汽轮机调节系统故障分析与解决办法.doc

汽轮机调节系统故障分析与解决办法2011年第2期总第144期冶金动力ME1LLURGICALPOWER47汽轮机调节系统故障分析与解决办法刘业,祁玲,袁伟飚(安阳钢铁公司动力厂,河南安阳455004)【摘要】在汽轮机调试过程中,拉阀试验不正常,直接影响了汽轮机空负荷试车.通过查找原因并消除,汽轮机空负荷试车得以正常进行,为机组投运创造了条件.【关键词】油动机;拉阀试验;word505;涡伺阀;调节滑阀;错油门【中图分类号】TK26【文献标识码】B【文章编号】1O066764(2011)02004703FailureAnalysisofRegulatingSystemofSteamTurbineandSolutionsLIUYe,QiLing,YUANWeibiaoPowerPlant.AnyangIron&SteelGroupCo.,Ltd.,Anyang,Henan455004,China)【AbstractIncommissioningprocessofasteamturbine,thepullvalvetestwasabnorma1.Itdirectlyaffectednoloadtrailrunofthesteamturbine.Thecauseswerefoundoutandeliminated.Noloadtrailrunofthesteamturbinecouldproceednormally,whichwasfa-vorableforcommissioningofthesteamturbineset.【Keywordsoildrivenmachine;pullvalvetest;word505;vortexservovalve;regulatingslidevalve;pilotvalve1前言安钢140t/h干熄焦余热回收汽轮发电机组系高温高压抽凝式,其型号为C258.83/1.27.该机组于2009年5月底安装完毕.汽轮机静态试验时,调节系统拉阀试验异常.正常情况下,当操作W0rd505输入O100%H,阀位开度信号,电液转换器输出0.250.60MPa的调节油压,油动机应该对应040mm的行程.输人的阀位信号与油动机行程成线性对应关系.而实际试验结果线性关系不正常,拉阀试验不成功,热态调试无法进行,影响了整套机组的投运.2调节系统组成及工作原理C258.83/1.27型汽轮机调节系统采用的是数字电一液调节系统(DEH),主要由数字调节器(word505E),电液转换器,液压伺服机构,调节汽阀组成,见图1.其中液压伺服机构由调节滑阀,错油门,油动机,启动阀等组成.其调节原理如下:调节器接受转速传感器输人的转速信号,压力传感器输入的抽汽压力信号,功率传感器输人的电功率信号以及过程控制,辅助控制等回路输入的控制信号,解算后输出标准电流信号给电液转换器;电液转换器接受调节器输出的420mA标准电流信号,输出与输入电流信号相对应的0.250.60MPa调节信号油压;调节信号油压经液压伺服机构即调节滑阀,错油门级放大,控制油动机活塞移动,通过调节杠杆,改变调节汽阀的开度,调节汽轮机高压段,低压段的进汽量,实现改变热负荷或电负荷的目的.3原因分析汽轮机在做拉阀试验时,当调试人员操作word505输入阀位开度信号时,电液转换器接收Word505的输出信号并将电流信号转变为调节油压信号输出是正常的,证明word505和电液转换器工作是正常的,不存在输入与输出信号失真问题,但对应的油动机开度却不正常.拉阀试验数据及线性曲线见表1和图2.表1拉阀试验数据冶金动力METAI工URGICALPOWER2011年第2期总第144期十卜EJ电一黼ll.f.聿匡r,尸JIl.-fJ审.TL_一椭_iII美+E.二=j(一xllh丌.一,L_j.E(己3)TJ-I.一图1汽轮机调节系统图图1汽轮机调节系统图lO2O3O4O5O6O7O8O90100阀位开度/%图2输入阀位信号与高压油动机行程关系曲线排除了word505及电液转换器的原因,问题就集中在调节滑阀或调节汽阀的反馈装置上,通过分析,可能存在以下原因:(1)调节滑阀,错油门,油动机及调节汽阀的反馈装置中的滑阀与套筒的配合间隙过小,使滑阀在套筒中滑动时极易发生卡涩,造成滑阀动作不灵活或不动作;滑阀,套筒的加工质量,加工精度存在一定的缺陷,配合表面粗糙度过大.使滑阀在套筒中运动时发生卡涩,造成滑阀动作不灵活或不动作;(2)调节系统各部件在安装时没有清洗或清洗不干净,系统充油后,部件组装出厂前未清理干净的加工金属屑,灰尘等杂质被高压油带到各部件的配合间隙中,引起滑阀卡涩,造成滑阀动作不灵活或不动作;油管道安装完毕后,油管道(1Cr18Ni9Ti)冲洗不合格或冲洗完毕后油箱的油经化验本身不合格又没有更换新油,调节系统充油后,油中的机械杂质被带到调节系统各部件动静配合间隙中,引起个别部件的滑阀发生卡涩,造成滑阀动作不灵活或不动作.针对上述可能存在的原因,首先对调节系统各部件全部解体检查,解体后发现内部比较脏,个别部件中有杂质存在现象.用煤油对分解下来的各零件逐一清洗几遍,并检查发现调节滑阀的套筒内侧表面加工质量有些粗糙,个别之处有毛刺,其他部件未发现异常情况.对调节滑阀的滑阀和套简进行试装,发现在整个行程范围内有多处配合过紧而出现卡涩现象.用细砂纸对配合面进行精磨处理,并反复试装直到滑阀在套筒中不再出现卡涩现象为止.处理完毕后,对每个部件逐一进行回装.再启动高压电动油泵,重新做拉阀试验,现状基本没有什么改观.试验结果表明:调节滑阀及调节汽阀的反馈装置原因可以排除.对照调节系统图,见图3.通过对调节原理进一步的分析和讨论,基本确认问题出在1次脉冲油压上,1次脉冲油压的变化直接影响油动机的行程.在对调节滑阀清洗,打磨处理过程中,对调节滑阀的套筒进行了仔细观察研究,发现调节滑阀的套筒上,下部各有长方形的孔,上部的孔为回油孔,尺寸较大为qo44的圆孔;下部的孔为泄油孔,尺寸较小,为230mm的细长孑L.下孔,上孑L和脉冲油路是相通的.调节滑阀结构图如图3.其工作原理:滑阀在套筒中的平衡是靠滑阀上部的弹簧和下部的调节油压共同作用实现的.当作用在底部的调节油压改变时,滑阀嚣42011年第2期总第144期冶金动力METALLIARGICALPOWER49图3调节滑阀结构图的平衡遭到破环,开始产生移动,泄油口的开度大小发生变化,引起1次脉冲油压的改变.1次脉冲油压变化时,错油门滑阀的平衡被打破,滑阀开始动作,引起油动机滑阀上下腔进,出油量发生变化,油动机滑阀开始动作,带动调节滑阀提板动作,从而改变汽轮机进汽量.由于错油门滑阀顶部直接作用于高压油,取代了弹簧,因此,滑阀上部产出的压力是一定的,这样,I脉冲油压的大小决定了错油门滑阀的位移量,也就间接决定了油动机的行程的大小,最终影响的是负荷的大小.在现场清洗调节滑阀套筒时发现,套筒下方泄油口只有一个,而上方的回gtZfL有两个.查阅设计图纸,发现图上显示的泄油口是两个,且为对称布置,现场设备的实际结构和图纸不相符.从工作原理上来分析:调节滑阀泄油口的数量和尺寸不同对油动机行程的影响是不同的.当调节油压改变时,相对于滑阀同样的行程,1次脉冲油泄油量存在较大差异,脉冲油压的变化量不同,油动机的行程也就不同,造成拉阀试验的结果也就不同.所以,根本问题就发生在泄油口上,这是拉阀试验不正常,线性关系遭到破环的根本原因.因此,可以断定在设备加工过程中,操作人员没有按图操作,漏加工了一个泄油孑L.4解决办法找到了根本原因,通过厂家技术服务人员的最终确认,并在其监督和指导下,对滑阀套筒进行二次加工,按照设计图纸要求,在套筒原有泄油孔对称的位置上,再加工一个相同尺寸大小的长方形泄油孑L.加工完毕后,进行回装,再做拉阀试验,基本一次成功.通过几次反复的试验和对孔的加宽加长的修整,对线性关系曲线不断修正,最后得到一条合格的线性关系曲线.具体参数及曲线如表2和图4.40363228242O161284表2加工改进后的试验参数lu2u3O4O506O708u90100阀位开