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1 設(shè)備簡介

某電廠1、2號機組為東方汽輪機廠生產(chǎn)的1030MW、超超臨界、一次中間再熱、四缸四排汽、單軸、凝汽式汽輪機，汽輪機組型號為N1030-25.0/600/600，其配汽系統(tǒng)由2個高壓主汽門（MSV）、2個高壓調(diào)節(jié)汽閥（CV）、2個中壓主汽門（RSV）和2個中壓調(diào)節(jié)汽門（ICV）組成。汽輪機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，布置在機頭側(cè)運行平臺下，每個CV通過一根高壓導汽管與高壓缸進口相連。RSV和ICV共用一個閥體，組成中壓聯(lián)合汽門，分別布置于中壓缸兩側(cè)，再熱蒸汽先后進入ICV與RSV。高壓高壓主汽門與調(diào)節(jié)汽閥的結(jié)構(gòu)原理如圖1所示。

（來源：微信公眾號“汽機監(jiān)督” ID：qijijiandu  作者：浙江電科院 張寶）

圖1高壓汽門結(jié)構(gòu)

汽輪機控制系統(tǒng)采用HIACS-5000M高壓純電調(diào)控制系統(tǒng)，汽輪機設(shè)計為中壓缸啟動，正常運行時采用節(jié)流配汽，高負荷時CV全開，滑壓運行。作為東方汽輪機廠產(chǎn)品，采用節(jié)流配汽，在國內(nèi)尚屬首次。為了滿足控制品質(zhì)的要求，東方汽輪機廠對其1030MW機型的控制系統(tǒng)進行了大量改進，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。

2 故障案例

2.1 EH油泵啟動后，電流偏高

在機組未掛閘的情況下，啟動EH油泵，其電機電流達到80A（額定電流為85A），遠高于常規(guī)運行值40A，EH油溫升過快，EH油泵出口壓力僅能維持在12MPa（設(shè)定為14MPa）。關(guān)閉8只汽門的進油截止閥后，EH油泵電流迅速回落到45A，出口壓力也恢復正常值。

就地檢查發(fā)現(xiàn)，兩只RSV和左側(cè)MSV就地EH油有明顯的節(jié)流聲音，安全油回油管明顯較熱，嘗試使這三只汽門的試驗電磁閥帶電后，EH油泵電流恢復正常，這些只汽門的EH油路如圖2所示?；谶@些現(xiàn)象，初步判斷RSV和左側(cè)MSV關(guān)斷閥泄露。

圖2開關(guān)型汽門的EH油路

現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，RSV與左側(cè)MSV中均無關(guān)斷閥，與設(shè)備廠家溝通后確認，該機組對這三只汽門的EH油路進行了改進，取消了關(guān)斷閥，并將試驗電磁閥由原來的常失電變?yōu)槌щ?，?jù)此切斷動力油與無壓回油之間的通道，但在DEH控制邏輯中沒有進行相應(yīng)更改，提供的油路圖也沒有及時更新。控制邏輯修改后，EH油泵電機電流恢復到45A左右，掛閘狀態(tài)下35A左右，運行正常。

2.2 汽門無法正常開啟

在調(diào)試的過程中，兩只RSV、一只ICV和左側(cè)MSV均出現(xiàn)過無法開啟的現(xiàn)象，根據(jù)現(xiàn)場明顯的節(jié)流聲音，判斷RSV快關(guān)電磁閥卡澀，ICV伺服閥卡澀，更換上述設(shè)備后，汽門開關(guān)正常。

造成電磁閥、伺服閥卡澀最常見的原因是EH油質(zhì)不合格，對新機組來說，顆粒度超標是最直接的原因。根據(jù)油質(zhì)報告，EH油質(zhì)為SAE 749D 3級，滿足啟動要求。事后查明，在油動機首次進油后，發(fā)現(xiàn)各汽門進油濾網(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機，卡澀電磁閥與伺服閥。東方汽輪機廠新研制的DJSV—005A型大流量射流式伺服閥（400 L/min）在該機組上首次使用，最低過濾精度為20μm，相對噴嘴擋板式伺服閥，射流式伺服閥抗腐蝕性相對較強，在一定程度上減少了調(diào)試期間伺服閥卡澀的現(xiàn)象。形成鮮明對比的是，該機組小汽輪機與主汽輪機共用EH油系統(tǒng)，小汽輪機調(diào)節(jié)閥仍使用噴嘴擋板式伺服閥，在調(diào)試期間卡澀十多次，被迫反復更換。

2.3 PLU功能測試時，機組出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象

在對機組PLU功能（功率-負荷不平衡）進行測試時，機組出現(xiàn)跳閘，測試結(jié)果曲線如圖3所示。PLU功能原設(shè)計僅為通過快關(guān)電磁閥動作，快速關(guān)閉CV與ICV，機組并不跳閘。

圖3 PLU功能測試錄波曲線

從圖3可以看出以下現(xiàn)象：（1）PLU功能動作后，CV2與ICV1沒有按設(shè)計快速關(guān)閉；（2）MSV快速關(guān)閉，與設(shè)計不符；（3）MSV、CV2與ICV1幾乎同時關(guān)閉，可推斷是汽輪機跳閘造成的。檢查確認，CV2與ICV1沒有快速關(guān)閉的原因為其快關(guān)電磁閥卡澀，更換后正常；PLU功能動作后，汽輪機跳閘的原因為安全油壓力低，為此，對每只汽門的快關(guān)電磁閥進行了動作測試，測試方法為：在機組掛閘的狀態(tài)下，使快關(guān)電磁閥得電動作，觀察汽輪機是否出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象。結(jié)果表明，兩只MSV、兩只CV快關(guān)電磁閥動作后，汽輪機出現(xiàn)安全油壓力低而導致的跳閘現(xiàn)象，兩只RSV與兩只ICV快關(guān)電磁閥動作后，汽輪機沒有跳閘。參考圖2初步判斷，MSV與CV的快關(guān)電磁閥節(jié)流孔漏（錯）裝或旁路單向閥漏裝?，F(xiàn)場檢查確認，兩只MSV與兩只CV的快關(guān)電磁閥的旁路單向閥漏裝，安裝后再次進行PLU功能測試，各汽門動作正常。

2.4 ICV閥桿連桿銷子被切斷

機組啟動前，現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，ICV2的閥桿連桿銷斷裂，斷裂位置如圖4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5所示。根據(jù)現(xiàn)場情況分析，造成銷子斷裂的原因可能為ICV閥門行程調(diào)整有誤，圖3中ICV2的快速關(guān)閉過程曲線也說明，ICV快速關(guān)閉時，油動機緩沖作用不明顯。

圖4 ICV2的閥桿連桿銷斷裂位置

圖5連桿銷斷裂情況

ICV原設(shè)計安裝數(shù)據(jù)應(yīng)為油動機總預(yù)裝頂起量為12.7mm，操縱座總預(yù)裝頂起量為25.4mm。解開油動機與閥門連桿復測，發(fā)現(xiàn)油動機總預(yù)裝頂起量為25.4mm，操縱座總預(yù)裝頂起量為50.8mm，明顯偏離設(shè)計安裝數(shù)據(jù)。在閥門總行程不變的情況下，油動機如此大的安裝偏差，勢必在閥桿連桿銷處產(chǎn)生巨大的沖擊力，導致銷子切斷，這種情況也其它電廠有曾有發(fā)生。

重新按設(shè)計安裝數(shù)據(jù)調(diào)整油動機行程，并進行了快速關(guān)閉試驗，檢查油動機緩沖區(qū)的情況，測試曲線如圖6所示，緩沖作用明顯。

圖6 ICV油動機行程調(diào)整后的快關(guān)測試曲線

3結(jié)論與建議

上述問題逐一處理后，在集控室打閘，進行了汽門快關(guān)時間測試，所有汽門快速關(guān)閉時間均小于300ms，滿足相關(guān)規(guī)定要求。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，通過調(diào)試，設(shè)計、安裝與現(xiàn)場油質(zhì)控制等方面的問題被充分暴露，并及時得到解決，確保了機組的順利投運。

基建調(diào)試期間，對現(xiàn)場EH油系統(tǒng)沖洗工作要高度重視，按部就班，不留死角的做好EH油系統(tǒng)沖洗工作，堅決杜絕因搶工程進度而主觀上放松油質(zhì)控制的行為；同時準備充足的伺服閥、電磁閥等易堵部件的備品，以防急需。設(shè)備安裝以應(yīng)嚴格按照設(shè)計圖紙進行，由于汽門相關(guān)系統(tǒng)動作速度快、力度大，任何細微的安裝偏差都可能造成嚴重的不良后果。汽輪機汽門相關(guān)設(shè)備出廠時各方應(yīng)嚴格按照設(shè)計圖紙進行設(shè)備與邏輯檢查，防止漏裝、錯裝的情況發(fā)生；設(shè)備供應(yīng)商應(yīng)及時提供與現(xiàn)場設(shè)備一致的圖紙、說明書等資料，對原設(shè)計有改進時應(yīng)及時告知。汽輪機汽門的調(diào)試過程不僅能檢查安裝質(zhì)量，其結(jié)果也影響到機組能否順利啟動，影響到后續(xù)試驗與運行過程的安全。調(diào)試過程中，不放過任何一個細節(jié)，測試數(shù)據(jù)一旦有異常，應(yīng)分析其中原因，并及時處理。