左 震，陳明河

(江蘇射陽(yáng)港發(fā)電有限責(zé)任公司，江蘇 鹽城 224346)

0 引言

某火電廠汽輪機(jī)為東方汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的660 MW超超臨界機(jī)組，汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用數(shù)字電液控制系統(tǒng)，機(jī)組4個(gè)高壓調(diào)門(mén)共用1臺(tái)閥殼，高壓主汽閥和高壓調(diào)門(mén)閥殼相連，布置緊湊，由左至右分別為1，2，3，4號(hào)高壓調(diào)門(mén)。汽輪機(jī)調(diào)節(jié)汽閥是汽機(jī)調(diào)節(jié)、保安系統(tǒng)的最后執(zhí)行部件，其功能是控制高壓缸進(jìn)汽量，調(diào)整機(jī)組出力；在故障狀態(tài)下快速關(guān)閉以切斷蒸汽，保障機(jī)組安全。6號(hào)機(jī)3號(hào)高壓調(diào)門(mén)油動(dòng)機(jī)伺服閥型號(hào)為MOD-072-1202-10，品牌MOOG；快關(guān)電磁閥型號(hào)為4WE 10D33/CW230N9K4/V，品牌REXROTH；關(guān)斷閥型號(hào)：HF02—02—01Y，由上海航天液壓控制系統(tǒng)有限公司生產(chǎn)。調(diào)門(mén)油動(dòng)機(jī)由抗燃油壓驅(qū)動(dòng)而開(kāi)啟，關(guān)閉則靠彈簧壓力推動(dòng)。

該汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)由小汽輪機(jī)電液控制系統(tǒng)(micro electro-hydraulic control system，MEH)接受鍋爐給水信號(hào)和來(lái)自油動(dòng)機(jī)線性可變差動(dòng)變壓 器(linear variable differential transformer，LVDT)的位移反饋信號(hào)。MEH產(chǎn)生的控制信號(hào)作用于電液伺服閥，使其開(kāi)啟或關(guān)閉，進(jìn)而控制油動(dòng)機(jī)的行程，最終實(shí)現(xiàn)調(diào)門(mén)開(kāi)度的調(diào)節(jié)，以控制進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽量。其特點(diǎn)是調(diào)節(jié)精度高，轉(zhuǎn)速控制準(zhǔn)確。該執(zhí)行機(jī)構(gòu)屬伺服控制型，可以將汽閥控制在任意的中間位置上，成比例地調(diào)整進(jìn)汽量以適應(yīng)需要。為了保證伺服閥、電磁閥用油的清潔度，在每個(gè)油動(dòng)機(jī)進(jìn)油口前均裝有濾油器主件；在正常工作狀態(tài)下，一般要求至少6個(gè)月應(yīng)更換1次濾芯。

1 故障經(jīng)過(guò)

2016-07-03，6號(hào)機(jī)開(kāi)機(jī)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)其3號(hào)高壓調(diào)門(mén)DCS中指令與反饋數(shù)值不一致：調(diào)門(mén)開(kāi)指令94 %，而調(diào)門(mén)LVDT的位移反饋信號(hào)為0，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)門(mén)處于關(guān)位。熱控專(zhuān)業(yè)人員檢查高調(diào)門(mén)相關(guān)熱控設(shè)備均正常；汽機(jī)專(zhuān)業(yè)人員檢查發(fā)現(xiàn)6號(hào)機(jī)3號(hào)高調(diào)門(mén)處于關(guān)位，油動(dòng)機(jī)沒(méi)有執(zhí)行開(kāi)指令。先檢查伺服閥是否故障，采用伺服閥測(cè)試儀進(jìn)行手動(dòng)信號(hào)模擬開(kāi)調(diào)門(mén)，調(diào)門(mén)不動(dòng)作，初步判斷為伺服閥卡死。隔離3號(hào)高調(diào)門(mén)壓力油路，在線更換了伺服閥；更換后調(diào)門(mén)仍然打不開(kāi)，再次對(duì)3號(hào)高調(diào)門(mén)快關(guān)電磁閥進(jìn)行手動(dòng)強(qiáng)制開(kāi)關(guān)試驗(yàn)，調(diào)門(mén)還是不動(dòng)作。

2 故障原因分析

根據(jù)此次6號(hào)機(jī)3號(hào)高調(diào)門(mén)打不開(kāi)的故障現(xiàn)象，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)處理過(guò)程，分析可能原因有如下幾個(gè)：

(1) 3號(hào)調(diào)門(mén)油路有泄漏，造成3號(hào)調(diào)門(mén)無(wú)法打開(kāi)；

(2) 3號(hào)調(diào)門(mén)壓力油濾油器濾芯堵塞，造成供油壓力不足；

(3) 3號(hào)調(diào)門(mén)油缸卡澀，引起調(diào)門(mén)無(wú)法開(kāi)啟；

(4) 3號(hào)調(diào)門(mén)閥桿因氧化、結(jié)垢而卡澀，造成汽門(mén)開(kāi)啟力矩過(guò)大;

(5) 調(diào)門(mén)伺服閥卡澀，引起調(diào)門(mén)無(wú)法執(zhí)行指令；

(6) 調(diào)門(mén)關(guān)斷閥卡在關(guān)位，沒(méi)有打開(kāi)，造成油壓力建立不起來(lái)；

(7) 調(diào)門(mén)快關(guān)電磁閥異常帶電，引起電磁閥在關(guān)閉狀態(tài)，安全油通道關(guān)閉；

(8) 調(diào)門(mén)快關(guān)電磁閥卡在關(guān)閉位置，造成系統(tǒng)高壓安全油到不了關(guān)斷閥，使關(guān)斷閥在關(guān)閉狀態(tài)，導(dǎo)致壓力油到不了油動(dòng)機(jī)伺服閥。

3 故障原因排查

針對(duì)以上分析的可能原因，逐一進(jìn)行檢查。檢查結(jié)果如下。

(1) 檢查3號(hào)調(diào)門(mén)油路，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)漏油現(xiàn)象。

(2) 因3號(hào)調(diào)門(mén)DCS中沒(méi)有壓力油濾芯堵塞報(bào)警顯示，同時(shí)運(yùn)行中濾芯旁路門(mén)已開(kāi)啟，可排除濾芯堵塞引起壓力油路不通。

(3) 6號(hào)機(jī)EH油油質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果是NAS4級(jí)，在合格范圍內(nèi)。在機(jī)組開(kāi)機(jī)前2天，對(duì)各個(gè)汽門(mén)都進(jìn)行了活動(dòng)試驗(yàn)，均正常。

(4) 6號(hào)機(jī)組2015年進(jìn)行A修時(shí)，汽門(mén)閥桿都返廠進(jìn)行了處理，閥桿表面氧化、結(jié)垢嚴(yán)重的可能性也不大，并且汽門(mén)活動(dòng)試驗(yàn)正常。

(5) 故障產(chǎn)生后，在第一時(shí)間就更換了伺服閥，但是汽門(mén)還是不動(dòng)作。

(6) 調(diào)門(mén)關(guān)斷閥卡澀在關(guān)位，這在同類(lèi)型機(jī)組上沒(méi)有發(fā)生過(guò)，但這一現(xiàn)象可能造成的結(jié)果與現(xiàn)缺陷出現(xiàn)的現(xiàn)象較為吻合，可作為一個(gè)因素進(jìn)行分析。

(7) 快關(guān)電磁閥異常帶電，引起電磁閥在關(guān)閉狀態(tài)，使安全油通道關(guān)閉，這一現(xiàn)象經(jīng)熱控人員檢查也得以排除。

(8) 快關(guān)電磁閥正常為失電打開(kāi)，彈簧復(fù)位閥芯至開(kāi)狀態(tài)，打開(kāi)安全油通道；快關(guān)電磁閥動(dòng)作時(shí)帶電關(guān)閉，電磁閥線圈通電后，閥芯產(chǎn)生位移克服彈簧力，關(guān)閉安全油通道。為了確認(rèn)3號(hào)調(diào)門(mén)打不開(kāi)是否是因?yàn)榭礻P(guān)電磁閥卡澀在關(guān)閉位置所造成的，對(duì)該電磁閥及相關(guān)油路進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)以下幾個(gè)異常現(xiàn)象：

① 3號(hào)調(diào)門(mén)壓力油管道壁溫低于其他調(diào)門(mén)壓力油管道，說(shuō)明沒(méi)有壓力油通過(guò)；

② 3號(hào)調(diào)門(mén)回油管道壁溫低于其他調(diào)門(mén)回油管道，說(shuō)明沒(méi)有回油；

③ 將快關(guān)電磁閥閥芯人工下壓后沒(méi)有彈性復(fù)位現(xiàn)象，閥芯卡在關(guān)位。

結(jié)合上述各種現(xiàn)象，確認(rèn)3號(hào)調(diào)門(mén)打不開(kāi)原因?yàn)榭礻P(guān)電磁閥卡在關(guān)閉位置，導(dǎo)致安全油通道封閉，沒(méi)有高壓安全油，油動(dòng)機(jī)底部托盤(pán)無(wú)法向上托起；同時(shí)關(guān)斷閥在彈簧力作用下處于關(guān)閉狀態(tài)，EH壓力油路不通，造成調(diào)門(mén)打不開(kāi)。

4 處理方案

計(jì)劃更換快關(guān)電磁閥，因高壓安全油油路沒(méi)有隔離門(mén)，故無(wú)法對(duì)快關(guān)電磁閥閥體進(jìn)行解體和更換。

咨詢(xún)廠家，廠家回復(fù)：快關(guān)電磁閥在線無(wú)法處理，需停機(jī)、停EH油泵才可以更換。

解體備用電磁閥，研究發(fā)現(xiàn)電磁閥內(nèi)部由1只閥芯和1只彈簧組成。正常工作狀態(tài)是：快關(guān)電磁閥不帶電，電磁閥閥芯在彈簧力的作用下?？吭谧髠?cè)(關(guān)閉位)。現(xiàn)場(chǎng)故障狀態(tài)是：閥芯卡死在右側(cè)，即使在彈簧力作用下，閥芯也沒(méi)有復(fù)位。

為及時(shí)處理缺陷，不影響汽輪機(jī)帶滿(mǎn)負(fù)荷，現(xiàn)場(chǎng)用強(qiáng)磁鐵棒附在快關(guān)電磁閥外殼上，用磁力輔助牽引電磁閥閥芯向打開(kāi)方向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)用紫銅棒敲擊電磁閥殼體，最終成功地打開(kāi)了電磁閥，消除了高壓調(diào)門(mén)不動(dòng)作故障。

5 結(jié)束語(yǔ)

高壓調(diào)門(mén)油動(dòng)機(jī)故障在電廠中經(jīng)常發(fā)生，以伺服閥和電磁閥的卡澀居多，一般卡澀的原因主要是油中顆粒度超標(biāo)。因此，需加強(qiáng)油質(zhì)監(jiān)督，增加濾油的次數(shù)和時(shí)間，控制好油質(zhì)的顆粒度、電阻率、酸值。對(duì)此次故障的分析及解決措施，可供日常檢修維護(hù)參考應(yīng)用，以保障火電廠的安全生產(chǎn)。