摘要：分析了1000WM机组给水泵汽轮机冷再辅汽阀控制油压低与油管振动原因。并对其处理措施与改进方法进行了较详细介绍，提高了机组运行的安全性，可靠性。
关键词：冷再辅汽切换阀；控制油压低；油管振动；安全性；可靠性
1 引言：
漕泾1000MW超超临界的小汽轮机是东方汽轮机厂的产品。型号为G22－1.0，该汽轮机为单缸、单流、凝汽式。设有两个互相独立的蒸汽源。这两个独立的汽源在大汽轮机工况变化时可以相互切换。低压汽源（主机四段抽汽）和高压备用汽源（再热器冷端蒸汽）。启动和低负荷时也可由辅助蒸汽供给，同时辅助蒸汽系统可满足给水泵汽轮机启动要求。
当主机负荷降到约40%额定负荷（定压）或30%额定负荷（滑压）以下，调节阀开度大于95%，低压蒸汽流量仍不能满足给水泵的功率要求时，切换阀自动打开，将再热器冷端蒸汽引入，通过切换阀的节流调节后，相继通过主汽阀、调节阀，然后进入喷嘴做功。此时，低压进汽管道上的逆止阀门自动关闭，工作汽源已由主机四段抽汽切换至再热器冷端蒸汽，整个切换过程是自动进行的。
反之，当主机负荷升至40%额定负荷（定压）或30%额定负荷（滑压）时，关闭切换阀，低压进汽管道上的逆止阀门自动打开，主机四段抽汽通过主汽阀、调节阀，然后进入喷嘴做功。此时，工作汽源已由再热器冷端蒸汽切换至主机四段抽汽。
1.1 外切换阀控制系统的组成与工作原理：
外切换阀随同小机EH油连续控制，其本身为全进口液动调节阀，位置控制采用先进的比例阀控技术，采用单侧进油。电液比例阀，接受4～20mA 的控制信号比例控制外切换阀阀位；适时阀位转换为4～20mA 信号输出到MEH，用于指示外切换阀位移。在危急情况下，可接受遮断系统得指令，快速关闭，遮断机组进汽。
图1 控制系统配置图
1、执行机构；2.1、二位四通电磁阀；2.2、二位四通电磁阀；3、节流孔；4、截流阀；
5、插装阀；6、盖板；7、位置反馈器（LVDT）；8.1、关到位指示开关；8.2、开到位指示开关；
9.1、过滤器；9.2、过滤器；10、比例阀；12、单向阀；13、梭阀；
P、压力油口 Dg15 （Ф20×2.5）
S、安全控制油口Dg20（Ф25×2.5）
T、回油口Dg20（Ф25×2.5）
图2 液压工作原理图
压力油经（节流孔）进入到2.2（二位四通电磁阀），当电磁阀不带电的时，电磁阀的右位接通，压力油通过滤油器9.1和梭阀13供油，此时梭阀的阀芯处于右位，滤油器9.2处于隔离状态，可在线（系统工作状态）对9.2的滤芯进行更换。
当电磁阀通电，电磁阀左位接通，可对过滤器9.1的滤芯进行更换；再通过比例阀10实现位置控制，当给定4－20mA的控制信号，位置反馈7检测阀门的实际位置，同时反馈给伺服控制电路板，通过运算的信号传输给比例阀10，通过控制比例阀滑阀的位置开度，调节输出压力，达到所需的给定位置，从而实现位置控制。
快关装置由2.1（二位四通电磁阀）、5（插装阀）、6（盖板）组成，当二位四通电磁阀不带电时，其右位接通，压力油通过盖板作用于插装阀的上端，插装阀的主油路被截断，系统处于正常的投运状态。当出现紧急情况通电时，二位四通电磁阀左位接通，插装阀上端卸压，插装阀的主油路接通回油箱，整个系统失压，阀门在弹簧力的作用下快速关闭。
安全油路的控制由12（单向阀）来实现，当S口失压或压力过低，压力油通过12被释放，系统的油压不能建立，整个系统不能调节，阀门处于关闭位置。
2 故障描述：
小机EH控制油系统在调试初期，即发现控制油压异常，厂家技术参数为：9.2~11.2MPa，而现场实际油压只有8.0 MPa左右。虽对油泵出口油压调节但无任何变化，对系统相关管道的安装（各接口位置）与外泄漏逐一仔细查巡后也无发现有何缺陷，只是发现冷再辅汽外切换阀回油管温度很高，且能较明显感觉到油管内有急流。由于调试时间紧迫，未作进一步检查。待一周后，系统第二次调试时，控制油压更跌至6.0MPa，并且在系统挂闸前、后发生了油管激烈振动情况，频率大到将进油管焊口振断，油管夹马全部拉脱。（发生油管振动无规律，有时振，有时不振）系统只得停役，分析查找原因。
3 故障分析及处理措施：
3.1 故障原因分析：
3.1.1 滤器切换电磁阀活塞卡涩造成切换位置未到位
众所周知滤器切换电磁阀无论带电还是不带电状态都将会有一组滤器工作，而另一组被处于隔离，以便更换滤芯。在检查此二位四通电磁阀时（系统投运状态）手动点触电磁阀使滑阀位置发生位移，油压即由6.0 MPa串至正常值11.2MPa，同时回油T管急流声消失。此现象让我们认识到切换电磁阀或滤器出口梭阀有卡现象，致使部分压力油从3泄油到回油管（图2 液压工作原理图），造成系统不能保压。主要原因是：基建上来后油冲洗不够充分、梭阀有缺陷等。
3.1.2 节流孔板未设计安装造成系统母管压力无法维持
在继续分析故障时对图2中所示的节流孔（3）产生疑问，设备解体后，没有发现节流装置。而且在此位置装设节流孔并不能起到限流作用，母管压力也无法保证。最简单办法可以在动力油进口（P）接口处加节流孔，可以保证母管压力，但在切换时将影响二位四通阀（2.1）处油压，影响切换时的动作速度；如果在梭阀（13）与安全油单向阀（12）之间加一节流孔，既不影响二位四通阀（2.1）处的动力油压，而且在安全油还未建立及切换阀动作后，就不会有大量油冲击回油管，可以保持MEH系统母管压力，油管也不会受到冲击和振动。通过代理商将我们意见告诉德国制造厂，外方立即派专家到现场，听取我们意见，并认可我们的建议与方案的可行性，承诺回去后通过计算得出节流孔径，加工四只合格的节流装置。
3.1.3 系统挂闸后比例阀零位未调整好、伺服控制板松动造成整个系统不能工作
系统挂闸后，母管压力还是低于设计要求值11±0.2MPa，且发生油管高频振动。停泵后与热控共同检查比例阀，在对比了另一套外切换阀比例阀后发现电位存在异常，近一步打开伺服控制板发现插板已松动。致使零位发生漂移，这是多次拆装后热控接线人员操作马虎未仔细按要求核对。造成整个系统不能正常工作。
3.2 处理及改进措施：
3.2.1 滤器切换控制由电磁阀改为手操阀
为避免电磁换向阀活塞卡涩、不到位与运行中切换误操作等诸多不安全因素，我方提出要求改为手操换向阀来就地控制，得到外方技术部门认同并设计加工了手控阀委托我方进行更换。后经试验证明操作方便、安全、灵活、油压无波动。加强了设备可控性，降低了维护成本。
图3 手动换向阀 图4 换前为电磁式换向阀 图5 改为手控阀进行滤器间的切换
3.2.2 补装节流孔装置，稳定母管油压
将德方通过快递传来的节流装置安装在梭阀（13）与安全油单向阀（12）之间。开泵后压力由8.0 MPa上升至11.2MPa，达到设计要求。（重复试验多次）
图7 补装的节流装置 图8 节流装置在设备内的加装位置
3.2.3 确保伺服控制板固定牢固、位置反馈器（LVDT）进行重设
这一部分由热控人员对伺服控制板进行了进一步加固，增加了防松动保险垫圈并对其按图纸与手册要求精确调试。重点对位置反馈器（LVDT）利用专门的软件进行行程和输出的重新标定，确保阀门开关位置从0-100%能与反馈器保持一致。系统挂闸后，在无任何蒸汽作用下试验各阀门开度位置的正确性，油压波动与振动情况均正常良好。
图9 VICKERS伺服控制板 图10 VICKERS控制面板
4 结束语
漕泾1000MW机组给水泵汽轮机冷再辅汽外切换阀存在的隐患或故障如不及时发现与消除，不仅严重威胁到机组的正常安全运行，而且会造成机组无法启动等一系列事故。所幸此次故障发生在新机组安装调试初期，但也深刻教育我们在今后日常工作中做到及时发现，及时整治，不断完善检修技术、故障判断能力。来精心维护与保养好设备，从而提高机组整体运行的安全性、经济性。
参考文献：
[1]HV阀安装、调试、使用指导手册（成都赛来控制工程有限公司）
[2]G22-1.0型锅炉给水泵汽轮机产品使用说明书（东方汽轮机有限公司）
[3]微机电液控制系统说明书（东方汽轮机有限公司）
论文作者:贺国红
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/4/1
标签：油压论文; 油管论文; 位置论文; 系统论文; 电磁阀论文; 汽轮机论文; 压力论文; 《电力设备》2018年第30期论文;