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汽轮机调门卡涩原因分析及防范改进措施


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2013年第5期

汽轮机调门卡涩原因分析及防范改进措施
胡 明

(广东粤华发电有限责任公司。广东广州510000)
【摘要】本文以黄埔发电厂拍机(300Mw)调门卡涩现象为

例,分析卡涩原因,指出暴露的问题,提出了将汽门部分行程试验改为全行程
试验的改进措施.实施后有助于防止汽门卡涩现象出现,提高机组安全、稳定运行水平。

【关键词】汽轮机;汽门;卡涩;活动试验
汽轮机汽门卡涩故障是火电厂常见故障之一,危害极大。汽轮机 的转速、负荷调节靠改变汽门的开度来进行。当汽轮机发生故障时,关 闭调节汽门和自动主汽门停机.以保证机组安全。若汽门卡涩,将会引 起启动阶段转速不稳.带负荷阶段负荷不稳定,如果机组突然发生故 障或甩负荷时.汽门不能正常关闭,严重时将发生飞车的重大事故。 黄埔发电厂#6汽轮机是型号为N300--165/535/535型的亚临界 压力、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、冲动凝汽式汽轮机。本汽轮机 的调速控制系统是由上海新华公司生产的DEH.一I I I A型高压纯 电调控制系统.此系统由计算机控制部分和DEH液压执行机构组成。 机组设置18个油动机.分别控制2个高压主汽门,8个高压调速汽 门.4个中压主汽门.4个中压调速汽门。各门的开度均通过电液转换 器接受DEH系统计算机控制.DEH系统具有高压主汽门全行程和其 它阀门部分行程在线试验的功能。 行程活动试验的基础上增加全行程活动试验功能并定期实施。

4汽门全行程活动试验方法的验证
4.1全行程活动试验的可行性依据 a.我国电力工业技术管理法规规定。对经常带固定负荷的机组应 每天(或每周)对负荷做较大范围的变动,以防止调节汽门卡涩;对有左 右两个主汽门的机组.每周进行一次高、中压主汽门的全开全关试验。 b.目前.国外为了防止大型汽轮机汽门因氧化物过多而造成的卡 涩问题.一般都定期进行全开全关的全行程汽门活动试验。如美国西 屋和日本三菱的350MW机组规定每周进行一次汽门活动试验,试验 时分别将每个调节汽门进行全开全关。然后做主汽门活动试验,具体

做法是:先关对应调节汽门。后关主汽门,在开启时,先开主汽门,后开 对应调节汽门。高压主汽门及高压调节汽门试验当时允许最大负荷小
于75%额定负荷.中压主汽门及中压调节汽门试验允许在额定负荷下 进行。 4.2全行程活动试验的实施 利用#6机小修的机会.黄埔发电厂热工人员对#6机汽门活动试 验的程序进行修改。增加了高、中压调速汽门、中压主汽门全行程活动 试验功能。经过设备管理部组织有关技术人员对#6机组高、中压调速 汽门、中压主汽门全行程活动试验进行可行性讨论,决定小修后实施 #6机高、中压调速汽门和中压主汽门全行程活动试验,在240MW、 300MW负荷状况下各做一次。试验过程热工逻辑正常,机组运行正 常。单独做高压调速汽门全行程关闭时主汽压升高了约0.3MPa左右, 中压调速汽门、主汽门做全行程关闭试验时汽压变化不明显。考虑到

1故障情况
2009年8月30日#6机减负荷过程中.#3高调门指令由100%减 至57%.而调门开度实际减至86%时出现卡涩.关不下去.经汽机检修 人员敲击后才恢复正常。 2009年11月14日因油动机及DEH控制系统故障.#6机在加负 荷过程中撑1高调门突然全开.当时CRT显示#1高调门指令为69%, 实际阀位在100%位置。运行人员即将#1高调门往关的方向调整.但 无效。热工及汽机检修人员到现场检查后.证实调门关不下来的原因 是汽门有卡涩.遂将指令调整到80%后。由汽机检修人敲击高调门门 杆,经敲击后,调门恢复了灵活,随着指令的变化升降自如,但阀位指 示与指令有6%的差异。

高压主汽门主汽门关闭后开启提升力较大.存在着很有可能关闭后不
能开启的安全风险.暂时不进行活动试验。 4_3注意事项 a.做汽门全行程活动试验时.应尽量避免在满负荷时进行,试验 前应将负荷降至280MW: b.试验时应加强监视各轴承振动、轴向位移、胀差、推力瓦温度, 轴承回油温度等参数.保证都在允许范围内.且变化幅度不大; c.试验时应有设备部、检修部有关技术人员同时在场,由当值值 长统一指挥.做好试验阀门关闭后不能开启的事故预想。

2原因分析
停机检查发现第一次故障#3高调门卡涩是由于阀门碟套有氧化 皮造成间隙偏小从而造成卡涩。我们知道,主、再热蒸汽温度较高,金 属材料长期与高温蒸汽接触后.其金属表面会发生一定的氧化作用, 其氧化部分以表面膨胀的形式形成氧化皮.这些氧化皮会使原来的活 动部套间隙缩小以致消失造成卡涩,引起阀门卡涩。此外,正常时当油 动机带动杠杆板作扇形运动时.杠杆板作前后摆动以保持汽门阀杆始 终都在阀套中央上下运动.不致偏侧造成卡涩.而第二次故障正是由 于高压调门与油动机连接杠杆板支点发生卡涩而造成了#1高调门卡 涩,造成了油动机不能灵活调整阀门开关。

5巩固措施
从上述的实践表明高压调速汽门、中压主汽门全行程活动试验是

3暴露问题及防范措施
上述卡涩现象的时有发生暴露了部分行程汽门活动试验的不足: 在负荷高峰时候.黄埔发电厂#6汽轮机#l—拍高压调门都经常处于 全开状态。而每天进行部分行程的汽门活动试验,试验时活动行程约

安全可行的,有助于机组的安全、稳定运行。高压主汽门全行程活动试
验今后最好也要创造条件争取实施.确保机组安全。为实现机组长期 安全、稳定.将汽门全行程活动试验方法编入规程,纳入定期工作管 理.规定每周对高压调节汽门、中压主汽门进行一次全行程活动试验,

10%~15%.主阀阀芯移量更小.长期如此容易造成调门机械部分卡涩
和不能有效解决汽门产生氧化物过多而引起卡涩的问题。借鉴国外为 了防止大型汽轮机汽门机械卡涩和因氧化物过多而引起的卡涩问题. 一般都定期进行全行程汽门活动试验的经验.我们有必要在现有部分

并编制标准操作票,规范操作。l奎 1-
【参考文献】
[1]付忠广.电厂汽轮机运行与事故处理[明.中国电力出版社,2007.

[责任编辑:汤静】

(上接第71页)2007.10,19(19):4553--4560.
[3]李祖枢,涂亚庆,等.仿人智能控制【M】.国防工业出版社,.北京:2003,1. [4]Y.Yildiz,Spark—Ignition—Engine Idle Speed Control:An Adaptive Approach[J],IEEE tran¥.Autom.Control,v01.19,no.5,pp990-1002,Sep 2011. [5]Huiqing,Quyand,Minggao.Adaptive variable
structure

to

2003 Contml

engine idle speed control simulation[J].Chinese Journal of Mechanical Engineering. 16(2):171—174.

[责任编辑:曹明明]

controllers and application

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万方数据

汽轮机调门卡涩原因分析及防范改进措施
作者: 作者单位: 刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 胡明 广东粤华发电有限责任公司,广东广州,510000 科技信息 Science & Technology Information 2013(5)

参考文献(1条) 1.付忠广 电厂汽轮机运行与事故处理 2007

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