馬素媛

(鄭州市鄭東新區(qū)熱電有限公司,河南鄭州 451464)

0 引言

鄭州市鄭東新區(qū)熱電有限公司#2機(jī)組采用東方汽輪機(jī)廠(以下簡(jiǎn)稱東汽)C200/140-12.75/0.245/535/535-1型、單軸、三缸雙排汽、超高壓、中間再熱、抽汽、凝汽式供熱汽輪機(jī),該機(jī)組于2008年8月17日進(jìn)行首次沖轉(zhuǎn),2008年10月31日首次并網(wǎng),并網(wǎng)后接帶負(fù)荷50MW后進(jìn)行暖機(jī)3h,隨后進(jìn)行汽門嚴(yán)密性試驗(yàn)和超速試驗(yàn),期間發(fā)生了一系列異?，F(xiàn)象。

1 故障現(xiàn)象

(1)2008年7月15日,安排進(jìn)行汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)靜態(tài)試驗(yàn)工作。調(diào)試人員在集控室進(jìn)行遠(yuǎn)方掛閘/跳閘試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)在掛閘/跳閘指令發(fā)出幾次之后,間斷性地出現(xiàn)了其中某一次汽輪機(jī)掛閘會(huì)不成功的異?，F(xiàn)象(沒(méi)有規(guī)律可循),之后恢復(fù)正常。

(2)2008年8月17日,準(zhǔn)備沖轉(zhuǎn)前進(jìn)行汽輪機(jī)遠(yuǎn)方掛閘/跳閘試驗(yàn)時(shí),再次出現(xiàn)掛閘不成功的現(xiàn)象,后經(jīng)汽輪機(jī)廠家技術(shù)人員檢查,認(rèn)為是汽輪機(jī)潤(rùn)滑油油質(zhì)較差,復(fù)位電磁閥閥芯易卡澀。安裝單位技術(shù)人員清洗復(fù)位電磁閥后,前幾次掛閘正常,但往往在三四次以后再次出現(xiàn)掛閘不成功現(xiàn)象。生產(chǎn)廠家的意見(jiàn)是加強(qiáng)潤(rùn)滑油過(guò)濾,同時(shí)又對(duì)復(fù)位電磁閥進(jìn)行了清洗,這才完成了沖轉(zhuǎn)工作。之后,生產(chǎn)廠家又認(rèn)為復(fù)位電磁閥泄壓節(jié)流圈過(guò)小,將節(jié)流圈改為1mm孔徑的節(jié)流圈。

(3)2008年11月1日,在汽輪機(jī)50MW暖機(jī)后,解列#2發(fā)電機(jī)組,進(jìn)行超速試驗(yàn)。在進(jìn)行到第2次超速試驗(yàn)時(shí),再次出現(xiàn)掛閘不成功的現(xiàn)象,同時(shí)采用手捅復(fù)位電磁閥或強(qiáng)制復(fù)位電磁閥帶電后,汽輪機(jī)可以掛閘成功,但復(fù)位電磁閥失電數(shù)分鐘之后,汽輪機(jī)跳閘,首出“DEH故障停機(jī)”。重新掛閘后,故障依舊,汽輪機(jī)無(wú)法保持在掛閘狀態(tài)。

2 汽輪機(jī)掛閘、跳閘過(guò)程分析

2.1 汽輪機(jī)掛閘過(guò)程分析

從東汽200MW機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)組成和危急遮斷原理可知,整個(gè)汽輪機(jī)的掛閘過(guò)程為:按下掛閘按鈕(設(shè)在DEH操作盤上),復(fù)位閥1YV帶電動(dòng)作,泄掉危急遮斷器滑閥上腔室壓力油,1PS壓力開(kāi)關(guān)接點(diǎn)打開(kāi),危急遮斷閥滑閥在其底部油壓作用下上升到上止點(diǎn),將低壓保安油的排油口封住,建立去隔膜閥上部的低壓保安油,此時(shí)隔膜閥上部油壓壓力開(kāi)關(guān)2PS,3PS,4PS接點(diǎn)閉合。當(dāng)遮斷狀態(tài)組件檢測(cè)到低壓保安油建立后發(fā)出信號(hào)給DEH,使復(fù)位閥失電,危急遮斷器滑閥上腔室壓力恢復(fù)到1.96MPa,復(fù)位閥組上的壓力開(kāi)關(guān)1PS檢測(cè)到該油壓建立信號(hào)后發(fā)出掛閘成功信號(hào)給DEH,掛閘程序完成。

從可靠性角度來(lái)考慮,低壓保安系統(tǒng)設(shè)置有電氣、機(jī)械及手動(dòng)3種冗余的遮斷手段,如圖1所示。

圖1 低壓保安系統(tǒng)主要遮斷手段

(1)電氣遮斷。實(shí)現(xiàn)該功能由復(fù)位遮斷閥組的電磁遮斷閥和高壓遮斷模塊及超速限制模塊的電磁閥組來(lái)完成。該系統(tǒng)設(shè)置的電氣遮斷本身就是冗余的,一旦接受電氣停機(jī)信號(hào),電磁遮斷閥帶電,同時(shí)高壓遮斷電磁閥組失電。電磁遮斷閥帶電動(dòng)作后,泄掉危急遮斷器滑閥下腔室油壓,使其危急遮斷器滑閥下移,泄掉隔膜閥上部低壓保安油,使隔膜閥打開(kāi),泄掉高壓保安油,快速關(guān)閉各主汽、調(diào)節(jié)閥門,遮斷機(jī)組進(jìn)汽。而高壓遮斷電磁閥組失電,直接泄掉高壓保安油,快速關(guān)閉各閥門。若高壓遮斷電磁閥組失電,即使危急遮斷器滑閥拒動(dòng),系統(tǒng)仍能有效遮斷所有調(diào)門、主汽門,確保機(jī)組安全。另外,各種電氣停機(jī)信號(hào)也同時(shí)送到各調(diào)節(jié)閥、主汽閥油動(dòng)機(jī)上的遮斷電磁閥,使其帶電,直接泄掉各閥油動(dòng)機(jī)的安全油,快速關(guān)閉各閥門。

(2)機(jī)械超速保護(hù)由雙通道的危急遮斷器、危急遮斷器杠桿及危急遮斷器滑閥組成。動(dòng)作轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速的110%～112%。當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到危急遮斷器設(shè)定值時(shí),危急遮斷器的撞擊子擊出,打擊危急遮斷器杠桿,使危急遮斷器滑閥掉閘,泄掉低壓保安油,使隔膜閥打開(kāi),泄掉高壓保安油,快速關(guān)閉各調(diào)節(jié)閥、各主汽閥,遮斷機(jī)組進(jìn)汽。

(3)系統(tǒng)在機(jī)頭設(shè)有手動(dòng)遮斷閥供緊急停機(jī)用。手動(dòng)按下遮斷閥按鈕,使危急遮斷滑閥動(dòng)作,將低壓保安油泄掉,隔膜閥打開(kāi),泄掉高壓保安油,快速遮斷機(jī)組進(jìn)汽。

2.2 掛閘和跳閘回路的油路、內(nèi)部邏輯分析

從現(xiàn)象上看,一開(kāi)始是汽輪機(jī)掛閘無(wú)法成功的問(wèn)題,后來(lái)則嚴(yán)重到即使掛閘成功,也會(huì)因某種原因而自動(dòng)跳閘。從上面的敘述中了解了在掛閘和跳閘過(guò)程中油路的變化,再次分析汽輪機(jī)邏輯中的相關(guān)設(shè)置,將有助于理清思路。汽輪機(jī)邏輯SAMA圖如圖2所示。

由圖2可以看出,滿足汽輪機(jī)掛閘的條件有3個(gè):掛閘按鈕按下觸發(fā),汽輪機(jī)處于跳閘狀態(tài),所有汽輪機(jī)主再汽門、調(diào)門、供熱蝶閥、供熱抽汽逆止門全部在關(guān)閉狀態(tài)。判斷汽輪機(jī)已處于掛閘狀態(tài)的條件有2個(gè):低壓保安油壓建立(2PS,3PS,4PS任意2個(gè)壓力開(kāi)關(guān)接點(diǎn)閉合,經(jīng)3取2輸出),掛閘油壓建立(隔膜閥上部油壓壓力開(kāi)關(guān)1PS接點(diǎn)閉合)。跳閘條件則比較簡(jiǎn)單,僅僅是掛閘狀態(tài)輸出取非后輸出。

由上述掛閘和跳閘回路的油路、內(nèi)部邏輯分析可知:試圖進(jìn)行汽輪機(jī)掛閘,首先要確定滿足掛閘的條件。而機(jī)組的實(shí)際狀態(tài)和DEH畫面上的顯示表明掛閘條件是全部滿足的,在掛閘指令發(fā)出后引起掛閘不成功的可能原因:一是低壓保安油壓未正常建立,或者說(shuō)壓力開(kāi)關(guān)接點(diǎn)未有效閉合;二是掛閘油壓未建立或者說(shuō)1PS接點(diǎn)未正常閉合。

3 原因分析

3.1 掛閘、跳閘部件說(shuō)明

3.1.1 危急遮斷器

危急遮斷器是汽輪機(jī)重要的超速保護(hù)部套,主要由殼體、撞擊子和彈簧組成,如圖3所示。

圖2 汽輪機(jī)邏輯SAMA圖

圖3 危急遮斷器主要構(gòu)成

裝配時(shí),撞擊子重心偏離旋轉(zhuǎn)中心6.5mm。當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低于危急遮斷器的動(dòng)作轉(zhuǎn)速時(shí),撞擊子產(chǎn)生的離心力小于彈簧的預(yù)緊力,撞擊子不動(dòng)作;當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速(3000r/min)的110%～112%(3300～3360r/min)時(shí),撞擊子產(chǎn)生的離心力克服彈簧預(yù)緊力而迅速飛出,行程為(6±0.2)mm。做提升轉(zhuǎn)速試驗(yàn)時(shí),如果實(shí)際動(dòng)作轉(zhuǎn)速與規(guī)定值有差別,可旋轉(zhuǎn)螺母進(jìn)行調(diào)整,每旋轉(zhuǎn)10°動(dòng)作轉(zhuǎn)速約變化23r/min,順時(shí)針為轉(zhuǎn)速增高方向,逆時(shí)針為轉(zhuǎn)降低方向。每個(gè)危急遮斷器有2個(gè)撞擊子組裝在1個(gè)殼體內(nèi),這是為了提高其工作可靠性而設(shè)置的,工作時(shí)任何一個(gè)撞擊子跳出,均可實(shí)現(xiàn)遮斷汽輪機(jī)。

危急遮斷器殼體上的C室,是為了在汽輪機(jī)額定轉(zhuǎn)速(3000r/min)下進(jìn)行撞擊子的噴油壓出試驗(yàn)而設(shè)置的。

3.1.2 危急遮斷器滑閥

危急遮斷器滑閥是低壓保安系統(tǒng)的樞紐,故采用雙通道,如圖1所示。小滑閥頂部接受危急遮斷器杠桿的控制,當(dāng)危急遮斷器動(dòng)作時(shí),杠桿將小滑閥壓下,壓力油進(jìn)入A室,此時(shí),大滑閥上部受到油壓作用的面積大于下部B室受到油壓作用的面積,大滑閥落下,泄掉低壓保安油,使隔膜閥打開(kāi),泄掉高壓保安油,快速關(guān)閉各主汽、調(diào)節(jié)閥門,遮斷機(jī)組進(jìn)汽。

3.1.3 危急遮斷器試驗(yàn)閥

(1)危急遮斷器試驗(yàn)閥的作用。移動(dòng)危急遮斷器杠桿,做噴油試驗(yàn)。

(2)工作原理。危急遮斷器試驗(yàn)閥組主要由噴油電磁閥、試驗(yàn)電磁閥、集成塊組成,如圖4所示。

其工作原理如下:使試驗(yàn)電磁閥的4YV帶電,壓力油經(jīng)試驗(yàn)電磁閥進(jìn)入杠桿,使杠桿向機(jī)頭方向移動(dòng),脫開(kāi)#2撞擊子,然后到噴油電磁閥(3AYV)前,此時(shí)接近開(kāi)關(guān)S2檢測(cè)到杠桿位置信號(hào)使3AYV帶電,則壓力油經(jīng)3AYV進(jìn)入#2噴油管,將#2撞擊子壓出,危急遮斷器電指示器發(fā)出撞擊子壓出信號(hào),使3AYV,4YV失電,則#2撞擊子復(fù)位,杠桿也回原位,#2撞擊子噴油試驗(yàn)完成。

圖4 危急遮斷器試驗(yàn)閥組

使試驗(yàn)電磁閥的5YV帶電,壓力油經(jīng)試驗(yàn)電磁閥進(jìn)入危急遮斷器杠桿,使杠桿向機(jī)尾方向移動(dòng),脫開(kāi)#1撞擊子,然后到噴油電磁閥(3BYV)前,此時(shí)接近開(kāi)關(guān)S1檢測(cè)到杠桿位置信號(hào)使3BYV帶電,則壓力油經(jīng)3BYV進(jìn)入#1噴油管,將#1撞擊子壓出。危急遮斷器電指示器發(fā)出撞擊子壓出信號(hào),使3BYV,5YV失電,則#1撞擊子復(fù)位,杠桿也回到原位,#1撞擊子噴油試驗(yàn)完成。

3.1.4 復(fù)位遮斷閥組

(1)復(fù)位遮斷閥組的作用。在掉閘狀態(tài)下,根據(jù)運(yùn)行人員指令使復(fù)位閥1YV帶電動(dòng)作,泄掉危急遮斷器滑閥上腔室壓力油,使危急遮斷器滑閥掛閘。當(dāng)需要遮斷時(shí),遮斷電磁閥2YV帶電,泄掉危急遮斷器滑閥下腔室壓力油,使危急遮斷器滑閥掉閘。

(2)結(jié)構(gòu)及工作原理。復(fù)位遮斷閥組主要由復(fù)位電磁閥、遮斷電磁閥、集成塊及壓力開(kāi)關(guān)等組成,如圖1所示。

除有掛閘信號(hào)外,復(fù)位電磁閥處于失電狀態(tài),此時(shí)復(fù)位電磁閥將1.96MPa壓力油引入危急遮斷器滑閥上腔室。當(dāng)需要掛閘時(shí),可使復(fù)位電磁閥帶電,則復(fù)位電磁閥將危急遮斷器滑閥上腔室接通排油,使滑閥在危急遮斷器滑閥下腔室油壓的作用下運(yùn)動(dòng)至止點(diǎn),此時(shí)再使復(fù)位電磁閥失電,危急遮斷器滑閥上腔室油壓重新恢復(fù)到1.96MPa,則掛閘工作完成。

3.1.5 蓄能器

(1)高壓蓄能器。高壓蓄能器均為丁基橡膠皮囊式蓄能器,共2組,預(yù)充氮壓力為10MPa。高壓蓄能器通過(guò)集成塊與系統(tǒng)相連,集成塊包括隔離閥、排放閥以及壓力表等,其中壓力表指示的是油壓而不是氣壓,它用來(lái)補(bǔ)充系統(tǒng)瞬間增加的耗油及減小系統(tǒng)油壓脈動(dòng)。

(2)低壓蓄能器。系統(tǒng)設(shè)有2組低壓蓄能器,低壓蓄能器由丁基橡膠皮囊式蓄能器組成,要求安裝在盡可能靠近蝶閥油動(dòng)機(jī)的地方。低壓蓄能器用來(lái)在遮斷狀況發(fā)生時(shí)吸收瞬間增加的排油,防止排油背壓過(guò)高;集成塊上的壓力表僅僅指示油壓;充氮壓力為0.2MPa。

3.1.6 高壓遮斷及超速限制模塊

高壓遮斷及超速限制模塊由高壓遮斷模塊和超速限制模塊組成。

(1)高壓遮斷模塊主要由4個(gè)電磁閥和相應(yīng)的卸荷閥、2個(gè)壓力開(kāi)關(guān)、2個(gè)節(jié)流孔及1個(gè)集成塊組成。在正常情況下,4個(gè)電磁閥全部帶電,使相應(yīng)的卸荷閥關(guān)閉建立起高壓安全油壓,條件是隔膜閥關(guān)閉(即機(jī)組掛閘),此時(shí)各主汽閥油動(dòng)機(jī)卸荷閥處于關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)需要遮斷汽輪機(jī)時(shí),4個(gè)電磁閥全部失電,卸荷閥開(kāi)啟,泄掉高壓安全油,同時(shí)通過(guò)單向閥泄掉超速限制安全油,快關(guān)各閥門。

高壓遮斷模塊的4個(gè)電磁閥為串并聯(lián)結(jié)構(gòu),可以實(shí)現(xiàn)在線試驗(yàn)功能。

(2)超速保護(hù)模塊主要由2個(gè)電磁閥、2個(gè)卸載閥及1個(gè)單向閥組成。正常情況下,2個(gè)電磁閥全部失電,建立起超速限制安全油,使各調(diào)節(jié)閥油動(dòng)機(jī)卸荷處于關(guān)閉狀態(tài),關(guān)斷閥處于開(kāi)啟狀態(tài)。當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到103%額定轉(zhuǎn)速時(shí),2個(gè)電磁閥全部帶電,泄掉超速限制安全油,快關(guān)各調(diào)節(jié)閥閥門,限制汽輪機(jī)超速。

超速限制模塊通過(guò)1個(gè)單向閥與高壓遮斷模塊連接。

3.1.7 壓力狀態(tài)組件

壓力狀態(tài)組件由3個(gè)壓力開(kāi)關(guān)、集成塊及一些附件組成,用來(lái)監(jiān)視低壓保安油壓。其作用是:當(dāng)機(jī)組掛閘時(shí),壓力狀態(tài)組件發(fā)出低壓保安油建立與否的信號(hào)給DEH,作為DEH判斷掛閘是否成功的一個(gè)條件;當(dāng)機(jī)組遮斷時(shí),壓力狀態(tài)組件發(fā)出信號(hào)給DEH,DEH給高壓遮斷模塊發(fā)出失電指令,泄掉高壓安全油,快關(guān)各閥門,以防止在隔膜閥拒動(dòng)時(shí)不能有效遮斷閥門。

3.1.8 隔膜閥

其作用是將低壓保護(hù)系統(tǒng)的掛閘及遮斷信號(hào)傳遞給高壓系統(tǒng)。隔膜閥為波紋管接口閥,受低壓保安油控制,下部閥門控制著高壓保安油。低壓保安油進(jìn)入隔膜閥上腔室,當(dāng)處于掛閘狀態(tài)時(shí),低壓保安油壓力為1.96MPa,它將使隔膜閥關(guān)閉。在遮斷狀態(tài)下,低壓保安油被泄掉,隔膜閥打開(kāi),泄掉高壓保安油快速關(guān)閉各油動(dòng)機(jī)。

3.2 初步分析

本著先易后難的原則,首先對(duì)現(xiàn)場(chǎng)前箱外進(jìn)行檢查,觀察整個(gè)掛閘過(guò)程的順序如下:

(1)掛閘指令發(fā)出后,復(fù)位電磁閥帶電吸合正常,此時(shí)1PS壓力開(kāi)關(guān)尚未動(dòng)作(這是正常的,因?yàn)槟壳爸皇切谷ノ＜闭跀嗷y的上部腔室油壓),由于危急遮斷滑閥在前箱內(nèi)部,它是否上移有待下一步驗(yàn)證。

(2)低壓保安油壓壓力開(kāi)關(guān)動(dòng)作正常,除非隔膜閥機(jī)械卡澀,否則應(yīng)能正常關(guān)閉當(dāng)是無(wú)疑。而2PS,3PS,4PS壓力開(kāi)關(guān)閉合正常,說(shuō)明危急遮斷滑閥確實(shí)移到止點(diǎn),封閉了低壓保安油的泄油口。

(3)此時(shí)復(fù)位電磁閥失電,1PS壓力開(kāi)關(guān)正常動(dòng)作閉合,說(shuō)明危急遮斷滑閥上腔室油壓正常建立。DEH上面顯示掛閘成功,此后未進(jìn)行其他操作,大約5min后,汽輪機(jī)再次跳閘,首出“DEH故障停機(jī)”。熱工人員觀察EDPFNT內(nèi)部的LOOP圖時(shí)發(fā)現(xiàn),低壓安全油壓建立信號(hào)置0,汽輪機(jī)跳閘輸出置1,汽輪機(jī)始發(fā)出跳閘信號(hào),證明低壓安全油壓失去,隔膜閥打開(kāi),汽輪機(jī)確已跳閘。

由于先前掛閘不成功時(shí)未能及時(shí)觀察整個(gè)掛閘和跳閘過(guò)程,現(xiàn)在只能通過(guò)此次掛閘成功后很快又跳閘進(jìn)行原因分析。再次研究了EDPF-NT中關(guān)于汽輪機(jī)掛閘的執(zhí)行過(guò)程,發(fā)現(xiàn)掛閘按鈕置1后,實(shí)際上是有一個(gè)30s的指令保持時(shí)間,即掛閘指令發(fā)出后,復(fù)位電磁閥持續(xù)帶電30s。經(jīng)咨詢廠家后得知:此設(shè)計(jì)意圖是擔(dān)心復(fù)位電磁閥組的泄油口如通道過(guò)小、泄油過(guò)慢,會(huì)影響危急遮斷滑閥的上移速度和力度,至于30s是否合適,看來(lái)不是問(wèn)題的癥結(jié)所在。2008年8月17日出現(xiàn)掛閘不成功后,筆者也曾懷疑是復(fù)位電磁閥上部泄油口的節(jié)流圈孔徑過(guò)小,低壓保安油不能很快被泄掉,造成危急遮斷滑閥上移力量不足,從而導(dǎo)致掛閘失敗?？紤]到這種可能性后,將原先孔徑小的節(jié)流圈更換成更大孔徑的節(jié)流圈?，F(xiàn)場(chǎng)對(duì)前箱外部進(jìn)行觀察,證實(shí)危急遮斷滑閥上移是正常的,說(shuō)明復(fù)位電磁閥組部分沒(méi)有問(wèn)題。

接下來(lái)繼續(xù)分析掛閘失敗的原因。由于看到的是低壓保安油壓最先失去,且跳閘首出確是“DEH故障停機(jī)”,說(shuō)明確實(shí)是低壓保安油壓過(guò)低導(dǎo)致跳機(jī)。根據(jù)調(diào)速系統(tǒng)油路來(lái)看,低壓保安油壓無(wú)法建立的可能性有2個(gè):一是母管本身油壓過(guò)低,即高啟油泵故障或主油泵出口逆止門不嚴(yán),造成低壓保安油壓無(wú)法建立;二是系統(tǒng)中存在某處泄漏,造成油壓無(wú)法正常建立。對(duì)于第1點(diǎn),現(xiàn)場(chǎng)觀察到的遠(yuǎn)方和就地參數(shù)證明不成立,且掛閘操作可以順利進(jìn)行,只是無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間保持而已。對(duì)于第2點(diǎn),通過(guò)對(duì)設(shè)備及管路的檢查,首先排除系統(tǒng)外漏的可能,如果內(nèi)漏,特別是滑閥部分出現(xiàn)異常,排油口無(wú)法可靠封堵,就可能導(dǎo)致低壓保安油從排油口被泄掉。

從油路上看(如圖1所示),滑閥排油口無(wú)法封堵的原因可能為:滑閥因某種原因自行下移而打開(kāi)排油口;排油口凸肩磨損造成封閉不嚴(yán)。由上述分析初步判斷,問(wèn)題的關(guān)鍵應(yīng)在滑閥本體。

4 問(wèn)題的解決

在進(jìn)行故障分析后,#2機(jī)組試運(yùn)指揮部決定利用停機(jī)消缺的機(jī)會(huì),打開(kāi)機(jī)頭前箱進(jìn)行內(nèi)部檢查,重點(diǎn)檢查危急遮斷滑閥是否存在問(wèn)題。

打開(kāi)機(jī)頭前箱后,查油路外觀無(wú)異常和泄漏之處,停運(yùn)高壓?jiǎn)?dòng)油泵,解體危急遮斷滑閥后,發(fā)現(xiàn)#2危急遮斷滑閥內(nèi)部小滑閥的閥桿(如圖5中圓圈部分所示)出現(xiàn)歪斜,小滑閥閥桿凸肩已磨損。在更換過(guò)該部件后,#2汽輪機(jī)掛閘后無(wú)法保持的現(xiàn)象徹底消失。

圖5 #2危急遮斷閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)

至此,基本上可推斷出掛閘后無(wú)法保持真正的原因。當(dāng)汽輪機(jī)掛閘指令發(fā)出后,危急遮斷滑閥在下部油壓的作用下上移到上止點(diǎn)后,復(fù)位電磁閥失電,重新建立起了危急遮滑閥的上部油壓,此時(shí)1PS發(fā)給DEH掛閘已成功的信號(hào),但由于#2危急遮斷小滑閥的閥桿機(jī)械磨損(疑為裝配原因所致),無(wú)法起到定位和封堵滑閥上部進(jìn)油口的作用,滑閥上部進(jìn)油口不能完全被凸肩封閉,這樣,在滑閥上部油壓恢復(fù)到1.96MPa時(shí),在油壓作用下,油開(kāi)始進(jìn)入危急遮斷滑閥小滑閥的環(huán)形空間內(nèi),這就相當(dāng)于在危急遮斷滑閥的上部附加了一個(gè)額外的作用力。原本上部油壓基本接近于下部油壓(下部油壓同為1.96 MPa),危急遮斷滑閥在正常狀態(tài)下處于平衡位置,但故障時(shí)由于附加了一個(gè)額外作用力,從而打破了這種設(shè)計(jì)上的平衡,在此作用力下完全可能造成危急遮斷滑閥下移,導(dǎo)致滑閥排油口被誤打開(kāi),最終泄掉低壓保安油壓,從而出現(xiàn)上述異常現(xiàn)象。

5 結(jié)論

該例故障的處理頗有代表性,分析中涉及熱控、調(diào)速、機(jī)務(wù)3個(gè)專業(yè)。故障定位首先要從熱工回路開(kāi)始,也就是說(shuō)必須要弄清機(jī)組掛閘后無(wú)法保持而跳閘的真正原因,特別是對(duì)于“DEH故障停機(jī)”這一ETS首出條件的分析,首先要從掛閘和跳閘分別在調(diào)速系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程出發(fā)進(jìn)行深入探討。只有將可能出現(xiàn)問(wèn)題的范圍逐步縮小到低壓保安油壓的失去,才能真正進(jìn)入到解決問(wèn)題的核心階段。

由于調(diào)速系統(tǒng)部件,特別是遮斷裝置在近年來(lái)出現(xiàn)故障的幾率較小,尤其是作為起遮斷核心作用的危急遮斷滑閥,在以往極少聽(tīng)說(shuō)有此類故障,所以,該案例有益于以后類似故障的處理。對(duì)于因故出現(xiàn)小滑閥中心不正、閥桿磨損這一問(wèn)題,從現(xiàn)場(chǎng)拆卸時(shí)小滑閥內(nèi)部小支撐彈簧的變形可推斷,應(yīng)與滑閥裝配過(guò)程中工藝不良造成小滑閥中心不正,長(zhǎng)期使用造成磨損有關(guān),所以,在滑閥這一精密部件的裝配過(guò)程中一定要把好安裝質(zhì)量關(guān)。