摘 要：浙能臺州第二發(fā)電有限責(zé)任公司1000MW超超臨界機組配置的WK63/71型給水泵汽輪機在調(diào)試時碰到速關(guān)閥開啟故障，導(dǎo)致掛閘失敗。文章通過分析速關(guān)閥結(jié)構(gòu)、控制原理及故障現(xiàn)象，對故障原因逐一排查，得出故障原因為速關(guān)油電磁閥的插裝閥卡澀漏流，導(dǎo)致啟動油和速關(guān)油無法達(dá)到有效差壓，進(jìn)而速關(guān)閥無法開啟，現(xiàn)場采取大油壓沖洗插裝閥解決了卡澀漏流問題，消除了設(shè)備故障。

關(guān)鍵詞：給水泵汽輪機；速關(guān)閥；插裝閥

本工程單臺機組配置2×50%B-MCR的汽動給水泵，給水泵汽輪機（簡稱小機）型號WK63/71，此型號小機在國內(nèi)發(fā)電機組中應(yīng)用普遍，但其速關(guān)閥在汽輪機啟動中常出現(xiàn)開啟故障問題，致使汽動給水泵無法正常投運，影響機組的正常啟動，因此，探尋其有效的解決途徑和預(yù)防措施十分必要。

1 速關(guān)閥開啟故障

2號機組B汽泵在停運后重啟，投入小機油系統(tǒng)，調(diào)節(jié)潤滑油壓及調(diào)節(jié)油壓達(dá)到要求值；發(fā)出復(fù)位指令，小機兩只跳閘電磁閥得電，阻斷速關(guān)油回油管路，為小機速關(guān)閥開啟做好準(zhǔn)備；發(fā)出掛閘指令后，啟動油電磁閥和速關(guān)油電磁閥同時得電，啟動油壓建立正常；15s后，速關(guān)油電磁閥失電（控制速關(guān)油電磁閥1842的時間繼電器設(shè)為15s），開始建立速關(guān)油壓；45s后，啟動油電磁閥失電（控制啟動電磁閥1843的時間繼電器設(shè)為60s），啟動油泄油降壓，但速關(guān)閥無開啟動作，掛閘失??；再次重新掛閘并就地查看，發(fā)現(xiàn)當(dāng)掛閘指令發(fā)出后，在控制油壓約0.96MPa的情況下，啟動電磁閥1843和速關(guān)油電磁閥1842均同時得電正常，但在啟動油壓建立升壓的過程中，本應(yīng)為0的速關(guān)油也同步升壓，當(dāng)啟動油壓升至0.6MPa，速關(guān)油壓也升至0.4MPa，后各自停滯，直至啟動油電磁閥失電，啟動油泄油降壓，速關(guān)油同步降壓，全過程速關(guān)油與啟動油一直無法達(dá)到有效差壓值，速關(guān)閥無法開啟，導(dǎo)致掛閘失敗。

2 速關(guān)閥開啟原理

汽輪機掛閘指汽輪機建立安全油壓，打開汽門的一系列操作。速關(guān)閥開啟是掛閘過程中的重要步驟，開啟后，新蒸汽通過速關(guān)閥，經(jīng)調(diào)節(jié)汽閥后進(jìn)入汽輪機沖轉(zhuǎn)。速關(guān)閥開啟主要由速關(guān)組件與速關(guān)閥執(zhí)行機構(gòu)協(xié)同配合完成，在實際運行過程中，一旦速關(guān)組件或執(zhí)行機構(gòu)出現(xiàn)故障，便會導(dǎo)致速關(guān)閥開啟故障。

2.1 速關(guān)組件介紹

速關(guān)組件是將調(diào)節(jié)系統(tǒng)中一些操作件集裝在一起的液壓件組合，主要部件有試驗閥、啟動油電磁閥、速關(guān)油電磁閥、停機電磁閥、輔助滑閥、手動停機閥等。上述部件大多組裝于組件表面，方便維修更換，少數(shù)部件集成于組件內(nèi)部，如輔助滑閥的插裝閥、速關(guān)電磁閥的插裝閥等。速關(guān)組件用于汽輪機遙控啟停機、就地啟停機及速關(guān)閥聯(lián)機試驗。

2.2 速關(guān)組件控制速關(guān)閥開啟原理

速關(guān)組件控制閥門開啟原理參見圖1、圖2所示，啟動油電磁閥1843，速關(guān)油電磁閥1842，輔助滑閥2200、插裝閥DG16一起用于遙控開啟速關(guān)閥。輔助滑閥2200是液控單向閥、充液閥和插裝閥的組合，啟動前2200中的插裝閥及DG16均處于關(guān)閉狀態(tài)。啟動時，使1842和1843同時得電，則1843的P-B成通路，啟動油F建立油壓，速關(guān)閥油缸活塞13在啟動油F壓力下逐漸左移壓緊活塞盤16，使活塞盤及活塞形成密封并成為整體。在F通向速關(guān)閥的同時，F(xiàn)也通向輔助滑閥2200，并經(jīng)由液控單向閥進(jìn)充液閥，使其回油口打開，由于2200中的插裝閥上腔回油，使插裝閥在壓力油作用下開啟，壓力油通向1842，這時1842的P-B、A-T成通路，壓力油進(jìn)入DG16上腔，使DG16仍保持關(guān)閉狀態(tài)，速關(guān)油E2壓力為0。當(dāng)啟動油F的壓力達(dá)到≥0.6Mpa時，使1843斷電復(fù)位，即1843的P油口阻斷、B-T為通路，啟動油開始回油，與此同時，1842斷電復(fù)位，其P-A成通路，建立速關(guān)油E并逐漸升壓，速關(guān)油E通入活塞盤左側(cè)，隨著活塞盤后速關(guān)油壓的建立，啟動油開始有控制的泄放，活塞盤和活塞整體在兩側(cè)油壓差作用下，向右移動，速關(guān)閥也就隨之開啟。[1]

3 故障原因分析及處理措施

本次速關(guān)閥開啟故障的異?，F(xiàn)象是啟動初期，本應(yīng)為0的速關(guān)油與壓力油同時起壓，導(dǎo)致速關(guān)油無法正常建立，因此，根據(jù)異常現(xiàn)象及控制原理，對可能性的原因分析如下。

3.1 速關(guān)組合件的控制回路故障

速關(guān)組合件控制回路發(fā)生故障，會造成其電磁閥得失電狀態(tài)不正確，如速關(guān)油電磁閥未按指令得失電，則速關(guān)油壓必然無法正常建立。現(xiàn)場對速關(guān)組件及執(zhí)行機構(gòu)的接線做全面檢查無誤，就地檢查各個電磁閥得失電動作正確，時間繼電器設(shè)置時間也由廠家現(xiàn)場確認(rèn)無誤，最后又對邏輯進(jìn)行仔細(xì)檢查，均未發(fā)現(xiàn)錯誤，由此確定原因非控制回路故障。

3.2 調(diào)速汽門間隙偏大

本型號汽輪機均有調(diào)速汽門間隙設(shè)置問題，出廠時為保證調(diào)閥本身的開啟順暢，在冷態(tài)時設(shè)置間隙偏大導(dǎo)致內(nèi)漏，內(nèi)漏會導(dǎo)致速關(guān)閥前后差壓大，設(shè)計油壓不能克服彈簧力及前后壓差，導(dǎo)致無法開啟。但本工程在前期均因此故障進(jìn)行過多次調(diào)整調(diào)節(jié)汽門的間隙達(dá)到合適值，并進(jìn)行過掛閘試驗成功，因此本次2B小機掛閘失敗原因應(yīng)不在于此。

3.3 速關(guān)組合件漏流

速關(guān)組合件漏流主要發(fā)生在速關(guān)閥油缸、危急保安器、各類電磁閥、內(nèi)部零件等部位，逐一分析漏流可能性。

3.3.1 速關(guān)閥油缸、危急保安器漏流分析：一種是由于安裝問題導(dǎo)致，如油缸內(nèi)的彈簧與彈簧盤沒有安裝到位，活塞盤的并帽沒有安裝到位，但設(shè)備在此之前已順利試車運行，設(shè)備安裝缺陷導(dǎo)致故障的可能性很小，因此可判定非設(shè)備出廠安裝問題；另一種是由于設(shè)備長期運行導(dǎo)致密封面磨損，易致使速關(guān)閥油缸、危急保安器漏流，但機組為新建機組，且調(diào)試期開始不久，對于新組件，由于運行磨損導(dǎo)致內(nèi)漏的可能性較小。由此可知，速關(guān)閥油缸、危急保安器漏流可能性很小。

3.3.2 速關(guān)組件電磁閥內(nèi)漏分析：因機組為新建機組，小機油系統(tǒng)的運行處于基建期，管道可能沖洗不徹底，油質(zhì)無法保證，極有可能造成速關(guān)組件的各個電磁閥、插裝閥卡澀，使之無法正常運行。對故障現(xiàn)象進(jìn)一步分析可得，啟動油壓可順利升至0.6MPa，但無法升至更高壓力，說明啟動電磁閥可能卡澀或系統(tǒng)中存在泄油點。而在啟動油建壓過程中，本該為0MPa的速關(guān)油壓卻有0.4MPa，因此判斷速關(guān)油管道內(nèi)此時竄入了壓力油，根據(jù)速關(guān)組件控制原理圖分析，速關(guān)油正常建壓是由速關(guān)電磁閥P-A通路進(jìn)壓力油，因此首先懷疑速關(guān)電磁閥有卡澀現(xiàn)象，導(dǎo)致速關(guān)電磁閥得電情況下，P-A通路有卡澀間隙，壓力油竄入速關(guān)油管，于是對速關(guān)電磁閥進(jìn)行了清洗，為保險起見，同時對啟動電磁閥也進(jìn)行清洗，但未解決問題，后更換新的速關(guān)電磁閥仍無效。

3.3.3 速關(guān)組件內(nèi)部零件漏流分析：排除電磁閥故障的原因后，通過速關(guān)組件控制原理繼續(xù)分析可得，速關(guān)油管系中另一個可能竄入壓力油的位置是DG16插裝閥，如若DG16插裝閥閥芯卡澀或有異物導(dǎo)致未關(guān)閉到位，啟動壓力油便可泄漏至速關(guān)油管路，引起速關(guān)油起壓，導(dǎo)致活塞與活塞盤由于彈簧力未能壓緊，啟動電磁閥失電泄去啟動油壓后速關(guān)油通過活塞和活塞盤間隙返回回油管，最終導(dǎo)致速關(guān)閥開啟失敗。

按此分析，應(yīng)對DG16插裝閥進(jìn)行清洗或更換，但由于插裝閥在速關(guān)組件內(nèi)部，除非解體速關(guān)組件，否則無法清洗或更換。速關(guān)組件解體較為復(fù)雜，結(jié)合現(xiàn)場情況，決定先采用較為便捷的加大油壓沖洗法，即啟動兩臺油泵以提高油壓，對DG16插裝閥的油路進(jìn)行加壓沖洗，以達(dá)到關(guān)閉DG16插裝閥的目的。在兩臺油泵同時運行的情況下，修改相關(guān)邏輯定值后，啟動小機掛閘程序，速關(guān)閥成功開啟，小機掛閘成功。隨后，又對小機進(jìn)行兩次雙油泵運行的掛閘試驗，均獲成功。隨即停運一臺油泵進(jìn)行掛閘，速關(guān)閥正常開啟，掛閘成功，后又連續(xù)進(jìn)行三次掛閘試驗，均成功掛閘。

通過幾次成功的掛閘試驗及過程中各項參數(shù)，可判定DG16插裝閥漏流現(xiàn)象已經(jīng)消除，掛閘過程中啟動油壓、速關(guān)油壓均已正常，這也進(jìn)一步證實了此速關(guān)閥開啟故障的原因，即因基建環(huán)境油質(zhì)較差導(dǎo)致速關(guān)油電磁閥的插裝閥卡澀漏流，啟動油和速關(guān)油無法達(dá)到有效差壓，進(jìn)而速關(guān)閥無法開啟。速關(guān)閥開啟故障處理后，為防止類似情況再度發(fā)生，加強了小機潤滑油濾油工作，同時也對小機控制油組件、速關(guān)閥油動機、調(diào)節(jié)汽門錯油門等組件進(jìn)行清理沖洗，加強改善現(xiàn)場環(huán)境，確保油質(zhì)良好。

4 結(jié)束語

根據(jù)此次小機速關(guān)閥掛閘故障的處理過程，同時結(jié)合其它類似機組的同型號小機在調(diào)試期遇到的掛閘故障情況，可以得出如下結(jié)論：

新建機組在調(diào)試初期，因現(xiàn)場環(huán)境惡劣，汽輪機油質(zhì)無法得到有效保證，會經(jīng)常導(dǎo)致控制油系統(tǒng)內(nèi)高精度組件閥門卡澀，致使設(shè)備無法正常運行。因此，必須加強油質(zhì)監(jiān)控及濾油工作，防止油質(zhì)變差。

速關(guān)閥開啟故障的原因較多，但需合理分析故障原因的可能性，并結(jié)合實際情況采取合理的解決措施以免出現(xiàn)過修和耽誤工作進(jìn)度的情況。

此型號小機由于在其設(shè)計上的特殊性，在使用時經(jīng)常會出現(xiàn)掛閘故障問題，因此應(yīng)對本型號小機的調(diào)節(jié)油系統(tǒng)進(jìn)行有效學(xué)習(xí)，掌握其掛閘故障的防范及處理措施。

參考文獻(xiàn)

[1]杭州汽輪機股份有限公司.型號WK63/71汽輪機使用說明書[Z].2013，12：51-61.

[2]尚念青.鍋爐給水泵汽輪機速關(guān)閥掛閘故障分析與處理[J].浙江電力，2012，31（3）：53-55.

[3]劉海昌.鍋爐給水泵汽輪機速關(guān)閥掛閘故障分析與處理[J].黑龍江電力，2014（8）：370-372.

作者簡介：王麗娜（1987-），女，遼寧錦州人，助理工程師，學(xué)士，主要從事電力基建管理工作。