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1、亚临界600MW汽轮机高压调节汽门突关异常研究和处理 【摘要】针对亚临界600MW汽轮机高压调门突关故障,通过分析高压调门突关故障时的现象及高压调门设备结构,从设备自身缺陷、外界影响因素等2方面入手,分析造成高压调门突关故障的根本原因,针对原因特点提出临时解决措施和彻底治理措施,消除高压调门突关故障。【关键词】亚临界高压调门Dump阀关闭时间滑压曲线广东国华粤电台山发电有限公司(以下简称国华台电)A厂1-5号机组汽轮机为上汽设计并生产的亚临界600MW汽轮机,每台汽轮机共有4个高压调节汽门,调节汽门的功能是控制
2、蒸汽流量,精确地调节汽轮机的转速和负荷。调节汽门为立式布置,油动机与阀杆通过连接杆直接连接,调节汽门靠液压开启,靠弹簧关闭。高压调门油动机主要包括伺服阀、Dump阀(快速卸载阀)、油缸、活塞杆等部件,正常运行时,伺服阀控制油动机进出EH油,从而控制高压调门正常的开启与关闭,机组打闸时,Dump阀控制油动机紧急排油,失去液压力的高压调门靠弹簧快速关闭。6国华台山电厂1-5号机组高压调门在机组正常运行时经常会出现高压调门突关、伺服阀故障等缺陷,使机组不能正常按照电网的要求进行调节,严重影响机组安全、可靠的运行。1高压
3、调门突关的现象1.1高压调门关闭时间快在高压调门发生突关时,高压调门迅速关闭,关闭时间在1s内,关闭速度与机组停机打闸时高压调门关闭的速度相同。由于高压调门是靠液压开启,弹簧关闭,当高压调门油动机上下腔室导通时,高压调门由于失去了油压的作用,在弹簧力的驱使下迅速关闭,发生高压调门突然关闭的直接原因就是高压调门Dump阀打开,油缸上下腔室迅速导通,导致高压调门迅速关闭。1.2高压调门关闭后,EH油系统流量增加高压调门发生突关后,该高压调门的安全油管路温度较高,且管路内有液体流动的声音,EH油主管路上的流量由20L/
4、min增加至40-45L/min。高压调门发生突关现象时,单台EH油泵不能维持系统的压力,需两台EH油泵同时运行。在高压调门发生突关后,将高压调门指令至为零位,安全油管路无液体流动声音,单台EH油泵运行就可满足EH油系统压力的需求,EH油主管路上的流量恢复至20L/min。1.3高压调门关闭后,可以重新开启6在发生高压调门突关现象后,将高压调门指令至为零位,伺服阀将EH油管路进油与安全油管路切断,EH油系统无内漏现象,油动机的Dump阀内部压力重新建立,如果Dump阀不存在自身的故障,Dump重新处于关闭状态,这
5、时重新输入指令,高压调门可以重新被开启,开启至正常阀位后,高压调门可以投入正常运行,调节无异常。2高压调门突关的原因分析在发生高压调门突然关闭时,高压调门关闭速度非常快,说明高压调门压力腔室内的油压迅速与非压力腔室的油压相同,在高压调门弹簧力的驱使下,高压调门发生突然关闭的现象,所以高压调门发生突然关闭的根本原因为Dump阀开启。2.1Dump阀损坏国华台电A厂使用的高压调门Dump阀为上世纪八十年代引进的美国西屋公司技术,在一个Dump阀的机械结构中存在三个密封面,是一个静不定的结构,DUMP阀口径一般在Φ63
6、mm-Φ70mm,因此,只要阀口有一点密封不严或密封件脱离密封位置就会产生大量泄漏,系统为了保证当前阀位,伺服阀将不断向油动机内补油,当泄漏达到一定程度时,该高压调门OPC油压将不能保证Dump阀关闭所需要的油压,Dump阀立即开启,高压调门油动机压力腔室与非压力腔室立即导通,高压调门在弹簧力的做用下突然关闭。2.2高压调门开启过快6部分发生突关的高压调门,当指令至为零位后,EH油系统流量正常后,高压调门可以重新被开启,且活动正常,对这类突关现象的高压调门Dump阀进行检修时,测试Dump的内漏量合格。图1是国华
7、台电A厂高压调门油路图,高压EH油进入油动机后被分为两路,一路经过伺服阀控制后进入到油动机中,由于高压调门不断调节的作用,在机组运行时此路油要经常向油动机中补油,另一路经过节流孔后共给OPC,此路油的作用是将Dump阀压死,将油动机压力腔室与油动机无压腔室、回油管路断开。当高压调门接到瞬间开启指令时,要求高压调门开启速度非常快,由于高压调门伺服阀进油量较大,EH油在管路的速度非常快,由于射流作用的原理,造成该油动机的OPC压力暂时减小或消失,Dump阀由于失去了OPC压力的作用而打开,造成油动机压力腔室与油动机无
8、压腔室、回油管道联通,油动机失去了油压的作用,在弹簧力的作用下迅速关闭。6由于OPC短暂失压而造成高压调门突关的现象经常发生在滑压特性曲线不好的机组或负荷变动特别大的机组。国华台电1、3、4、5号机组的滑压特性曲线为定-滑-定,当机组负荷为450MW时,四台机组的主蒸汽压力就达到了额定参数;而2号机组的滑压特性曲线为定-滑-定-滑-定,当机组负荷为580MW时,主蒸汽压力
