300 MW汽轮机中压调阀故障分析与处理

周 乐

（华电国际莱城发电厂，山东济南271100）

0 引言

中压调阀主要由杠杆、连接板、阀盖、气缸进汽室、阀梁、阀蝶、衬套等部件组成，是汽轮机阀位的重要组成部分，其主要作用是通过接收调节控制单元输出的控制信号，借助动力去改变流体流量，其工作的正常与否直接影响汽轮机的安全和机组负荷。某厂2号机组汽轮机阀门控制系统采用的是上海新华公司制造的DEH-ⅢA型控制系统，在正常运行中出现了不少问题，严重影响了汽轮机组的使用寿命。本文针对该厂2号机组汽轮机中压调阀出现的问题，进行仔细分析并提出了解决方法，保证了机组的正常、安全运行。

1 中压调门无法开启

1.1 故障现象

2016-01-04某厂2号机组启动，汽轮机冲转前，进行汽轮机危急遮断系统ETS（emergency trip system）通道试验时，4个自动停机遮断AST（auto stop trip）电磁阀动作正常。06：14时，汽轮机升速至2 900 r/m进行阀切换，即汽轮机进汽量由高压主汽阀门控制切换为高压调节阀门控制。切换过程中，中压缸的2个调门自动关闭（指令未动），运行人员将汽轮机打闸，汽轮机重新挂闸[1]，中压缸主汽门打开，中压缸2个调门均无法打开，自动停机压力ASP（auto stop pressure）的油压由8.7 MPa降至5.5 MPa。

1.2 处理方法

因某厂的汽轮机AST、汽轮机超速保护OPC（overspeed protect control）油母管压力无就地及远方的监视手段，仅能从ASP压力值间接判断AST、OPC。经现场检查、验证，高压抗燃EH（electrohydraulic）油系统存在以下2个情况。

1.2.1 AST母管油压低的原因分析及处理

a）更换危机遮断模块AST的1号、2号、3号、4号电磁阀，清理ASP油管前后节流孔。

b）检查、清理汽轮机2个中压缸主汽门的进油节流孔。

c）检查2个高压缸主汽门的进油节流孔、油缸出口至AST母管的单向阀。

d）检查危急遮断模块内部OPC母管至AST母管的2个单向阀。

e）分析判断高压缸主汽门、中压缸主汽门卸荷阀存在泄漏、油缸至AST母管单向阀卡涩，导致AST母管油压降低。根据测温枪测定卸荷阀的温度显示[2]，2号中压缸主汽门卸荷阀温度比1号高5℃左右，更换2号中压缸主汽门卸荷阀，清理2号中压缸主汽门油缸至AST母管单向阀后，ASP油压由5.1 MPa升至6.8 MPa。

1.2.2 OPC母管油压低的原因分析及处理

a）检查2个中压缸调门的进油节流孔、进油滤网、油缸出口至OPC母管的单向阀。

b）分析判断中压缸调门卸荷阀存在泄漏、中压缸调门油缸至OPC母管单向阀卡涩，引起OPC母管油压降低，更换2个中压缸调门卸荷阀，检查2个中压缸调门油缸至OPC母管的单向阀。

c）分析判断高压缸调门卸荷阀存在泄漏、油缸至OPC母管单向阀卡涩，导致OPC母管油压降低。根据红外线测温仪测定的卸荷阀阀体温度显示，2号、4号高压缸调门卸荷阀阀体温度较高，更换2号、4号高压缸调门卸荷阀，检查清理2号、4号高压缸调门油缸出口至OPC母管油压单向阀后，ASP油压由6.8 MPa升至7.8 MPa。

d）根据AST、OPC工作原理，危机遮断保护动作时，AST母管油压卸去，联动OPC母管油压全部卸去；汽轮机超速保护OPC动作时，OPC母管油压卸去，由于单向阀的作用，AST母管油压不变。为验证危机遮断模块内部连通AST和OPC母管的单向阀工作是否正常（即验证OPC母管压力降低对AST母管压力降低是否存在影响），强制将OPC电磁阀带电动作，使OPC母管油卸去，期间ASP压力无变化，确定危机遮断模块内部连通AST和OPC母管的单向阀工作正常，无卡涩[3]。

1.3 原因分析

a）AST、OPC母管油压降低是汽轮机阀切换时中压缸调门关闭和汽轮机再挂闸后中压缸调门不能开启导致机组无法启动的主要原因。

b）2号中压缸主汽门油缸出口至AST母管单向阀卡涩和卸荷阀泄漏是造成AST母管油压降低的主要原因。2号、4号高压缸调门油缸出口至OPC母管单向阀卡涩和卸荷阀泄漏是造成OPC母管油压降低的主要原因。

c）EH油中颗粒物在单向阀接触面处集聚是造成单向阀卡涩的主要原因。

1.4 防范措施

a）机组检修时，将EH油系统的单向阀、节流孔等作为必修项目进行检查、检修。

b）加强EH油质管控，将EH油滤油作为定期工作进行。除机组检修后和油质化验不合格时进行滤油外，每2个月每台机组的EH油至少进行一次滤油，确保EH油各项指标全部合格。

c）加强EH油质取样化验。除按照规定进行定期的EH油取样化验和检修后油质化验外，机组每次启动前进行一次EH油质的全面取样化验。

d）加强EH油系统设备外委检修后到货验收，严格审核修后试验报告，必要时派人员到外委单位进行现场监督、验收，确保外委检修设备质量合格。

2 中压调门瞬时关闭

2.1 故障现象

2016-11-13 T19：50时，某电厂2号机组负荷224 MW，监盘发现DEH（digital electric hydraulic control system）上2号中压调门阀位反馈至零（指令100%），左/右侧中压进汽温度分别为531/512℃，就地检查发现右侧中压调门全关。

2.2 异常发生过程

通过调阅DEH历史数据库查看，从2016-11-10 T13：56到2016-11-13 T16：44，2号中压调门全关之前共出现过3次波动，前3次降幅较小，最大时下降50 mm，经过自动调整后恢复正常。2号中调门从2016-11-13 T08：02开始缓慢下降，到2016-11-13 T16：44全部关闭，此段时间2号中调门指令一直为全开（103%）没有调整记录。中压调门发生波动的时间及变化范围如表1所示。

表1 中压调门波动

2.3 原因分析

根据以上情况分析，2号机中压调门伺服阀使用年限较长（最早一批MGO760-001型伺服阀）及运行时EH油油质经常出现酸值高现象，伺服阀内滑阀活塞出现腐蚀、磨损等现象。正常运行时伺服阀滑阀处在中间平衡位置。因伺服阀滑阀活塞出现腐蚀、磨损，使泄油口无法严密封闭，持续泄油。随漏量不断增大，伺服阀自身无法调整平衡的状态下，造成2号中压调门缓慢关闭，机组负荷下降至150 MW[4]。

2.4 防范措施

a）应继续加强对机组EH油质的监督，发现油中颗粒度、酸值、电阻率等指标超标及时进行滤油，保持油质合格。

b）对使用年限较长的伺服阀返厂进行检测，漏量偏大的全部更换新阀。

c）运行人员加强对各汽门及相关参数的监视检查力度，及早发现问题，采取相应的防范措施，并联系检修人员及时处理，避免因缺陷发现不及时造成跳机现象的发生。

d）检修人员应加大对各汽门巡视检查力度，发现异常及时处理；在机组大修时对汽门油动机控制系统返厂进行检测清洗，大小修时对EH油系统滤网检查更换，确保各部件运行可靠。

3 结束语

中压调阀虽然只是发电厂所有设备中一个较小的设备，但对汽轮机组的正常运行影响很大，加强对中压调阀的检修管理十分重要。对于采用EH油系统的汽轮机组，应在机组检修时认真检查整个油系统管道和滤油装置，防止油管道长期处于高温区，导致EH油质发生变化后影响EH油的抗燃性和润滑性能。另外，还要加强工作人员的培训学习，使他们全面熟悉设备结构，对故障进行精准判断，消除设备缺陷，保障机组安全可靠运行。