蘆建忠

摘要：蘇晉塔山發(fā)電有限公司DEH系統(tǒng)汽輪機高調(diào)閥、中調(diào)閥油動機線性閥位傳感器（LVDT）自機組投產(chǎn)后頻繁出現(xiàn)卡澀甚至斷裂現(xiàn)象，成為影響機組安全運行的疑難雜癥與不安全因素。調(diào)試期間就多次對高調(diào)閥油動機LVDT進行更換，更換后正常運行不超一個月，LVDT的測量調(diào)節(jié)桿就會磨損嚴重，當需要高調(diào)閥調(diào)節(jié)負荷時，會出現(xiàn)卡澀、造成油動機大幅度波動，導(dǎo)致機組負荷急劇變化，嚴重的影響了機組的安全運行，導(dǎo)致機組各項負荷試驗和性能考核試驗無法進行。通過檢查拆下已磨損的LVDT裝置，研究發(fā)現(xiàn)市場上這類通用產(chǎn)品存在設(shè)計缺陷，經(jīng)過對其結(jié)構(gòu)特點的調(diào)研，并就地取材對LVDT的結(jié)構(gòu)進行改造，改造成本低廉，徹底的解決了現(xiàn)有產(chǎn)品的設(shè)計缺陷，確保了機組的安全穩(wěn)定運行。

關(guān)鍵詞：DEH控制系統(tǒng)LVDT測量裝置;卡澀;振動;磨損;斷裂;LVDT結(jié)構(gòu)改造

一、概述

蘇晉塔山發(fā)電有限公司的汽輪機DEH系統(tǒng)高壓調(diào)閥、中壓調(diào)閥油動機配套使用的位移傳感器為線性位移傳感器（LVDT），自機組投產(chǎn)后，機組的高壓調(diào)閥、中壓調(diào)閥運行狀況不佳，尤其在機組負荷調(diào)整過程中很容易出現(xiàn)高壓調(diào)閥的非線性波動，造成機組的發(fā)電負荷不穩(wěn)定，對運行人員的監(jiān)控與操作帶來很大風險。機組投入運行兩個月后，3#汽輪機DEH系統(tǒng)GV2、GV3主汽調(diào)節(jié)閥的四個線性位移傳感器（LVDT）陸續(xù)出現(xiàn)問題，機組在變負荷時，高調(diào)閥在調(diào)節(jié)負荷過程中就會因出現(xiàn)卡頓、波動，導(dǎo)致機組負荷劇烈變化。檢查發(fā)現(xiàn)線性位移傳感器（LVDT）的測量調(diào)節(jié)桿都存在不同程度的磨損，聯(lián)系哈汽廠家技術(shù)人員進行溝通并查閱大量的資料，多次到場進行檢查，并重新更換新的位移傳感器，但每次更換后只能保證兩個多月左右的正常運行時間，不能從根本上徹底的解決問題。

二、DEH系統(tǒng)高壓調(diào)閥位移傳感器LVDT故障頻發(fā)原因分析

在機組的停機后，技術(shù)人員將四個高壓調(diào)閥的LVDT測量裝置拆下進行檢查，發(fā)現(xiàn)每個LVDT的測量調(diào)節(jié)桿都磨損嚴重，尤其是測量調(diào)節(jié)桿與測量裝置本體端口的接觸位置，不銹鋼材質(zhì)的桿已經(jīng)磨掉了一半并帶有凹槽，并且測量桿上的磨損區(qū)無論從磨損程度還是從位置上看都很有相同性，正是這些被磨出的凹槽導(dǎo)致測量調(diào)節(jié)桿上下運動受阻。汽輪機運行過程中，高調(diào)閥油動機跟隨機組負荷變化的需要進行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，LVDT測量裝置的調(diào)節(jié)桿在測量線圈管內(nèi)壁形成的滑管內(nèi)上下移動，通過測量調(diào)節(jié)桿上的導(dǎo)磁材料引起的磁通量變化強度，將高調(diào)閥油動機的閥位信號反饋至DEH系統(tǒng)，并與高調(diào)閥開度的指令信號相比較的差值進行PID運算，運算的指令結(jié)果至高調(diào)閥油動機執(zhí)行，直到所需要的閥位開度。如果測量裝置的調(diào)節(jié)桿卡澀，實際的高調(diào)閥油動機開度指令與反饋就會不一致，DEH控制系統(tǒng)中的開度指令就會處于執(zhí)行狀態(tài)，就會造成LVDT測量調(diào)節(jié)桿受外力的作用造成偏差，調(diào)閥發(fā)生抖動。

與機務(wù)人員配合測得我廠2、3號高壓調(diào)節(jié)門LVDT桿連接裝置徑向振動值分別是0.772mm、0.435mm;0.257mm、0.090mm。高壓調(diào)節(jié)門LVDT桿連接裝置與高壓調(diào)門閥套固定連接，高壓調(diào)門閥套徑向稍有振動LVDT桿連接裝置將會擴大其振動，與哈爾濱汽輪機廠相關(guān)技術(shù)人員溝通，高壓調(diào)門閥套徑向振動是受力原因造成無法改善，可以在高壓調(diào)門閥套與調(diào)節(jié)門LVDT桿連接部分加固，使其振動的擴大程度有所減弱。

機組在固定負荷運行時，LVDT的測量調(diào)節(jié)桿在測量線圈的滑管內(nèi)處于一個穩(wěn)定的位置，由于高溫高壓蒸汽流經(jīng)閥體時帶來的振動，將導(dǎo)致安裝在油動機閥體上的LVDT測量調(diào)節(jié)桿在滑管內(nèi)頻繁的振動，使得測量結(jié)果與實際狀態(tài)存在一定的偏差，導(dǎo)致高調(diào)閥的開度無法滿足DEH系統(tǒng)預(yù)定的指令調(diào)整閥位導(dǎo)致高調(diào)閥發(fā)生抖動。

三、DEH系統(tǒng)高壓調(diào)閥位移傳感器LVDT技術(shù)改造方案

對于機組現(xiàn)在已安裝的汽輪機高調(diào)閥的LVDT測量裝置如果更換成其它類型的話，設(shè)備技術(shù)改進成本太高，又會影響機組的運行。只能對汽輪機現(xiàn)有LVDT測量裝置的結(jié)構(gòu)進行技術(shù)改造并解決卡澀的問題。LVDT的測量調(diào)節(jié)桿的卡澀、斷裂原因分析清楚后，就有了LVDT測量裝置技術(shù)改造的基本方向和目的，就是要徹底解決測量調(diào)節(jié)桿因機組運行中振動所導(dǎo)致的摩擦與碰撞問題，只有避免碰撞或者減弱碰撞強度，才能夠降低測量調(diào)節(jié)桿的磨損。根據(jù)LVDT測量裝置內(nèi)部的構(gòu)造特點，對結(jié)構(gòu)進行分析后對裝置的本體內(nèi)部兩端進行設(shè)置限位件并在測量調(diào)節(jié)桿頂端設(shè)置耐磨護套。LVDT測量調(diào)節(jié)桿穿過頂端限位件在滑管中滑動，并能減小測量調(diào)節(jié)桿運動過程中造成的徑向偏移，能保證測量調(diào)節(jié)桿與測量線圈的同心度。

對LVDT測量裝置測量桿進行加長，LVDT與油動機的連接裝置采用萬向型即使不同心也不會出現(xiàn)過磨損現(xiàn)象?；贚VDT測量裝置的測量調(diào)節(jié)桿工作環(huán)境溫度較高，在運行中均為50℃，非金屬限位件的材料既要滿足一定的強度，不但要光滑、摩擦力小，更具有耐高溫特性，經(jīng)過調(diào)研最終選擇聚四氟乙烯耐溫材料。然后再根據(jù)LVDT裝置兩端的安裝尺寸，加工相匹配的限位墊片后進行改造。

DEH系統(tǒng)高壓調(diào)閥位移傳感器LVDT技術(shù)改造完成后，在重新安裝之前又反復(fù)進行了多次測試，確保測量裝置在冷態(tài)下運行平穩(wěn)、無卡澀現(xiàn)象。在機組啟動后熱態(tài)下按要求對高調(diào)閥進行多次拉閥試驗，以確保改造后設(shè)備的可靠性與穩(wěn)定性。

四、技術(shù)改造后DEH系統(tǒng)高壓調(diào)閥位移傳感器LVDT的使用效果

汽輪機高調(diào)閥的位移傳感器LVDT自從2021年4月份改造后投入正常運行，截至目前已運行近一年時間，通過檢查比對運行記錄曲線和就地觀察，無任何異常情況。利用機組在檢修停機中，對改造過的LVDT測量裝置全部進行檢查，發(fā)現(xiàn)測量調(diào)節(jié)桿無此前的磨損現(xiàn)象。

本技術(shù)改造方案徹底的解決了LVDT測量裝置容易出現(xiàn)的上述問題，使用效果極好，具備向其他電廠推廣使用的價值。提升電廠的生產(chǎn)效率，促進企業(yè)生產(chǎn)力的大幅度提升。

參考文獻

[1]趙銳：汽輪機調(diào)門LVDT位移傳感器故障治理探析.工業(yè)技術(shù)科技創(chuàng)新導(dǎo)報（A），2019（08）：（b）-0087-02