汽輪機調節設備故障及排除

2013-07-17 孫濤 勝利油田孤北熱電廠

一、速關閥開啟不正常

  速關閥又稱為主氣門,曾發生兩只閥都不開啟或只有一只閥開啟而另一只不開啟的現象。開閥過程中,啟動油壓力逐漸下降,速關油壓力逐漸上升,油壓變化趨勢基本正常,啟動油及速關油管線都有較強地振動,當啟動調節器發出閥全開信號時,閥根本就未動作。

  速關閥的開啟和關閉由啟動調節器通過油壓控制,開啟時,先是啟動油通至活塞側,使活塞克服彈簧力壓向活塞盤,然后速關油通入活塞盤側,使活塞盤與活塞的密封面保持封合。隨后啟動油開始有控制地排泄,活塞盤與活塞作為一個整體在兩側油壓差作用下向活塞側移動,直至被試驗活塞限位。在活塞盤移動時,閥桿隨之動作,速關閥開啟。當速關油卸壓時,彈簧將活塞和活塞盤頂開脫離,速關閥關閉。

  速關閥開啟不正常是開啟操作過快造成。開啟速關閥過程中,先通啟動油,后通速關油,二者有一個切換過程,一旦調節器操作速度過快,速關油的升壓速度小于啟動油的卸壓速度,彈簧克服啟動油壓而將活塞盤與活塞推開,致使速關閥無法開啟。由于受啟動油和速關油壓力作用,活塞盤與活塞脫開并不是一次到位的,彈簧將活塞盤與活塞彈開的瞬間引起油壓的升高及油壓脈動,油壓脈動引起管線振動,當啟動油壓力降至一定壓力時,活塞盤與活塞隨啟動油壓逐步下降而平穩脫開,管線振動也隨之停止。

  操作時要注意觀察速關油和啟動油壓力,在速關油壓建立、啟動油壓開始下降時,操作要緩慢或暫停幾秒鐘,速關油壓力稍高于啟動油壓力時,繼續操作就可使速關閥正常開啟,油管線也不會振動。一般暫停5s以上就可以實現正常開啟。

二、調節氣門不動作

  調節氣門是由錯油門滑閥和油動機來控制的,通過改變電液轉換器輸出的二次油壓來實現調節氣門的調節。開機時,曾發生二次油壓改變而油動機、調節氣門不動作現象,是由于滑閥轉動盤與滑閥體脫開所致。

  在穩定工況,滑閥下端的二次油作用力與上端的彈簧力相平衡,使滑閥處在中間位置,滑閥凸肩正好將中間套筒的油口封住,油動機油缸的進、出油路均被阻斷,因此油缸活塞不動作,調節氣門開度保持不變。若工況發生變化,二次油壓升變化,滑閥的力平衡改變使滑閥發生移動,油動機活塞動作,改變調節氣門開度,機組負荷變化。負荷調整完成后,滑閥又恢復到中間位置,相應氣閥開度保持在新的位置,機組也就在新工況下穩定運行。

  滑閥是由下部的滑閥體和頂部轉動盤用高強度厭氧膠粘接而成的組合件,在滑閥體和轉動盤中加工有油腔和通油孔。正常時,轉動盤和滑閥體粘接為一個整體,油腔內充滿壓力油,形成一個封閉系統,滑閥能軸向自由移動。當轉動盤與滑閥體脫開后,壓力油對圓盤產生向上的推力,對滑閥產生向下的推力。壓力油對滑閥產生向下的推力和滑閥本身的重力和大于二次油在滑閥底部產生的向上推力,滑閥被推到底部而無法向上移動,失去調節功能,油動機及調門都不動作。

  清理滑閥和轉動盤后,用高強度厭氧膠將二者粘接,油動機及調門工作正常。

三、調節氣門閥桿的拉桿接頭斷裂

  調門是壓力卸載單座閥,閥桿的拉桿接頭斷裂是由于錯油門滑閥的轉動和顫振造成的。由于在滑閥體和轉動盤中加工有油腔和通油孔,正常工作時,壓力油由滑閥的進油孔進入滑閥中心腔室,然后從轉動盤的三個徑向轉切向的噴油孔沿轉動盤的切線方向連續噴出,在油流沖力作用下滑閥連續旋轉,轉速取決于轉動盤噴油孔的噴油量。滑閥的底部徑向有一個放油孔,滑閥每轉動一轉,這個放油孔與滑閥的泄油孔連通一次,在它們連通的瞬時,部分二次油被泄放,二次油壓會略有下降,滑閥下移,而隨著滑閥的旋轉,放油孔被封住時,滑閥又上移。只要滑閥轉動,上述動作就一直重復,二次油壓有規律地脈動使滑閥產生上、下顫振。滑閥的顫振引起油動機活塞、活塞桿和調節氣閥閥桿產生微幅振蕩,油動機能靈敏地對調節系統控制信號做出響應,且部件不容易發生卡澀現象。調門閥桿每振蕩一次,卸載彈簧就會壓伸一次,拉桿也經受一次拉伸,拉桿承受交變拉載荷,交變頻率與閥桿的振蕩頻率相等,拉伸力的大小與振幅有關。拉桿接頭的加工退刀凸肩直角處有應力集中現象,當交變頻率較高或拉伸力足夠大時,拉桿接頭會發生疲勞斷裂,調節氣門突然關閉。

  滑閥轉動盤噴油孔的噴油量和放油孔的泄油量都可利用調節螺釘來調整(調節回油孔道通流面積),一般油動機活塞桿的振幅為0.2~0.3mm。調節氣門閥桿與油動機活塞桿的升程比例系數為0.35,計算調節氣門閥桿的振幅應在0.1mm以下,而實際的調節氣門閥桿振幅值為0.5mm左右,說明滑閥的振幅偏大。

  調節滑閥振幅調節螺釘和轉速調節螺釘,縮小回油孔道通流面積,使油動機活塞桿的振幅為0.25mm左右,調節氣門閥桿的振幅值為0.1mm以下,滑閥的轉速降低,降低了調節氣門閥桿的振蕩頻率和振幅,拉伸力減小,拉伸頻率降低。同時,加工新拉桿時,將拉桿接頭的加工退刀凸肩由直角過渡改為圓角過渡,減少應力集中。從此,再未發生拉桿斷裂現象。

四、調節氣門開度波動

  調節氣門開度波動幅度達2mm,二次油壓也波動較大,機組負荷不穩。經檢查發現電液轉換器的進口濾網有棉紗絲狀物,發生堵塞。濾網堵塞后,供油量不足,滑閥不能維持在中間位置,要向下移動,滑閥向下移動后又引起二次油壓升高,滑閥隨之又上升,如此反復,表現出二次油壓波動、滑閥上下移動和調節氣門開度波動。

  停機檢修時,清洗電液轉換器進口濾網并對進油管線進行沖洗,機組正常運行期間,定期在線濾油,提高油系統清潔度,消除了波動現象。

五、電液轉換器故障

  故障發生在夏季,現象是電液轉換器沒有任何輸出,更換新件后,一周內再次出現同類事故,經檢測是電液轉換器的控制模 板因溫度過高而被燒壞。

  電液轉換器工作介質為主油泵出口未經冷卻器的透平油,溫度為65℃,加之機組本身全被罩在隔音罩內,電液轉換器的工作環境溫度較高,很容易造成電子元件燒壞而導致轉換器無法工作。一般在電液轉換器故障前發生不穩定現象,若不及時采取降溫措施,就會導致燒壞。

  在機組不能停運的情況下,一旦發現其工作稍有不穩定苗頭時,就要對電液轉換器強制通風冷卻,使其不超溫。對潤滑油冷卻器進行清洗,降低端差,增開循環水冷卻風扇的臺數,降低循環水溫度,使油箱溫度降至60℃以下。機組運行時,將電液轉換器部位的隔音罩門打開,使電液轉換器能通風散熱。采取這些措施后,電液轉換器工作穩定,未再發生燒壞現象。