1 030 MW機(jī)組汽輪機(jī)汽門調(diào)試中出現(xiàn)的問(wèn)題分析

趙琦，張寶，胡洲

（國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司電力科學(xué)研究院，杭州310014）

1 030 MW機(jī)組汽輪機(jī)汽門調(diào)試中出現(xiàn)的問(wèn)題分析

趙琦，張寶，胡洲

（國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司電力科學(xué)研究院，杭州310014）

在進(jìn)行某1 030 MW機(jī)組汽輪機(jī)汽門調(diào)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)由于控制邏輯、設(shè)備安裝與油質(zhì)控制等問(wèn)題導(dǎo)致調(diào)門工作多次出現(xiàn)異常，分析和處理后問(wèn)題得到了解決，經(jīng)汽門快關(guān)時(shí)間測(cè)試，各汽門均滿足相關(guān)要求，在設(shè)備出廠、資料交付、油質(zhì)控制、現(xiàn)場(chǎng)安裝與調(diào)試等方面給出了相應(yīng)建議。

1 030 MW機(jī)組；汽輪機(jī)；汽門；電磁閥

1 汽輪機(jī)調(diào)門與故障

某發(fā)電廠1與2號(hào)機(jī)組為東方汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的1 030 MW、超超臨界、一次中間再熱、四缸四排汽、單軸、凝汽式汽輪機(jī)，汽輪機(jī)組型號(hào)為N1030-25.0/600/600。配汽系統(tǒng)由2個(gè)MSV（高壓主汽門）、2個(gè)CV（高壓調(diào)節(jié)汽閥）、2個(gè)RSV（中壓主汽門）和2個(gè)ICV（中壓調(diào)節(jié)汽門）組成。

汽輪機(jī)2只CV安裝于同一閥室，蒸汽從MSV流向CV，MSV與CV閥殼焊接為一整體，布置在機(jī)頭側(cè)運(yùn)行平臺(tái)下，每個(gè)CV通過(guò)高壓導(dǎo)汽管與高壓缸進(jìn)口相連。RSV和ICV共用1個(gè)閥體，組成中壓聯(lián)合汽門，分別布置于中壓缸兩側(cè)，再熱蒸汽先后進(jìn)入ICV與RSV。

汽輪機(jī)控制系統(tǒng)采用HIACS-5000M高壓純電調(diào)控制系統(tǒng)，汽輪機(jī)設(shè)計(jì)為中壓缸啟動(dòng)，正常運(yùn)行時(shí)采用節(jié)流配汽，高負(fù)荷時(shí)CV全開(kāi)，滑壓運(yùn)行。作為東方汽輪機(jī)廠產(chǎn)品，采用節(jié)流配汽，在國(guó)內(nèi)尚屬首次。為了滿足控制品質(zhì)的要求，東方汽輪機(jī)廠對(duì)其1 030 MW機(jī)型的控制系統(tǒng)進(jìn)行了大量改進(jìn)，比如射流管式伺服閥取代噴嘴擋板式伺服閥、取消兩位式汽門中的關(guān)斷閥等。

機(jī)組汽門在調(diào)試過(guò)程中先后出現(xiàn)諸多異?，F(xiàn)象，代表性的問(wèn)題有：EH（高壓抗燃油）油泵啟動(dòng)后，電流偏大；汽門無(wú)法正常開(kāi)啟；PLU（功率負(fù)荷不平衡保護(hù)）功能測(cè)試時(shí)，機(jī)組出現(xiàn)跳閘；ICV閥桿連桿銷子被切斷。事后分析與處理結(jié)果表明，造成上述異常的原因是多方面的。通過(guò)調(diào)試，設(shè)計(jì)、安裝與現(xiàn)場(chǎng)油質(zhì)控制等方面存在的問(wèn)題被充分暴露，并及時(shí)得到了解決，確保了機(jī)組的順利投運(yùn)。

2 EH油泵啟動(dòng)后電流偏大

在機(jī)組未掛閘的情況下，啟動(dòng)EH油泵，電機(jī)電流達(dá)到80 A（額定電流為85 A），遠(yuǎn)高于常規(guī)運(yùn)行值40 A，EH油溫升過(guò)快，EH油泵出口壓力僅能維持在12 MPa（設(shè)定為14 MPa）。關(guān)閉8只汽門的進(jìn)油截止閥后，EH油泵電流迅速回落到45 A，出口壓力也恢復(fù)正常值。

就地檢查發(fā)現(xiàn)，2只RSV和左側(cè)MSV就地EH油有明顯的節(jié)流聲，安全油回油管明顯較熱，嘗試使這3個(gè)汽門的試驗(yàn)電磁閥帶電后，EH油泵電流恢復(fù)正常，這些汽門的EH油路如圖1所示?；谶@些現(xiàn)象，初步判斷RSV和左側(cè)MSV關(guān)斷閥泄漏。

圖1 開(kāi)關(guān)型汽門的EH油路

現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)，RSV與左側(cè)MSV中均無(wú)關(guān)斷閥，與設(shè)備廠家溝通后確認(rèn)，對(duì)這3個(gè)汽門的EH油路進(jìn)行了改進(jìn)，取消了關(guān)斷閥，并將試驗(yàn)電磁閥由原來(lái)的常失電變?yōu)槌щ?，?jù)此切斷動(dòng)力油與無(wú)壓回油之間的通道，但在DEH（汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)）控制邏輯中沒(méi)有進(jìn)行相應(yīng)更改，提供的油路圖也沒(méi)有及時(shí)更新?？刂七壿嬓薷暮螅珽H油泵電機(jī)電流恢復(fù)到45 A左右，掛閘狀態(tài)下35 A左右，運(yùn)行正常。

3 汽門無(wú)法正常開(kāi)啟

在調(diào)試的過(guò)程中，2個(gè)RSV與1個(gè)ICV及左側(cè)MSV均出現(xiàn)過(guò)無(wú)法開(kāi)啟的現(xiàn)象，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)明顯的節(jié)流聲音，判斷RSV快關(guān)電磁閥和ICV伺服閥卡澀，更換上述設(shè)備后，汽門開(kāi)關(guān)正常。

造成電磁閥、伺服閥卡澀最常見(jiàn)的原因是EH油質(zhì)不合格，對(duì)新機(jī)組來(lái)說(shuō)，顆粒度超標(biāo)是最直接的原因。根據(jù)油質(zhì)報(bào)告，EH油質(zhì)為SAE 749D 3級(jí)，滿足啟動(dòng)要求。事后查明，在油動(dòng)機(jī)首次進(jìn)油后，發(fā)現(xiàn)各汽門進(jìn)油濾網(wǎng)漏裝，這極有可能造成部分EH油管路中的微小顆粒被帶入油動(dòng)機(jī)，卡澀電磁閥與伺服閥。

東方汽輪機(jī)廠新研制的DJSV-005A型大流量射流式伺服閥（400 L/min）在該機(jī)組上首次使用，最低過(guò)濾精度為20 μm，相對(duì)噴嘴擋板式伺服閥，射流式伺服閥抗腐蝕性相對(duì)較強(qiáng)，在一定程度上減少了調(diào)試期間伺服閥卡澀的現(xiàn)象。形成鮮明對(duì)比的是，該機(jī)組小汽輪機(jī)與主汽輪機(jī)共用EH油系統(tǒng)，小汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥仍使用噴嘴擋板式伺服閥，在調(diào)試期間卡澀超過(guò)10次，被迫反復(fù)更換。

4 PLU功能測(cè)試時(shí)機(jī)組跳閘

在對(duì)機(jī)組PLU功能[1]進(jìn)行測(cè)試時(shí)，機(jī)組出現(xiàn)跳閘，測(cè)試結(jié)果曲線如圖2所示。PLU功能原設(shè)計(jì)僅為通過(guò)快關(guān)電磁閥動(dòng)作，快速關(guān)閉CV與ICV，機(jī)組并不跳閘。

圖2 PLU功能測(cè)試錄波曲線

從圖2可以看出以下現(xiàn)象：

（1）PLU功能動(dòng)作后，CV2與ICV1沒(méi)有按設(shè)計(jì)快速關(guān)閉；

（2）MSV快速關(guān)閉，與設(shè)計(jì)不符；

（3）MSV，CV2與ICV1幾乎同時(shí)關(guān)閉，可推斷是汽輪機(jī)跳閘造成的。

檢查確認(rèn)，CV2與ICV1沒(méi)有快速關(guān)閉的原因?yàn)槠淇礻P(guān)電磁閥卡澀，更換后正常；PLU功能動(dòng)作后，汽輪機(jī)跳閘的原因?yàn)榘踩蛪毫Φ汀榇耍瑢?duì)每只汽門的快關(guān)電磁閥進(jìn)行了動(dòng)作測(cè)試，測(cè)試方法為：在機(jī)組掛閘的狀態(tài)下，使快關(guān)電磁閥得電動(dòng)作，觀察汽輪機(jī)是否出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象。結(jié)果表明，2個(gè)MSV與2個(gè)CV快關(guān)電磁閥動(dòng)作后，汽輪機(jī)出現(xiàn)安全油壓力低而導(dǎo)致跳閘現(xiàn)象，2個(gè)RSV與2個(gè)ICV快關(guān)電磁閥動(dòng)作后，汽輪機(jī)沒(méi)有跳閘。

初步判斷MSV與CV的快關(guān)電磁閥節(jié)流孔漏（錯(cuò)）裝或旁路單向閥漏裝?，F(xiàn)場(chǎng)檢查確認(rèn)，2個(gè)MSV與2個(gè)CV的快關(guān)電磁閥的旁路單向閥漏裝，安裝后再次進(jìn)行PLU功能測(cè)試，各汽門動(dòng)作正常。

5 ICV閥桿連桿銷子被切斷

機(jī)組啟動(dòng)前，現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)，ICV2的閥桿連桿銷斷裂，斷裂位置如圖3所示。銷子斷裂成3段，斷口呈整齊切斷狀態(tài)，斷裂后的銷子如圖4所示。

圖3 ICV2的閥桿連桿銷斷裂位置

圖4 斷裂的連桿銷

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況分析，造成銷子斷裂的原因可能為ICV閥門行程調(diào)整有誤，圖2中ICV2的快速關(guān)閉過(guò)程曲線也說(shuō)明，ICV快速關(guān)閉時(shí)，油動(dòng)機(jī)緩沖作用不明顯。

ICV原設(shè)計(jì)安裝數(shù)據(jù)應(yīng)為油動(dòng)機(jī)總預(yù)裝頂起量12.7 mm，操縱座總預(yù)裝頂起量為25.4 mm。解開(kāi)油動(dòng)機(jī)與閥門連桿復(fù)測(cè)，發(fā)現(xiàn)油動(dòng)機(jī)總預(yù)裝頂起量為25.4 mm，操縱座總預(yù)裝頂起量為50.8 mm，明顯偏離設(shè)計(jì)安裝數(shù)據(jù)。在閥門總行程不變的情況下，油動(dòng)機(jī)如此大的安裝偏差，在閥桿連桿銷處產(chǎn)生巨大的沖擊力，導(dǎo)致銷子切斷，這種情況在其他發(fā)電廠也曾有發(fā)生。

重新按設(shè)計(jì)安裝數(shù)據(jù)調(diào)整油動(dòng)機(jī)行程，并進(jìn)行了快速關(guān)閉試驗(yàn)，檢查油動(dòng)機(jī)緩沖區(qū)的情況，測(cè)試曲線如圖5所示，可見(jiàn)緩沖作用明顯。

圖5 ICV油動(dòng)機(jī)行程調(diào)整后的快關(guān)測(cè)試曲線

6 汽門快速關(guān)閉時(shí)間測(cè)試結(jié)果

上述問(wèn)題逐一處理后，進(jìn)行了汽門快關(guān)時(shí)間測(cè)試（集控室打閘），測(cè)試結(jié)果如表1所示?？梢?jiàn)，所有汽門快速關(guān)閉時(shí)間均小于300 ms，滿足相關(guān)規(guī)定要求[2]。

表1 汽門快關(guān)時(shí)間測(cè)試結(jié)果ms

7 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)調(diào)試，東方汽輪機(jī)廠首臺(tái)改型后的1 030 MW超超臨界汽輪機(jī)已順利啟動(dòng)，調(diào)試過(guò)程暴露出了諸多問(wèn)題，應(yīng)該引起足夠的重視。

（1）汽輪機(jī)汽門及相關(guān)設(shè)備出廠時(shí)，各方應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行設(shè)備與邏輯檢查，防止漏裝、錯(cuò)裝的情況發(fā)生；設(shè)備供應(yīng)商應(yīng)及時(shí)提供與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備一致的圖紙、說(shuō)明書(shū)等資料，對(duì)原設(shè)計(jì)有改進(jìn)時(shí)應(yīng)及時(shí)告知。

（2）要不留死角地做好EH油系統(tǒng)沖洗工作，堅(jiān)決杜絕因搶工程進(jìn)度而主觀上放松油質(zhì)控制的行為；同時(shí)準(zhǔn)備充足的伺服閥、電磁閥等易堵部件的備品，以防急需。設(shè)備安裝以應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行，由于汽門相關(guān)系統(tǒng)動(dòng)作速度快、力度大，任何細(xì)微的安裝偏差都可能造成嚴(yán)重的不良后果。

（3）汽輪機(jī)汽門的調(diào)試過(guò)程不僅能檢查安裝質(zhì)量，其結(jié)果也影響到機(jī)組能否順利啟動(dòng)，影響到后續(xù)試驗(yàn)與運(yùn)行過(guò)程的安全。調(diào)試過(guò)程中，不放過(guò)任何一個(gè)細(xì)節(jié)，測(cè)試數(shù)據(jù)一旦有異常，應(yīng)分析其中原因，并及時(shí)處理。

[1]田豐，陳興華，羅向東.完善機(jī)組涉網(wǎng)控制提高電網(wǎng)可靠性[J].電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)，2010，22（1）∶116-119.

[2]張寶.大型汽輪機(jī)汽門快速關(guān)閉過(guò)程測(cè)試[J].汽輪機(jī)技術(shù)，2010，52（4）∶309-311.

（本文編輯：陸瑩）

Problem Analysis on Steam Turbine Valves Commissioning of 1 030 MW Units

ZHAO Qi，ZHANG Bao，HU Zhou
（State Grid Zhejiang Electric Power Research Institute，Hangzhou 310014，China）

During steam valves commissioning of 1 030 MW unit steam turbine，abnormities due to control logic,equipment installation and oil quality control are detected in the commissioning work and finally get eliminated through analysis and treatment.After test on fast shutdown time，it is proved that all the steam valves can meet the requirements;moreover，suggestions on equipment delivery，document handover，oil quality control,field installation and commissioning are given in this paper.

1 030 MW units；steam turbine；steam valve；solenoid valve

TK267

：B

：1007-1881（2014）11-0069-04

2014-05-27

趙琦（1963－），男，浙江諸暨人，工程師，從事大型發(fā)電廠調(diào)試技術(shù)管理工作。