摘要:主要研究汽轮机调速系统常见问题,对主汽门异常开闭、高压调速气门自动开启、异常调差等常见问题原因进行了分析,在此基础上给出了对应的处理方法。
关键词:汽轮机;调速系统
调速系统是汽轮几组非常重要的结构,对汽轮机运行的安全性和稳定性有着直接的影响,长期的运行过程中,汽轮机调速系统可能因为磨损、锈蚀等问题而出现故障,研究汽轮机调速系统常见问题的处理方法,对提高汽轮机运行安全性稳定性有着重要意义。
一、系统挂闸后中压主汽门无法开启
(一)技术原理分析
来自EH油泵的压力抗燃油计入调速控制系统,分成多路分别送入不同的控制组建,压力油经节流孔进入主汽门油缸活塞下和主汽门油动机集成块卸荷阀底,主汽门油动机受到压力油作用,克服摩擦力、蒸汽压力、阀门自重以及其他载荷,打开主汽门,同时送入卸荷阀下的压力油通过卸荷阀节流孔,作为自动停机危急速断控制油,该控制油经过卸荷阀节流孔作用于卸荷阀滑阀上部,封闭主汽门油动机油缸底与油压回路通道。主汽门开关电磁阀、AST电磁阀失电打开,卸荷阀杯状滑阀控制油接入无压回油,卸荷阀受到底部压力油作用动作,接主汽门油动机油缸压力油至有压回油,操纵座弹簧力作用于主汽门,使主汽门关闭。卸荷阀针阀调节手柄缓慢逆时针转动也会导致主汽门油缸活塞下腔压力油跌落,使主汽门油动机行程部分关闭,可以用于主汽门活动试验。
(二)处理方法
通过主汽门工作原理分析可知,机组挂闸,主汽门开启,油动机油缸活塞下压力约为14.0MPa,外部检查结果显示A侧中压主汽门关闭弹簧和阀门工作正常未见卡涩现象,可以初步判断是主汽门油动机油缸活塞下部泄露,其中活塞下高压油泄露可能性最高。主汽门油动机油缸活塞下腔压力油泄露、电磁阀AST电磁阀失电开启会导致卸荷阀AST控制油连接无压回油上部失压,卸荷阀滑阀下部油压导致动作,使主汽门油动机油缸腔接入有压回油。可以拆除A侧中压主汽门卸荷阀,检查卸荷阀针阀调节手柄情况,如果手柄没有阻力,表明手柄螺纹过短,针阀不能旋转到位,并导致A侧中压主汽门卸荷阀腔油经针阀进入有压回油、中压主汽门油动机油缸活塞下高压油从高压卸荷阀进入有压回油,不能打开中压主汽门。这种故障可以通过更换针法调节手柄螺丝解决,增加手柄螺丝长度,避免针阀泄油。
二、A侧GV3高压调速气门自动开启
高压调速气门有自动开启的情况,在没有外部信号的情况下误动作,自动打开。导致这种故障的常见原因是MOOG伺服阀异常。该高压调速阀压力油需要通过10μm滤油器和MOOG电液伺服阀,之后再送入高压调门油动机活塞下腔,打开高压调门。调速系统工作正常时,伺服阀没有信号接入,压力油不能从伺服阀通过,如果伺服阀在没有信号传入的情况下自行打开,最可能的原因是伺服阀机械零位漂移,需要对伺服阀零位进行重新矫正。
首先通过信号源为MOOG伺服阀提供信号,加4mA以下小电流,逐步调整伺服阀机械零位,这种信号状态下,GV3高压调门保持关闭状态。之后再初步增加信号强度,高压调门逐渐缓慢开启,信号加满调门全开,再逐步降低信号强度,调门随之缓慢关闭。重新调整MOOG伺服阀零位,能够较好的解决没有外部信号传入情况下,挂闸后高压调门自动开启问题。
此外还存在着OPC油压失压情况,系统挂闸,高压、中压主汽门开启而OPC油压不能建立,AST油压只有10MPa。OPC控制油来自调节气门卸荷阀下腔高压油节流孔,通常OPC油压和AST油压一致,出现这种故障,因此该故障分析的关键在于找寻OPC油压失压原因,追溯油压源头和泄油渠道。通常AST与OPC油均比较稳定,通过油压随调门开度变化的规律分析,可以判断故障原因。
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三、活动电磁阀带电主汽门不动作
主汽门开启状态下,主汽门活动试验过程中,活动电磁阀带电,主汽门却没有活动。主汽门保持开启状态,分析可能的原因是主汽门活动试验整个过程中油路不通,电磁阀带电,阀体活塞并没有受到压力驱动,有可能是油路电磁阀后节流孔不通、受限,或油动机活塞下高压油、主汽门活动排油路不通。
出现这种情况,首先查看高压主汽门活动电磁阀,拆除后进行通电试验,接临时220v交流电。电磁阀工作正常,则排除电磁阀故障,继续监测油动机活塞下腔高压油、主汽门活动排油路,发现异物需进行处理,处理之后再次进行主汽门活动试验。此次主汽门活动试验仍然可能存在着主汽门关闭速度过慢的情况,需进一步拆除A侧高压主汽门节流孔,测量节流孔孔径,将其和出厂技术文件进行对比,认为高压油和油动机之间节流孔孔径不合理,如果油动机高压油和主汽门活动泄出油流速一致时,油动机油压将不会下降,主汽门无法关闭,因此可以适当增加A侧主汽门活动快慢节流孔孔径,并再次进行活动试验。
四、EH油泵油压偏低致跳闸
机组启动过程中,在开始启动到达到恒定速度的变速过程中,高压油、AST控制油压力稳定,保持在13.5MPa左右,EH出口油压14.0MPa,机组转入带负荷定速状态后,油压则在8.4-14MPa范围内频繁波动,导致机组EH保护动作而跳闸。
这种形式的故障基本可以排除EH油泵引起的油压波动,推测是保护电磁阀组件、MOOG阀、试验电磁阀等系统带电设备频繁动作导致。机组挂闸,油压立即开始波动,可能是MOOG阀动作异常、调节气门卸荷阀阻尼孔阻塞等问题导致的,如果调门卸荷阀阻尼孔清理之后母管EH油压、AST控制油仍然频繁波动,且在定速与带负荷后才出现,人为关闭中压调节阀至90%后波动停止,则怀疑为MOOG阀故障,现场检查可发现MOOG阀振动,需拆开MOOG阀进行检查。
MOOG阀由永磁钢电力矩马达与机械反馈二级液压功率放大器组成,一级放大器是一个双喷嘴和一个单挡板,挡板位于力矩马达衔铁中间,穿过两个喷嘴,喷嘴与挡板之间有两个可调节流缝隙,挡板、喷嘴控制油压到达二级滑阀两端面。二级放大器为四通滑阀,压差一定,滑阀开口越大,输出流量越大,挡板上还固定有悬臂反馈弹簧,嵌入滑周槽。零位挡板处于中间位置,两个喷嘴油流截流一致没有压差,力矩马达受到信号作用,衔铁、挡板将向其中一个喷嘴倾斜,产生滑阀两端油压差,滑阀位移,直至反馈弹簧产生的反作用力和力矩马达出力相等。如果滑阀阀芯末端长度不足,导致油口不能完全封闭,就可能引起MOOG阀摆线马达频繁动作,油口泄油,因此可以适当延长滑阀阀芯末端长度,改造后重新启动机组,中压调门开至100%,高压油、AST以及OPC控制油压都能够保持稳定,不会出现频繁波动。
结语:
调试过程中通过对异常几种常见问题的分析处理,能够保持机组调速系统的安全稳定运行,这些常见故障根源在于部件质量问题和设计缺陷,通过及时有效的技术处理能够有效避免,预防安全事故,实现安全生产。
参考文献:
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论文作者:吴春镐
论文发表刊物:《电力设备》2017年第9期
论文发表时间:2017/8/2
标签:油压论文; 汽门论文; 高压论文; 汽轮机论文; 滑阀论文; 调门论文; 动机论文; 《电力设备》2017年第9期论文;