張順利

（中國(guó)大唐集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院有限公司華中分公司，河南 鄭州 450000）

某超超臨界 660MW機(jī)組調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉時(shí)間超標(biāo)分析與處理

張順利

（中國(guó)大唐集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院有限公司華中分公司，河南 鄭州 450000）

對(duì)于火力發(fā)電機(jī)組，主汽門和調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉時(shí)間符合要求是防止汽輪機(jī)超速的重要條件。通過對(duì)某超超臨界660MW機(jī)組調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉時(shí)間超標(biāo)問題進(jìn)行分析與處理，總結(jié)出汽門關(guān)閉時(shí)間超標(biāo)的常見原因。

大型火電機(jī)組；關(guān)閉時(shí)間；分析與處理

1 概況

某火電廠汽輪機(jī)為哈爾濱汽輪機(jī)廠制造的機(jī)組型號(hào)為 CCLN660-25/600/600的超超臨界、一次中間再熱、三缸四排汽、單軸、凝汽式汽輪機(jī)。機(jī)組 DEH調(diào)節(jié)系統(tǒng)均采用日立公司生產(chǎn)的 HITACHI—5000型分散控制系統(tǒng)，DEH調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作介質(zhì)為高壓抗燃油。2015年該機(jī)組進(jìn)行停機(jī)檢修，對(duì)主中壓主汽門、主中壓高壓調(diào)節(jié)汽門進(jìn)行了改造和檢修，按規(guī)定在大修后啟機(jī)前需要進(jìn)行汽門關(guān)閉試驗(yàn)，以保證機(jī)組安全、穩(wěn)定運(yùn)行。在進(jìn)行 OPC動(dòng)作關(guān)閉各個(gè)調(diào)節(jié)汽門試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)了調(diào)門關(guān)閉時(shí)間嚴(yán)重超標(biāo)的問題。

2 調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉時(shí)間超標(biāo)問題

調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉時(shí)間測(cè)試試驗(yàn)對(duì)調(diào)節(jié)汽門包括兩項(xiàng)試驗(yàn)：機(jī)組 ETS動(dòng)作和 OPC動(dòng)作關(guān)閉各個(gè)調(diào)節(jié)汽門，測(cè)試各個(gè)調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉時(shí)間。

圖1 各調(diào)節(jié)關(guān)閉錄波圖（以 ETS動(dòng)作為時(shí)間零點(diǎn)）

2.1 ETS動(dòng)作關(guān)各汽門試驗(yàn)

通過試驗(yàn)，得出各調(diào)節(jié)汽門的關(guān)閉時(shí)間曲線如試驗(yàn)錄波圖1所示，根據(jù)測(cè)試的錄波圖計(jì)算出各調(diào)節(jié)汽門的關(guān)閉時(shí)間見表1。

表1 ETS動(dòng)作各汽門關(guān)閉時(shí)間統(tǒng)計(jì)表 s

2.2 OPC動(dòng)作關(guān)各汽門試驗(yàn)

圖2 調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉錄波圖

通過試驗(yàn)，得出各調(diào)節(jié)汽門的關(guān)閉時(shí)間曲線如試驗(yàn)錄波圖2所示，根據(jù)測(cè)試的錄波圖計(jì)算出各調(diào)節(jié)汽門的關(guān)閉時(shí)間見表2。

表2 OPC動(dòng)作各汽門關(guān)閉時(shí)間統(tǒng)計(jì)表 s

通過試驗(yàn)及數(shù)據(jù)處理可以看出，ETS 動(dòng)作各調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉總時(shí)間均符合《汽輪機(jī)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)試驗(yàn)導(dǎo)則》中 660MW 汽輪機(jī)主汽門關(guān)閉時(shí)間小于 0.3s 的規(guī)定，而OPC動(dòng)作各調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉時(shí)間均超出符合《汽輪機(jī)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)試驗(yàn)導(dǎo)則》中 660MW 汽輪機(jī)調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉時(shí)間小于 0.3s 的規(guī)定。

3 原因分析

由該機(jī)組的調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)圖分析得出，各調(diào)節(jié)汽門在 ETS動(dòng)作時(shí)機(jī)組 AST電磁閥帶電，各個(gè)調(diào)節(jié)汽門油動(dòng)機(jī)的EH油泄油路線為：通過調(diào)節(jié)汽門卸荷閥—OPC油路管道—OPC油路至 AST油路的單向閥—AST電磁閥—無壓回油管道—EH油箱，各個(gè)調(diào)節(jié)汽門通過彈簧作用下迅速關(guān)閉。在 OPC動(dòng)作時(shí) OPC電磁閥帶電使各個(gè)調(diào)節(jié)汽門油動(dòng)機(jī)的EH油泄油路線為：調(diào)節(jié)汽門卸荷閥—OPC油路管道—OPC電磁閥—無壓回油管道—EH油箱，各個(gè)調(diào)節(jié)汽門通過彈簧作用下迅速關(guān)閉。由試驗(yàn)可知 ETS動(dòng)作時(shí)各個(gè)調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉時(shí)間符合要求，說明 ETS動(dòng)作時(shí)泄油路線及各個(gè)調(diào)節(jié)汽門各部件無問題。

OPC動(dòng)作時(shí)各個(gè)調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉時(shí)間不符合要求，且嚴(yán)重超標(biāo)，由調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉錄波圖可以看出，各個(gè)調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉時(shí)間及關(guān)閉波形基本一致，說明是各個(gè)調(diào)節(jié)汽門 OPC油路公共部分存在問題；根據(jù)各個(gè)調(diào)節(jié)汽門延遲時(shí)間（從 OPC動(dòng)作信號(hào)發(fā)出到調(diào)節(jié)汽門開始關(guān)閉的時(shí)間）為 1.5s左右，調(diào)節(jié)汽門自身關(guān)閉時(shí)間（從調(diào)節(jié)汽門開始關(guān)閉到調(diào)節(jié)汽門關(guān)到位即由 100%到 0）為 2s左右，分析認(rèn)為是由于 OPC油路壓力下降緩慢導(dǎo)致調(diào)節(jié)汽門延遲和關(guān)閉時(shí)間偏長(zhǎng)。因此綜合分析判斷是 OPC電磁閥模塊出現(xiàn)問題，可能問題有兩個(gè)：① OPC電磁閥閥芯有雜物堵塞造成泄油過慢；②OPC電磁閥閥芯尺寸不合適造成泄油過慢。

首先停 EH油泵，待 EH油系統(tǒng)泄壓后，拆開OPC電磁閥模塊，檢查 OPC電磁閥閥芯未發(fā)現(xiàn)異物，且 OPC電磁閥下部卸荷閥也未出現(xiàn)卡澀現(xiàn)象。對(duì) OPC電磁閥閥芯及卸荷閥進(jìn)行清洗、回裝，恢復(fù) OPC電磁閥模塊后重新進(jìn)行 OPC試驗(yàn)，各個(gè)調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉時(shí)間及關(guān)閉波形無明顯變化，證明不是 OPC電磁閥閥芯有雜物堵塞造成泄油過慢。

然后停 EH油泵，待 EH油系統(tǒng)泄壓后，拆開OPC電磁閥模塊，更換 OPC電磁閥閥芯（利用中壓調(diào)節(jié)汽門快關(guān)電磁閥閥芯代替），后者閥芯尺寸大于前者。重新進(jìn)行 OPC試驗(yàn)，各個(gè)調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉時(shí)間滿足要求。再次回裝原有 OPC電磁閥閥芯，重新進(jìn)行 OPC試驗(yàn)，各個(gè)調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉時(shí)間及關(guān)閉波形無明顯變化，充分證明確實(shí)是 OPC電磁閥閥芯尺寸不合適造成調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉時(shí)間超標(biāo)。經(jīng)過更換 OPC電磁閥閥芯后各調(diào)節(jié)汽門的關(guān)閉時(shí)間曲線如試驗(yàn)錄波圖3所示，根據(jù)測(cè)試的錄波圖計(jì)算出各調(diào)節(jié)汽門的關(guān)閉時(shí)間見表3。

圖3 調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉錄波圖

表3 OPC動(dòng)作各汽門關(guān)閉時(shí)間統(tǒng)計(jì)表 s

4 處理過程

從表3可以看出，OPC動(dòng)作各高、中壓調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉時(shí)間均小于 0.28s，符合《汽輪機(jī)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)試驗(yàn)導(dǎo)則》中 660MW 汽輪機(jī)調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉時(shí)間小于 0.3s 的規(guī)定。

5 結(jié)語

由上分析及處理可知本次調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉時(shí)間超標(biāo)是由于 OPC電磁閥閥芯過小，泄油過慢造成的。通過多年汽門關(guān)閉試驗(yàn)工作和現(xiàn)場(chǎng)問題處理經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出汽門關(guān)閉時(shí)間超標(biāo)問題的常見原因。

（1）對(duì)于全開全關(guān)的汽門一般為：①閥門快關(guān)電磁閥工作不正常，主要是未送電或燒毀；②EST動(dòng)作后，泄油回路上節(jié)流孔尺寸過小或者堵塞，泄油慢；③ EST動(dòng)作后，AST電磁閥閥芯尺寸過小或者堵塞，泄油慢；④閥門機(jī)械原因，比如彈簧老化、油動(dòng)機(jī)安裝不合適；⑤閥門結(jié)構(gòu)原因；⑥熱工卡件之間計(jì)算延時(shí)過長(zhǎng)，閥門本身關(guān)閉較快。

（2）帶伺服閥的調(diào)節(jié)汽門除以上主要原因外，還有：① OPC電磁閥工作不正常（未送電或燒毀），OPC動(dòng)作后通過伺服閥來關(guān)閉汽門；②閥門 LVDT行程反饋桿斷裂或出現(xiàn)故障,關(guān)閉錄波曲線不能真實(shí)反映閥門關(guān)閉過程；③ OPC動(dòng)作后，OPC電磁閥閥芯尺寸過小或者堵塞，泄油慢。

[1]靳智平，王毅林 .電廠汽輪機(jī)原理及系統(tǒng) [M].北京 :中國(guó)電力出版社 ,2004.

[2]上海新華控制技術(shù)（集團(tuán)）有限公司 .電站汽輪機(jī)數(shù)字式電液控制系統(tǒng) -DEH[M].北京 :中國(guó)電力出版社 ,2006.

[3]哈爾濱汽輪機(jī)股份有限公司 DEH控制系統(tǒng)說明書 .

[4]中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) DL/T 711－ 1999.汽輪機(jī)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)試驗(yàn)導(dǎo)則.

TM621

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1671-0711（2017）07（下）-0114-03