPT A HP CONTROL VALVE FULL OPENED：（A小机高压蒸汽调门全开限位开关反馈信号）
从上图曲线分析：
第一阶段波动：从上图曲线可以看出，从２点05分开始到２点06分18秒结束应该为低压调门异常情况的阶段。在正常状况下，汽泵应该是随着开度指令增加，低压蒸汽流量、转速、给水流量的增加，但实际上是低压调门开度指令增加，而蒸汽流量在减小，转速在下降，给水流量不断降低。在热工确定在低压调门指令信号输出端子TB1-1/2上接上一个记录仪，观测指令输出信号的变化情况，通过对比发现，指令反馈信号与记录仪信号是一致的，所有可以排除卡件输出故障的问题。在已经确定指令信号正常的情况下，可以判断这阶段低压调门波动曲线是低压调门就地实际有向下关的动作而引起来蒸汽流量、转速降低，给水流量降低。由于控制系统调节作用，开度指令就必须增加，以达到给水调节的流量。
图中曲线上看，从15秒到18秒，在低压调门开度指令平稳的情况下进汽量突然从34t/h骤降至21t/h，说明就地阀门突然关下，并在18秒的时候实际达到全关，产生全关信号，引起剧烈波动，随即由于控制系统作用使低压调门指令升高，阀门又跟随指令开大，进汽量又再次猛增，转速增加，给水流量增加。为了维持转速，高压调门也开始开启，最高达到了11.2%开度指令。
第二阶段波动：从２点06分18秒开始直到２点07分30秒阶段，随着指令的升降，进汽量、转速、给水量随之上下波动。在这个过程中，给水流量曲线出现了“波动——调节——衰减——平稳”的典型闭环调节特征，说明此时低压调门为可控状态。在2点06分30秒高压调门出现了10％的开度，随即又关闭，这说明高压调门的开启又关闭的情况反映了低压调门的剧烈波动。
第三阶段波动：（高压调门异常阶段）
在７分32秒时，高压调门在开度指令为零的情况下全关信号消失，伴随着的是低压调门开度信号直线下降，直至39秒时全关，此时小机低压进汽流量也为零。在7分34时，出现高压调门全开信号，并且维持到7分58秒长达24秒的时间，随即转速出现了猛升，给水量也达到了一个高值，并引起了机组负荷升高。高压调门在指令为零的情况下全开，然后又在24秒后几乎同时出现高压调门全开全关信号，证明高压调门在瞬间突变。后来由热工检查可知，故障出现在伺服卡的输出点之后电路到油动机这一段，即伺服卡的DM点至背板（卡件故障）、背板至信号输出端子TB1-3/4、输出端子TB1-3/4至就地油动机的输出线路、油动机调节机构上。
第四阶段波动：
接着第四阶段的５分钟内可以看作是之前情况的综合了。并在2点10分后多次地出现了低压调门全关信号，而高压调门则没有再出现全开。证明了低压调门的多次不稳定。
3．问题的解决和处理
经过运行，机械和热工共同分析，综上所述，第一次波动是因为低压调门异常的引起，问题出现在就地执行机构的油动机上，第二次波动是由于高压调门引起的，故障点在卡件及其输出到就地油动机的端信号上。
一、低压调门的处理
因为指令输出信号与记录仪信号一致，而低压调门又出现了波动，只能是油动机本身出现了问题，必须更换油动机。新更换的调门油动机和伺服卡需要检验行程。按照标准校验进行了阀门行程调整，并在行程校验前对高低压限位开关信号进行了检验，确认无误。
二、高压调门的处理
从以上情况分析，高压调门的伺服卡件信号出现了问题，由于考虑在正常时低压调门不会达到了80%至全开，因此高压调门不会开启，所以暂时在信号输出端子TB1-3/4上接上一个记录仪，以观测指令输出信号的变化情况，再做进一步确认问题的所在。
4．问题的进一步分析
由工作原理可以知道，油动机输出不稳定很有可能是因为EG-3P输出不稳定（油马达转动不顺畅）、中间连杆卡涩，或者活塞磨损等原因导致。经过对油动机的分步测试，首先对EG-3P进行测试，测试结果为EG-3P输出不稳定，油马达转动不顺畅，有跳动现象，在测试过程中针对油压不稳、电流突然失去做了模拟测试，EG-3P在供油不足时的油输出会产生忽大忽小的变动，厂家分析跟油质不净有关。后进行全面解体，发现油马达转动部件里面含有细小颗粒杂质，经清洗装复后反复试验，在高低温状态下都工作正常，此油动机符合WOODWARD出厂标准，由此说明油动机输出不稳定的原因就是油质中含有颗粒杂质造成，也就是说，高低压调门阀门异常的根本原因就是油质含有颗粒杂质造成。
5．结论：
大型机组给水泵在机组运行中的给水调节中有着举足轻重，汽泵高低压调门出现异常波动或调节失灵，是一件很危险的障碍，搞不好会导致给水泵抢水，导致给水没有出力。严重会导致锅炉干锅，这是发电厂必须避免的，是《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》的重要内容之一。通过本文对汽动给水泵小汽机阀门异常波动的技术分析和处理。对以后避免了给水泵汽机调门波动提供了预防和处理依据。从这次技术分析可知，阀门控制油压波动是由阀门快开引起，而并非是阀门开度波动的原因。而通过对油动机解体检查，发现了大动力活塞杆有两处小面积轻微磨痕，其他部位完好。油动机传动解体后清洁检查，发现EG-3P传动不顺畅，整体内部有些油污，油里有一些细小的颗粒状杂质。并对2A小机润滑油滤网进行清洗时也发现有金属粉末。而小机油动机的液压信号放大装置出现诸如不规律的运行工况，很可能是因为油质被污染。并建议用汽油或者煤油在运行中清洗，并清洁EG-3P的油孔，确保油马达转动顺畅。由此可以得出结论，油动机的异常是因为油质不清洁造成的。建议在日常运行中：对该小机油系统的控制油进行在线过滤清洁（使用15um虑网），小修时对油箱进行彻底清洁；油动机在机组检修中也应进行油洗清洁。
作者简介：
陈松群，男，1995年毕业于华北电力大学，本科。2003年评为集控运行工程师，从事电厂运行管理工作20年。
论文作者:陈松群
论文发表刊物:《河南电力》2018年10期
论文发表时间:2018/11/16
标签：调门论文; 低压论文; 高压论文; 蒸汽论文; 信号论文; 指令论文; 动机论文; 《河南电力》2018年10期论文;