汽轮机调节设备故障及排除

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)胜利油田孤北热电厂 作者:孙涛

一、速关阀开启不正常

  速关阀又称为主气门,曾发生两只阀都不开启或只有一只阀开启而另一只不开启的现象。开阀过程中,启动油压力逐渐下降,速关油压力逐渐上升,油压变化趋势基本正常,启动油及速关油管线都有较强地振动,当启动调节器发出阀全开信号时,阀根本就未动作。

  速关阀的开启和关闭由启动调节器通过油压控制,开启时,先是启动油通至活塞侧,使活塞克服弹簧力压向活塞盘,然后速关油通入活塞盘侧,使活塞盘与活塞的密封面保持封合。随后启动油开始有控制地排泄,活塞盘与活塞作为一个整体在两侧油压差作用下向活塞侧移动,直至被试验活塞限位。在活塞盘移动时,阀杆随之动作,速关阀开启。当速关油卸压时,弹簧将活塞和活塞盘顶开脱离,速关阀关闭。

  速关阀开启不正常是开启操作过快造成。开启速关阀过程中,先通启动油,后通速关油,二者有一个切换过程,一旦调节器操作速度过快,速关油的升压速度小于启动油的卸压速度,弹簧克服启动油压而将活塞盘与活塞推开,致使速关阀无法开启。由于受启动油和速关油压力作用,活塞盘与活塞脱开并不是一次到位的,弹簧将活塞盘与活塞弹开的瞬间引起油压的升高及油压脉动,油压脉动引起管线振动,当启动油压力降至一定压力时,活塞盘与活塞随启动油压逐步下降而平稳脱开,管线振动也随之停止。

  操作时要注意观察速关油和启动油压力,在速关油压建立、启动油压开始下降时,操作要缓慢或暂停几秒钟,速关油压力稍高于启动油压力时,继续操作就可使速关阀正常开启,油管线也不会振动。一般暂停5s以上就可以实现正常开启。

二、调节气门不动作

  调节气门是由错油门滑阀和油动机来控制的,通过改变电液转换器输出的二次油压来实现调节气门的调节。开机时,曾发生二次油压改变而油动机、调节气门不动作现象,是由于滑阀转动盘与滑阀体脱开所致。

  在稳定工况,滑阀下端的二次油作用力与上端的弹簧力相平衡,使滑阀处在中间位置,滑阀凸肩正好将中间套筒的油口封住,油动机油缸的进、出油路均被阻断,因此油缸活塞不动作,调节气门开度保持不变。若工况发生变化,二次油压升变化,滑阀的力平衡改变使滑阀发生移动,油动机活塞动作,改变调节气门开度,机组负荷变化。负荷调整完成后,滑阀又恢复到中间位置,相应气阀开度保持在新的位置,机组也就在新工况下稳定运行。

  滑阀是由下部的滑阀体和顶部转动盘用高强度厌氧胶粘接而成的组合件,在滑阀体和转动盘中加工有油腔和通油孔。正常时,转动盘和滑阀体粘接为一个整体,油腔内充满压力油,形成一个封闭系统,滑阀能轴向自由移动。当转动盘与滑阀体脱开后,压力油对圆盘产生向上的推力,对滑阀产生向下的推力。压力油对滑阀产生向下的推力和滑阀本身的重力和大于二次油在滑阀底部产生的向上推力,滑阀被推到底部而无法向上移动,失去调节功能,油动机及调门都不动作。

  清理滑阀和转动盘后,用高强度厌氧胶将二者粘接,油动机及调门工作正常。

三、调节气门阀杆的拉杆接头断裂

  调门是压力卸载单座阀,阀杆的拉杆接头断裂是由于错油门滑阀的转动和颤振造成的。由于在滑阀体和转动盘中加工有油腔和通油孔,正常工作时,压力油由滑阀的进油孔进入滑阀中心腔室,然后从转动盘的三个径向转切向的喷油孔沿转动盘的切线方向连续喷出,在油流冲力作用下滑阀连续旋转,转速取决于转动盘喷油孔的喷油量。滑阀的底部径向有一个放油孔,滑阀每转动一转,这个放油孔与滑阀的泄油孔连通一次,在它们连通的瞬时,部分二次油被泄放,二次油压会略有下降,滑阀下移,而随着滑阀的旋转,放油孔被封住时,滑阀又上移。只要滑阀转动,上述动作就一直重复,二次油压有规律地脉动使滑阀产生上、下颤振。滑阀的颤振引起油动机活塞、活塞杆和调节气阀阀杆产生微幅振荡,油动机能灵敏地对调节系统控制信号做出响应,且部件不容易发生卡涩现象。调门阀杆每振荡一次,卸载弹簧就会压伸一次,拉杆也经受一次拉伸,拉杆承受交变拉载荷,交变频率与阀杆的振荡频率相等,拉伸力的大小与振幅有关。拉杆接头的加工退刀凸肩直角处有应力集中现象,当交变频率较高或拉伸力足够大时,拉杆接头会发生疲劳断裂,调节气门突然关闭。

  滑阀转动盘喷油孔的喷油量和放油孔的泄油量都可利用调节螺钉来调整(调节回油孔道通流面积),一般油动机活塞杆的振幅为0.2~0.3mm。调节气门阀杆与油动机活塞杆的升程比例系数为0.35,计算调节气门阀杆的振幅应在0.1mm以下,而实际的调节气门阀杆振幅值为0.5mm左右,说明滑阀的振幅偏大。

  调节滑阀振幅调节螺钉和转速调节螺钉,缩小回油孔道通流面积,使油动机活塞杆的振幅为0.25mm左右,调节气门阀杆的振幅值为0.1mm以下,滑阀的转速降低,降低了调节气门阀杆的振荡频率和振幅,拉伸力减小,拉伸频率降低。同时,加工新拉杆时,将拉杆接头的加工退刀凸肩由直角过渡改为圆角过渡,减少应力集中。从此,再未发生拉杆断裂现象。

四、调节气门开度波动

  调节气门开度波动幅度达2mm,二次油压也波动较大,机组负荷不稳。经检查发现电液转换器的进口滤网有棉纱丝状物,发生堵塞。滤网堵塞后,供油量不足,滑阀不能维持在中间位置,要向下移动,滑阀向下移动后又引起二次油压升高,滑阀随之又上升,如此反复,表现出二次油压波动、滑阀上下移动和调节气门开度波动。

  停机检修时,清洗电液转换器进口滤网并对进油管线进行冲洗,机组正常运行期间,定期在线滤油,提高油系统清洁度,消除了波动现象。

五、电液转换器故障

  故障发生在夏季,现象是电液转换器没有任何输出,更换新件后,一周内再次出现同类事故,经检测是电液转换器的控制模 板因温度过高而被烧坏。

  电液转换器工作介质为主油泵出口未经冷却器的透平油,温度为65℃,加之机组本身全被罩在隔音罩内,电液转换器的工作环境温度较高,很容易造成电子元件烧坏而导致转换器无法工作。一般在电液转换器故障前发生不稳定现象,若不及时采取降温措施,就会导致烧坏。

  在机组不能停运的情况下,一旦发现其工作稍有不稳定苗头时,就要对电液转换器强制通风冷却,使其不超温。对润滑油冷却器进行清洗,降低端差,增开循环水冷却风扇的台数,降低循环水温度,使油箱温度降至60℃以下。机组运行时,将电液转换器部位的隔音罩门打开,使电液转换器能通风散热。采取这些措施后,电液转换器工作稳定,未再发生烧坏现象。

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