给水泵汽轮机低调门油动机油封漏油分析论文_刘越强

(阳城国际发电有限责任公司 山西晋城 048102)

摘要:给水泵汽轮机控制油主要控制高、低压主汽门和调汽门,控制油先经过电液控制块在块中完成转换,一部分作为动力油供向调门执行机构的液缸,一部分经电液转换器成为二次油供向调门执行机构的液压放大单元,一部分经节流成为安全油供向主汽门。

关键词: 给水泵汽轮机;油动机;油封

一、引言

给水泵汽轮机为德国西门子公司制造的GK32/56型单轴、单缸、冲动,纯凝汽式汽轮机。汽轮机在汽缸前面两侧分别布置低压联合阀门和高压联合阀门,来自A5抽汽和辅汽的低压蒸汽从汽缸上部进入,来自冷再管道的高压蒸汽从汽缸下部进入,各阀门与汽缸均为刚性联接,汽轮机的排汽从低压缸向下排出,通过排汽管道进入主机凝汽器。

给水泵汽轮机低压调门为杠杆连接、液压驱动,该调门由四个行程不同的阀芯按照特定的顺序打开或关闭来控制汽轮机的进汽量,四个阀芯均固定在一个横梁上,该横梁通过套筒和销钉与阀杆相连接,阀杆通过杠杆与油动机相连接,当油动机活塞向下移动时阀门开启,油动机活塞向上移动时阀门靠弹簧力将阀门关闭,为了减少流量损失,调节阀在出口侧装有扩压器,该扩压器布置在阀室内。

当错油门下部二次油压升高时,滑阀向上移动,油动机活塞上部与进油相通,下部与回油相通,油动机活塞杆向下移动,在杠杆的作用下,阀门杆向上移动,阀门开启。油动机向下移动时反馈斜杆带动反馈连杆使滑阀向下移动,错油门关闭,重新回到平衡位置,当二次油压降低时恰好与升高时相反。

二、现象

7月21日凌晨2号机正常运行,机组负荷210MW。02:35分,运行巡检人员发现21给水泵汽轮机低调门油动机下部有积油,上部油动机油缸处滴油,初步判断为油动机油封漏油。凌晨三点运行人员将21给水泵汽轮机停运起电泵,随即维护人员准备工器具,更换低调门油动机油封。经拆开后发现低调门油动机油封内部6点钟方向有偏磨的划痕,偏磨约0.5mm,密封圈已被划破,活塞杆上有毛刺划痕。回装过程中发现低调门油动机存在憋劲现象,通过调节油动机活塞缸水平拉杆和垂直拉杆,然后将油动机油封回装回去。

三、原因分析

给水泵汽轮机低压调门油动机油封有偏一侧划痕,说明21给水泵汽轮机低调门油动机活塞杆没处在正中位置,而在回装时油动机又存在憋劲现象。以此来分析,21给水泵汽轮机低调门油动机活塞杆偏磨可能有以下几个原因:

1、外部原因——支吊架

21给水泵汽轮机油动机与油动机供回油管连接时存在憋劲现象,就地检查发现供回油管支吊架没有明显错位或松动现象。停机时将油动机供回油管与油动机松开后观察油管的自然状态,发现油管与油动机有错开现象,说明油管与油动机连接时有憋劲。油管与油动机连接时不对中原因可能为:

a.机组安装时就存在此现象;

b.机组常年运行,基础有沉降或油管走位;

2、内部原因——油动机定位

油动机位置主要由油缸下部的转动销轴、上下拉杆和水平拉杆来调节。2号机21、22给水泵汽轮机低调门油动机活塞缸活塞杆与油封都有不同程度的偏磨现象,而5号机52给水泵汽轮机无偏磨现象。对比两台机组,就地测21、22给水泵汽轮机低调门油动机油缸下部转动销轴的左右间隙,两台给水泵汽轮机基本一致,左侧7mm右侧9mm;52给水泵汽轮机低调门油动机油缸下部转动销轴的左右间隙均为8mm;21给水泵汽轮机低调门油动机油缸左右两侧的上下拉杆垫片伸缩量为19mm和18mm,22给水泵汽轮机左右两侧的上下拉杆垫片伸缩量为23mm、22mm,而52给水泵汽轮机左右两侧的上下拉杆垫片伸缩量均为30mm;水平拉杆方面,21给水泵汽轮机低调门油动机油缸水平拉杆前后间隙分别为12mm、6mm,22给水泵汽轮机为8mm和10mm,而52给水泵汽轮机给水泵汽轮机低调门油动机油缸水平拉杆前后间隙为10mm和8mm。对比数据可以发现,21、22给水泵汽轮机低调门油动机活塞缸活塞杆与油封偏磨与油动机定位有很大关系。

四、处理措施

1、停机后将油动机供回油管与油动机松开后观察油管的自然状态,对油管与油动机错开的,说明油管与油动机连接时有憋劲现象。根据现场实际情况对供回油管进行改管,并重新加装管道支吊架;

2、在确定油动机供回油管与油动机之间没有憋劲现象时,对给水泵汽轮机低调门油动机做阀门静态试验,观察油缸活塞杆与油封外部密封圈挤压的方向位置,然后通过调整油缸下部的转动销轴、上下拉杆和水平拉杆的位置(水平拉杆调节活塞杆东西位置,上下拉杆调节活塞杆南北位置),使得油缸活塞杆处在中间位置,减小与油封间的摩擦。

3、采取西门子推荐的给水泵汽轮机油动机技改方案

图一是现有伺服缸的示意图,活塞缸控制阀门的阀位是通过杠杆和阀杆来实现的,如果杠杆的支撑点是不利的,那么这个缺陷就会涉及到上部导向套。

为了防止这样的事情发生,图二对其进行了改进。

改进后的有三方面的优点:

1、额外增加的导向套和导向杆可以改善活塞的导向,确保减少部分载荷,从而减少磨损。

2、在新的设计中,完整的油动机活塞缸是永久的固定在外壳上的,也就意味着是一个支架。这种改进后的优点是这种新的支架可以调节静态力和动态力,不再通过活塞杆来作用于导向衬套。

3、新增加的万向节其对活塞缸可以任意定位。

五、结论

结合此次油封磨损事件,检查其他给水泵汽轮机低调门油动机活塞缸活塞杆与油封都有不同程度的偏磨现象。针对此问题,认真剖析问题的实质,对设备系统在设计、施工安装时存在的安全隐患进行逐一分析。并结合现场实际情况,对存在的隐患设备从管理方面和技术方面进行排查,举一反三,将隐患和问题消除在可控的范围内,防止问题进一步扩大,做到本质安全。

参考文献:

1、《汽轮机原理》,沈士一、庄贺庆、康松、庞立云等合编,水利电力出版社出版,1995年.

2、《阳城国电培训教材》,阳城电厂、江苏苏能编译,1999年.

作者简介:

刘越强(1987-),男,山西应县人,工程师,2011年7月毕业于山西大学工程学院动力系热能与动力工程专业,现在阳城国际发电有限责任公司工作。

论文作者:刘越强

论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期

论文发表时间:2019/4/11

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给水泵汽轮机低调门油动机油封漏油分析论文_刘越强
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