摘要：针对给水泵汽轮机在启动过程中经常出现速关阀无法开启的故障，结合速关阀工作原理，分析故障发生原因并提出解决办法，同时提出了预防控制措施，确保小机正常运行。
关键词：给水泵汽轮机；速关阀；速关油压低；无法开启；
超临界600MW机组给水泵汽轮机（以下简称小机）在启动过程中，多次出现挂闸不成功，速关阀无法开启的现象。经过原因排查和处理，最终都能正常开启，其中分别有控制回路、速关组件电磁阀、插装阀等多种设备故障原因造成。本文通过对阜阳电厂出现的多次小机速关阀故障进行分类分析，提出解决办法和防范措施，提高小机启动的可靠性。
1 设备概述
1.1 速关阀结构及工作原理
小机为杭州汽轮机有限公司生产的NK63/71/0型号。小机设计有两路汽源，配汽机构设计有主汽门（在紧急情况下，起快速切断起源的作用，因此也称速关阀），调节阀和管道调节阀。速关阀水平安装在汽轮机进汽室，速关阀的开关由油动机控制，油动机主要有油缸、活塞盘、弹簧及密封件等组成。
油缸部分是速关阀开启和关闭的执行机构。在通过启动调节系统的操作开启速关阀时，油缸部分相应如下动作：启动油通至活塞右端，活塞在油压作用下克服弹簧力被压向活塞盘，使活塞与活塞盘的密封面相接触，之后速关油通入活塞盘左侧，随着活塞盘后速关油压的建立，启动油开始有控制的泄放，于是活塞盘和活塞如同一个整体构件在两侧油压差作用下，持续向右移动直至被试验活塞限位，由于阀杆右端是与活塞盘连接在一起，所以在活塞盘移动的同时速关阀也就随之开启。速关阀的关闭由保安系统操纵，如果保安系统中任何一个环节发生速关动作，都会使速关油失压，在弹簧力作用下，活塞与活塞盘脱开，活塞盘左侧的速关油从回油处排出，活塞盘连同阀杆、阀碟即刻被推至关闭位置。
1.2 速关组件原理
速关组件用于汽轮机遥控启动，就地停机，遥控停机，速关阀联机试验及危急遮断油门自动挂钩。速关组件通过油路控制速关阀的启闭。速关组件原理如图1。
启动油电磁阀位号1843，速关油电磁阀位号1842，它们与溢流阀（1853）一起用于遥控开启速关阀。图1所示1842、1843为不带电状态，启动时使1842和1843同时得电并开始计时，由于1842的P与B，A与T成通路，于是DG16插装阀关闭切断E1与E2通路，速关油E2油压为0；同时，1843的P与B成通路，启动油F和开关油M建立压力（若M接至危急遮断油门，速关组件具有油门自动挂钩功能，若M不用则危急遮断油门须就地手动挂钩复位），15秒钟后1842断电复位，DG16开启，E1和E2接通，建立速关油E2，借助溢流阀1853的限压作用，使启动油F的压力比速关油E2的压力低～0.05Mpa，在E2与F的压差作用下速关阀缓慢开启，60秒钟后1843断电复位，F与T接通，这时速关阀已完全开启。
图1 停机电磁阀（4，8）位号分别是2222和2223，它们用于汽轮机遥控停机。图1所示电磁阀为不带电状态，启动和正常运行时，2222和2223的压力油是通路，DG40插装阀在压力油作用下关闭。当2222和2223中任一只得电时，DG40上腔与回油接通，于是DG40开启，速关油迅速排泄，致使速关阀关闭、汽轮机停机。
2 速关阀无法开启故障分析及处理措施
通过分析阜阳电厂近几年速关阀无法开启的故障，结合速关阀工作原理，造成速关阀无法开启的原因主要分为仪控故障和机务故障。以下分别介绍介绍几类典型的速关阀挂闸故障原因及处理措施。
2.1 仪控故障
从前面的速关组件原理介绍可知，速关阀的启停主要通过启动电磁阀、速关电磁阀、停机电磁阀的得失电来控制油路，进而控制速关阀的油缸。速关组件的仪控故障主要有以下几种情况：
（1）停机电磁阀异常，一直处于带电状态。小机启动前，运行人员需要对启动条件进行复位操作，才能挂闸。经常出现运行人员在小机MEH控制单元里进行复位操作了，但仍无法正常挂闸的情况。经检查，往往是由于在热力系统中还存在小机停机跳闸信号，导致小机停机电磁阀一直带电，速关油压始终无法建立，挂闸失败。因此，要求运行人员在MEH复位操作前，先在热力系统（给水系统）中将小机跳闸信号全部复位，确保停机电磁阀处于失电状态。
（2）启动及速关电磁阀得失电状态异常。从速关组件工作原理可知，速关阀的启动控制主要通过启动电磁阀和速关电磁阀的得失电顺序及时间来实现。如果电磁阀得失电状态异常，控制油路将无法建立。
（3）行程限位开关位置不当、LVDT信号传感器信号不准、行程移动固定杆脱落均会导致速关阀异常。速关阀关闭时振动大，有可能导致连行程连杆松脱，就地已经开启，但在控制盘上无显示。此种情况，可通过就地观察阀门状态或速关油压力迅速作出判断并解决。
2.2 机械故障
导致速关阀无法开启的机械故障情况较多，本文排除调节油系统油压低（一般调节油压在0.9Mpa）和速关阀阀杆卡涩两种情况，重点介绍速关组件油路造成的各类故障。
（1）电磁阀卡涩造成速关油压无法正常建立。主要表现为启动油压建立缓慢且比较低，速关油压无法建立或启动油压正常，速关油压偏低。
（2）插装阀卡涩造成速关油压无法建立。速关组件中共有三个插装阀，一个安装在速关回路（DG16），两个安装在停机回路上（DG40）。此类故障一般表现为，启动油压正常建立，但速关油压基本为零。
（3）启动电磁阀回油节流孔异常导致速关阀无法开启。某电厂投产初期曾发生过启动电磁阀回油节流孔漏装，导致速关阀无法正常开启的情况。
（4）速关阀油缸内漏量大。速关阀油缸内漏量过大，会造成速关油压低，导致速关阀无法开启。解决措施主要是严格控制检修工艺，确保安装质量。
（5）调节油至危急保安装置节流孔堵塞造成速关油压力低。
3 故障预防控制措施
以上介绍了小机速关阀无法开启的常见故障及处理措施，根据故障发生的原因，归纳了以下预防控制措施：
（1）重点做好小机油质管理，确保油质水分及颗粒度合格。电磁阀卡涩、插装阀卡涩、节流孔堵塞等都是由于油质不合格引起，如油中含水导致部件锈蚀。因此在日常维护工作中，要加强油质的监督，做好油净化处理。
（2）严控检修工艺质量。速关阀油缸内漏、启动电磁阀漏装节流孔、仪控电磁阀故障主要都是由于检修工艺控制不严引起。因此对速关组件的检修，必须严格控制工艺质量。
4 结语
杭州汽轮机股份有限公司生产的小机在国内机组中应用较多，速关阀故障时有发生。造成速关阀故障的原因较多，本文重点介绍了速关阀无法开启的常见故障种类，总结了原因并提出解决办法，从而可以在较短时间内判断故障并处理缺陷，确保小机的投运。防止故障的发生才是提高设备可靠性的关键，因此在日常设备管理和检修工作中，要重点做好油质管理和检修工艺质量控制，避免故障的发生。
作者简介：
李凯飞，男，助理工程师，从事设备运行工作。
论文作者:李凯飞
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/10
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