炼油厂的300万吨/年重催装置主风机组汽轮机(型号NGS63/50)由浙江汽轮机总厂引入德国西门子技术设计生产,调速控制系统则采用了德国TS3000系统控制,文章详尽阐述了汽轮机调节油路过程,就常见的调压机构失稳和速关阀无法启动等故障原因做出剖析,并给出了解决办法。
一、调节保安油系统简述
本电站涡轮为高温高压单缸单轴凝汽式涡轮。(DEH)控制系统均使用数码电液控制。调节系统主要由数字调节装置、电液转换器、液土伺服机构和调节控制阀等构成:保险控制系统均采取了冗余保护措施,即液压安全系统和电气保护系统:液压保险控制系统主要由危急遮断装置、安全调等机构构成,启动润、主动节流阀和抽气控制阀。当安全装置动态时,断开安全油路,以确保全油电压降至零时安全可靠,主阀、调整阀、抽汽控制阀均立即关闭。当发电机组正常工作时,控制调节的保安油系统均由涡轮主水泵和发电机组启动时的高压油泵供给。随着汽轮机速度的增加,主水泵出口油压也逐步增加。当主油泵的出口油压高于或高压油泵出油品时,控制系统自动转换至主油泵供油。
二、汽轮机调速机构失稳原因分析
(一)可能引发调速机构失稳的流程关键点
汽轮机的调节速度以压油通过2050,再经电液转换器1742形成的二次油,后通过经5600单向调压阀而达到1910错油门,再结合经4600蓄能器达到1910的压油配合,同时通过对0801调节空气阀的作用而实现调压。所以,在1910、4600、2050、1742等发生的故障情况,都可以导致调压机构不稳状态(系统外机械故障及漏油导致调压机构失稳本文中不做解析)。
(二)调速机构失稳时错油门的进、回油管无振感
错油门滑阀由旋转圆盘与滑阀式换向阀体粘接而成,但由于油过热或受污染导致酸值增加形成的积焦或颗粒污染,导致滑阀式换向阀旋转阻力矩额外增加或黏合剂强度降低等,引起由旋转圆盘与滑阀式换向阀杆体相互脱开的故障,同时由于滑阀式换向阀体不再旋转,调节系统的迟缓值显著上升,当二次油管压力变化发生时,燃油动机要么不反应要么形成大幅度过调的动作。解决办法:停机换采用错油门滑阀式换向阀,也可换采用正常温度下剪切强度>14.7MPa的单组分厌氧胶黏剂,再次粘接滑阀体。
(三)当调压机构失稳时,错油门的进、回油管线和本体都有明显的振感
压力压油和二次油震荡都会导致错油门的剧烈震荡,加压油震荡可以由溢流阀失灵、4600储能器冲压量不够、2050内漏及阀位的震荡所引起;二次油震荡可以由1742电液转换器或五千六百调整阀的开度差太大、装反或失灵所引起的。错油东晋门阀杆振幅差太大、阀柱损坏而引起的内漏、转动频率若与错油门自然本体或管路的固有频率相似,也可以引起震荡。
三、汽轮机调速机构失稳解决措施
检测并替换溢流阀;检测蓄能器的冲压压力,以确定其气压是正常气压油的0.65-0.95倍;利用"B"通道,检测2050控制阀内进出油有无波动;检测电液转换器的电压信号和输出制动油压关系与试运转时间测试数值相比较,同样电压信号所对应的刹车油压降低,可能是因油系统的清洁程度较差,或者电液转换器内进出油滤网阻塞而造成的,可停机清理过滤器,如检测结果不正常,可以用校正计算公式和范围的方法重新调节,如无法整定可整体调换;检测5600调节阀内部O型圈是否封闭状态良好,减小调整阀门打开程度可有效减少二次进油波动,必要时也可在调节系统内静态调试进行调整调节阀开度整定。具体分析处理过程情况如下:
(1)检查高大油泵出目油卡195mpa,检查供油卡力正常
(2)检查调整保安油控制系统的管路、润门和止回阀。管路与无泄露管路连接处无问题。若阀门开关状况正常,主水泵出口止回陶严密
(3)经过查调节保卫代安全油体系中各管道间的大力历史曲线,查明了三次抽汽阀的控制燃料管在冲转流程中压强逐步降低。从而确定了三次抽汽阀的单向调整代存在内泄漏。当拆开调整代后,可以看到在阀芯和代套上都有许多划痕。用了600目金相砂布研磨、清理、进行装配之后,才锁紧汽轮机并进行测试。而此时,三级抽汽阀的限制油管压力上升1.92mpa,安全油管压力上升94mpa。一般认为,控制门内漏气才是造成安全油压低的最主要因素。
(4)对DEH信号控制器进行全面检查测量DDV代控制信号,真正的DDV阀供电稳压24VDC,且DDV调阀芯地址反馈信息正确无误。拔下DDV闵航空插销后,将可调流量调动作液压伺服电机调节到满关,在全开位害时测量LVDT的输出申十。在全关时,两台LVDTs的输出申开都是0.88v,全开时,两台LVDTs的输出电压都分别是4.50和4.51v,确认了DEH系统控制信号正确堂DDV阀门工作顺利。
四、速关阀无法开启原因分析
如上文中提到,由于速关油建立过程比较繁杂,涉及控制油路模块的所有液压控制器,如果所有控制门发生内泄漏或阻塞都可导致启动油低压,或因速关油低压而导致速关阀无法启动,所以对于系统内控制阀门的自然本体问题就不再冗述了,本章仅从如下两个方面就速关阀的无法启动故障加以了分析。(1)启动油低速运行关阀汽缸与活塞的径向间距过大,导致启动油大量渗漏,气压突然减小,无力将活塞运动引入活塞盘,活塞运动和活塞盘脱开的状况下速关油无法建立制动油压,因此速关阀无法启动。解决办法:通过置换气缸和在活塞运动上重新安装密封件。(2)启动油压泄压过快1839回油的可调控制节流阀打开度过大,造成1839调换阀位后的启动油泄压过快,速关油升压速率远低于启动油的卸压速率,导致活塞盘与活塞运动时脱开,从而导致速关阀无法启动。解决办法:重新检查1839回油能调节流阀及调节模块,以减小能调节流阀打开程度。
结语:本文主要根据汽轮机的调节油流程特点,就造成了汽轮机的调压机构失稳和速关阀无法启动等故障的部分因素展开剖析并给出了解决对策,但并未对整个系统控制阀故障细化剖析。油品质问题是影响油系统可用性的最主要原因,控制门内漏气才是造成安全油压低的最主要因素,多控制阀故障由油污染所造成,因此定时对油品加以检查换油可有效防止控制阀故障。
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