330MW机组中压主汽门突然关闭原因分析及预防措施

◎ 杨小波

330MW机组中压主汽门突然关闭原因分析及预防措施

◎ 杨小波

针对我厂2号机组汽轮机A侧中压主汽门突然关闭的一次事故，进行了原因分析，采取了行之有效的控制措施，避免了设备损坏，确保了机组安全稳定运行。对此，提出了防止中压主汽门突然关闭运行技术措施。

大唐宝鸡热电厂2号机汽轮机为北京北重汽轮电机有限公司制造，型号为NC330-17.75/0.4/540/540，型式为亚临界、单轴、三缸、两排汽、一次中间再热、采暖抽汽凝汽式汽轮机。主蒸汽由炉侧经一根主蒸汽管进入机前两根蒸汽管，然后经两个高压主汽门、四个高压调速汽门进入高压缸。做完功的蒸汽进入锅炉再热器。再热后通过两个中压联合汽门进入中压缸，中压缸做功后一路进入低压缸，另一路从中压缸下部排汽口排出，送往热网加热器。

调节系统为新华公司的DEH-V全数字电液调节系统。通过EH油液压系统对汽轮机高压主汽门和高压调门，中压主汽门和中压调门进行单独控制，可实现机组单阀和顺序阀控制，实现机组在多种控制方式下的安全经济运行。

故障现象

2016年11月13日，2号机组运行工况：负荷234MW，主汽温度：539℃，再热汽温538℃，主汽压力：13.7MPa，阀门控制方式为单阀控制，AGC投入。运行人员检查发现DEH画面A侧中压主汽门反馈到零，A侧中压主汽门关闭报警字幕弹出，就地检查A侧中压主汽门机械指示到零，确已关闭，检查EH油压14.2MPa稳定，EH油泵电流23.5A，无波动。调阅曲线发现机组振动，高、低压缸胀差以及A侧再热汽温度均有异常变化，表1所示。

表1中可以看出，汽轮机高压缸前、后轴承振动以及中压缸前轴承振动均不同程度的升高，其中中压缸前瓦X方向振动增幅最大，为20.68um。高压缸胀差增大0.26mm，中压缸胀差减小0.09um，这些都是由于单侧进汽引起汽轮机不平衡引起。由于阀门关闭，蒸汽不流通，A侧再热汽温度缓慢下降37℃。

原因分析

可能造成A侧中压主汽门异常关闭的原因：

指令误发卸荷电磁阀动作造成阀门关闭。通过调阅DEH历史曲线，可以看出A侧中压主汽门第一次异常关闭时，关指令未发，阀门关闭时间用时4s，在随后的试验中阀门试验中以及大修后阀门试验中，A侧中压主汽门的关闭时间均小于1s。查阅A侧中压主汽门调试报告，测试关闭时间为115ms；初步分析排除指令误发卸荷电磁阀动作造成阀门关闭的可能。

（2）卸荷电磁阀故障造成阀门关闭。卸荷电磁阀为二位二通电磁阀，电磁阀开、关信号均为10s定长脉冲，正常运行时不带电。开信号发时，电磁阀动作封闭卸荷阀上部回油油路，油动机高压油腔建立油压（高压油去卸荷阀上腔节流孔0.8mm），阀门开启；关信号发时，电磁阀动作卸荷阀上部油腔油路与压力回油油路相通，卸荷阀动作，高压油路与压力回油油路相通，油动机高压油腔油压失去，阀门关闭。

故障发生后，隔离高压油进油后，检修人员拆下电磁阀检查，未发现明显卡涩，也未发现较大颗粒物（近期油质化验报告颗粒度等级合格）。

（3）试验电磁阀故障造成阀门关闭。试验电磁阀用于关闭阀门（10%）以进行定期的阀杆活动试验，电磁阀动作时常带电，把油缸高压腔的油通过一个节流孔(0.8mm)排向回油。改变节流孔的大小可以改变阀门活动试验的速度，如果试验电磁阀误动作一直处于打开状态，可能会造成阀门在3-5s左右关闭。

表 1 A的中压主汽门关闭前后参数对比

通过查阅异常发生时刻历史趋势，未进行阀门活动试验，指令未发。且在A侧中主关闭且隔离高压油进油后对试验电磁阀进行检查，未发现试验电磁阀动作。

（4）主汽门油动机阀门结合面产生间隙。2号机A侧中压主汽门开启缓慢，如果油路、弹簧正常的情况下，说明开启阀门所需要克服的力增加，阀门壳体与活塞结合面的摩擦力增大，此种情况下，结合面产生间隙可能造成高压油腔压力下降，存在造成阀门关闭的可能。我厂2号机组刚经过A修，主汽门均经过大修，未发现结合面严重摩擦，故该原因造成的阀门误关可能性较小。

（5）油路各接口密封垫泄漏或节流孔堵塞。液压回路中的密封圈主要有，高压油进油隔离阀圈、试验电磁阀密封圈、卸荷电磁阀密封圈，节流孔密封圈、液压块内部密封圈等，一般情况下只有发生大量外泄时才会造成阀门关闭，异常发生时检查液压块附近未发现油泄漏现象。

当高压油进油节流孔（1.2-1.5mm）发生堵塞，使高压油进油压力下降而造成主汽门缓慢关闭，在询问厂家后告知有类似经验，可能存在节流孔前端因累计絮状物造成节流孔堵塞，阀门关闭后因为振动或其它原因，往往堵塞物在解体后找不到。

综上所述，初步怀疑高压油进油节流孔发生堵塞，是造成本次2号机组A侧中压主汽门异常关闭的原因。

故障处理

按如下步骤和方法处理故障：

（1）申请调度，退出AGC控制，减负荷至180MW，热网抽汽量小于150t/h。

（2）联系热控将A侧中压主汽门指令置于0%。

（3）密切监视机组振动、轴移、胀差的变化。

（4）为了防止关闭阀门突然开启，造成对机组的冲击，应关闭油动机EH油进油隔离门。

（5）为了防止管道积水，定期开启关闭阀门门前疏水门。

（6）联系热控缓慢给指令将A侧中压调门关闭。

（7）检修人员对EH油油路进行清洗，消除故障。

（8）开启油动机EH油进油隔离门。

（9）联系热控开启A侧中压主气门。

（10）进行全开、全关阀门活动试验。

试验后，开启阀门。

（11）联系热控逐渐给指令缓慢开启A侧中压调门，密切监视机组振动、轴移、胀差的变化。

（12）申请调度，投入AGC控制，恢复原运行方式。

预防措施

针对以上情况，提出了防止汽轮机主汽门或调门突然关闭的运行技术措施，具体内容如下：

（1）运行人员接班检查及正常巡回检查时检查各高、中压主汽门及调门开度是否正常。（2）运行中注意监视调门动作情况，注意监视调门指令与反馈一致，就地检查LVDT接线良好，机械指示动作正常。

（3）运行中加强对EH油泵电流的监视，EH油泵电流是反映其流量的重要指标，监测它可以提前发现系统中是否存在压力降低的风险。

（4）保持EH油再生装置连续运行，定期化验EH油质合格。

（5）定期检查EH油管路接头、焊口及密封件，防止密封件损坏和接头松脱等故障发生。

（6）单阀方式控制时，加负荷注意及时调整主汽压力，控制高调门开度小于70%，必要时限制加负荷速率（若开度大于70%阀门线性差，会出现开度波动过大现象），开度大于70%立即提高主汽压力或降低机组负荷，严禁高调门全开。

（7）单阀方式控制时，注意监视四个高调门DEH画面及就地开度是否一致，发现某个

高调门开度与其它偏差大时汇报主管，联系设备部汽机和热控共同检查，做好记录。

（8）当单个调门卡涩或关闭时，联系热控退出振动大保护，根据机组主蒸汽压力及振动

上升情况迅速减负荷、减燃料。汽机切至DEH阀位控制方式，将故障调门指令强制为0，降低主汽压力，手动逐渐开大阀位，将其它三个调节阀全开或者切换为单阀控制。

从我厂2号机组A侧中压主汽门突然关闭的事故中，认真分析了原因，总结出了汽轮机主汽门或调门突然关闭的运行技术措施，从运行的日常维护以及发生此类事故时的处置方法都提出了相应要求，具有一定的借鉴意义。

（作者单位：大唐宝鸡热电厂）