大型汽轮机高压调门伺服阀卡涩在线更换处理方法的探讨

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1、大型汽轮机高压调门伺服阀卡涩在线更换处理方法的探讨　　摘要：文章首先介绍了大型汽轮机高压调门伺服阀的原理结构及功能，重点分析了在线更换伺服阀过程中存在的危险因数，并提出了相应的具体检修控制策略。　　关键词：汽轮机；伺服阀；在线更换；轴系振动；EH油泄漏　　前言：　　目前，为了满足电网稳定性的需要，大型汽轮发电机组要求必须具备快速且频繁调峰的能力，这对控制汽轮机进汽量的高压调门在灵活性和可靠性方面都提出了更高要求。国内大型汽轮机高压调门的控制方式普遍采用DEH控制系统，而电--液伺服执行机构无疑是其中最重

2、要的组成部分。由于设备制造工艺不良、材质老化、维护检修不当等原因，可能会导致汽轮机电--液伺服执行机构出现卡涩问题，严重困扰汽轮机的安全运行，而且随着汽轮机投运年限增加，这一矛盾将愈发尖锐。探索一种能在线处理汽轮机电--液伺服执行机构卡涩故障的方法来避免机组非停已变得势在必行。　　一、设备原理结构及功能介绍6　　汽轮机进汽量的多少是通过控制高压调节阀的开度来实现的。而调节阀开启由EH油压力来驱动，关闭则是靠操纵座上的弹簧力，两者平衡就可以维持阀门在某一指定开度。电--液伺服执行机构的功能就是控制调节阀油

3、动机缸体的油量，即缸体内的EH油压力，进而来控制调节阀的开度，它的核心部件是伺服阀。　　下面将简要介绍一下伺服阀的原理结构。伺服阀是由一个力矩马达和二级液压放大及机械反馈系统组成。第一级液压放大是双喷嘴和挡板系统；二级放大是滑阀系统。　　当有电气信号由伺服放大器输入时，则力矩马达中的电磁铁间的衔铁上的线圈中就有电流通过，并产生一个磁场，在两旁的磁铁作用下，产生一个旋转力矩，衔铁旋转，同时带动与之相连的挡板转动，此挡板伸到两个喷嘴中间。在正常稳定工况时，挡板两侧与喷嘴的距离相等。当有电气信号输入，衔铁带动

4、挡板转动时，则挡板移近一只喷嘴，使这只喷嘴的泄油面积变小，流量变小，喷嘴前的油压变高，而对侧的喷嘴与挡板间的距离变大，泄油量增大，使喷嘴前的压力变低，这样就将原来的电气信号转变为力矩而产生机械位移信号，再转变为油压信号，通过喷嘴挡板系统将油压放大。挡板两侧的喷嘴前油压，与下部活塞的两个腔室相通，因此，当两个喷嘴前的油压不相等时，滑阀在压差的作用下产生位移，滑阀上的凸肩所控制的油口开启或关闭，便可控制高压油由此通向油动机下腔，以开大汽阀的开度，或者将活塞下腔通向回油，使活塞下腔的油泄去，由弹簧力关小或关闭

5、汽阀。　　伺服阀作为正常运行中控制每个高压调门油动机缸体进油和泄油的窗口，若出现中间位卡涩，将会造成调门油缸持续保持在进油或泄油状态。当泄油状态时，调门将会一直处于关闭状态；而当进油状态时，调门将会一直处于全开状态，在两种状态下，调门均失去了调节功能。6　　二、在线更换伺服阀存在的危险因素　　1、汽机高压调门汽侧隔离时的轴系振动问题　　当伺服阀卡涩在进油状态时，对应高压调门将会一直处于全开状态。要实现在线更换处理，先得将该阀门的汽侧进行隔绝，若直接采用对其油动机缸体隔离泄油的方法来关闭调门，由于无法控制

6、调门的关闭速度，这样势必会对汽轮机进汽系统形成一次大幅扰动冲击，极有可能引起汽轮机轴系瞬间受力不平衡而振动值超限跳闸；若采用上一级对应高压主汽门进行扩大隔绝，机组将会面临一个较长时间单侧高压主汽门运行的特殊工况，对汽轮机轴系的承受能力也同样提出了一个严峻考验，尤其是在汽侧隔离过程中，一旦出现操作不当，同样存在造成汽轮机轴系振动值超限跳闸的风险。　　2、验证单个高压调门EH油路在线隔离严密性的问题　　根据高压调节门EH油路实际结构情况可知，要实现与伺服阀相连的所有油路隔离，取决于压力油供油门、OPC母管逆

7、止阀、有压回油母管逆止阀三个阀门的严密性。EH油压力高达14Mpa，若某个隔离阀门存在内漏缺陷，一旦伺服阀解体，必将造成EH油大量外漏，对人身及设备都要带来严重的安全隐患。能否在伺服阀解体前验证其油路隔离的严密性，是安全顺利开展伺服阀在线更换检修工作的前提条件。　　3、EH油泄漏极易引发火灾的问题　　由于EH油系统压力极高，如果发生泄漏，漏油速度极快，而且EH油系统毗临热体，附近高、中压缸及供汽管道温度均高达600℃，漏油一旦进入保温层极易引发火灾，甚至引燃汽机润6滑油系统，严重时可能造成汽轮机断油烧瓦

8、、大轴弯曲的恶性事故。如何应急处理EH油系统泄漏，提前做好防火灾措施，对避免恶性事故的发生变得尤为重要。　　三、检修更换伺服阀具体控制处理策略　　1、更换检修前准备　　1）、当发现汽机高调门伺服阀卡涩异常后，第一时间解除该高调门自动控制方式，联系热控人员强制该调门指令与反馈一致，防止调门失控而突然大幅开关；　　2）、汽机由“顺阀”切至“单阀”运行，最大可能平衡汽机轴系轴向推力；　　3）、保持运行高压调门适当裕度，降机组负荷至一半额定出力以下