1 030 MW機組汽輪機汽門調試中出現的問題分析

趙琦，張寶，胡洲

（國網浙江省電力公司電力科學研究院，杭州310014）

1 030 MW機組汽輪機汽門調試中出現的問題分析

趙琦，張寶，胡洲

（國網浙江省電力公司電力科學研究院，杭州310014）

在進行某1 030 MW機組汽輪機汽門調試時，發現由于控制邏輯、設備安裝與油質控制等問題導致調門工作多次出現異常，分析和處理后問題得到了解決，經汽門快關時間測試，各汽門均滿足相關要求，在設備出廠、資料交付、油質控制、現場安裝與調試等方面給出了相應建議。

1 030 MW機組；汽輪機；汽門；電磁閥

1 汽輪機調門與故障

某發電廠1與2號機組為東方汽輪機廠生產的1 030 MW、超超臨界、一次中間再熱、四缸四排汽、單軸、凝汽式汽輪機，汽輪機組型號為N1030-25.0/600/600。配汽系統由2個MSV（高壓主汽門）、2個CV（高壓調節汽閥）、2個RSV（中壓主汽門）和2個ICV（中壓調節汽門）組成。

汽輪機2只CV安裝于同一閥室，蒸汽從MSV流向CV，MSV與CV閥殼焊接為一整體，布置在機頭側運行平臺下，每個CV通過高壓導汽管與高壓缸進口相連。RSV和ICV共用1個閥體，組成中壓聯合汽門，分別布置于中壓缸兩側，再熱蒸汽先后進入ICV與RSV。

汽輪機控制系統采用HIACS-5000M高壓純電調控制系統，汽輪機設計為中壓缸啟動，正常運行時采用節流配汽，高負荷時CV全開，滑壓運行。作為東方汽輪機廠產品，采用節流配汽，在國內尚屬首次。為了滿足控制品質的要求，東方汽輪機廠對其1 030 MW機型的控制系統進行了大量改進，比如射流管式伺服閥取代噴嘴擋板式伺服閥、取消兩位式汽門中的關斷閥等。

機組汽門在調試過程中先后出現諸多異常現象，代表性的問題有：EH（高壓抗燃油）油泵啟動后，電流偏大；汽門無法正常開啟；PLU（功率負荷不平衡保護）功能測試時，機組出現跳閘；ICV閥桿連桿銷子被切斷。事后分析與處理結果表明，造成上述異常的原因是多方面的。通過調試，設計、安裝與現場油質控制等方面存在的問題被充分暴露，并及時得到了解決，確保了機組的順利投運。

2 EH油泵啟動后電流偏大

在機組未掛閘的情況下，啟動EH油泵，電機電流達到80 A（額定電流為85 A），遠高于常規運行值40 A，EH油溫升過快，EH油泵出口壓力僅能維持在12 MPa（設定為14 MPa）。關閉8只汽門的進油截止閥后，EH油泵電流迅速回落到45 A，出口壓力也恢復正常值。

就地檢查發現，2只RSV和左側MSV就地EH油有明顯的節流聲，安全油回油管明顯較熱，嘗試使這3個汽門的試驗電磁閥帶電后，EH油泵電流恢復正常，這些汽門的EH油路如圖1所示。基于這些現象，初步判斷RSV和左側MSV關斷閥泄漏。

圖1 開關型汽門的EH油路

現場檢查發現，RSV與左側MSV中均無關斷閥，與設備廠家溝通后確認，對這3個汽門的EH油路進行了改進，取消了關斷閥，并將試驗電磁閥由原來的常失電變為常帶電，據此切斷動力油與無壓回油之間的通道，但在DEH（汽輪機數字電液控制系統）控制邏輯中沒有進行相應更改，提供的油路圖也沒有及時更新。控制邏輯修改后，EH油泵電機電流恢復到45 A左右，掛閘狀態下35 A左右，運行正常。

3 汽門無法正常開啟

在調試的過程中，2個RSV與1個ICV及左側MSV均出現過無法開啟的現象，根據現場明顯的節流聲音，判斷RSV快關電磁閥和ICV伺服閥卡澀，更換上述設備后，汽門開關正常。

造成電磁閥、伺服閥卡澀最常見的原因是EH油質不合格，對新機組來說，顆粒度超標是最直接的原因。根據油質報告，EH油質為SAE 749D 3級，滿足啟動要求。事后查明，在油動機首次進油后，發現各汽門進油濾網漏裝，這極有可能造成部分EH油管路中的微小顆粒被帶入油動機，卡澀電磁閥與伺服閥。

東方汽輪機廠新研制的DJSV-005A型大流量射流式伺服閥（400 L/min）在該機組上首次使用，最低過濾精度為20 μm，相對噴嘴擋板式伺服閥，射流式伺服閥抗腐蝕性相對較強，在一定程度上減少了調試期間伺服閥卡澀的現象。形成鮮明對比的是，該機組小汽輪機與主汽輪機共用EH油系統，小汽輪機調節閥仍使用噴嘴擋板式伺服閥，在調試期間卡澀超過10次，被迫反復更換。

4 PLU功能測試時機組跳閘

在對機組PLU功能[1]進行測試時，機組出現跳閘，測試結果曲線如圖2所示。PLU功能原設計僅為通過快關電磁閥動作，快速關閉CV與ICV，機組并不跳閘。

圖2 PLU功能測試錄波曲線

從圖2可以看出以下現象：

（1）PLU功能動作后，CV2與ICV1沒有按設計快速關閉；

（2）MSV快速關閉，與設計不符；

（3）MSV，CV2與ICV1幾乎同時關閉，可推斷是汽輪機跳閘造成的。

檢查確認，CV2與ICV1沒有快速關閉的原因為其快關電磁閥卡澀，更換后正常；PLU功能動作后，汽輪機跳閘的原因為安全油壓力低。為此，對每只汽門的快關電磁閥進行了動作測試，測試方法為：在機組掛閘的狀態下，使快關電磁閥得電動作，觀察汽輪機是否出現跳閘現象。結果表明，2個MSV與2個CV快關電磁閥動作后，汽輪機出現安全油壓力低而導致跳閘現象，2個RSV與2個ICV快關電磁閥動作后，汽輪機沒有跳閘。

初步判斷MSV與CV的快關電磁閥節流孔漏（錯）裝或旁路單向閥漏裝。現場檢查確認，2個MSV與2個CV的快關電磁閥的旁路單向閥漏裝，安裝后再次進行PLU功能測試，各汽門動作正常。

5 ICV閥桿連桿銷子被切斷

機組啟動前，現場檢查發現，ICV2的閥桿連桿銷斷裂，斷裂位置如圖3所示。銷子斷裂成3段，斷口呈整齊切斷狀態，斷裂后的銷子如圖4所示。

圖3 ICV2的閥桿連桿銷斷裂位置

圖4 斷裂的連桿銷

根據現場情況分析，造成銷子斷裂的原因可能為ICV閥門行程調整有誤，圖2中ICV2的快速關閉過程曲線也說明，ICV快速關閉時，油動機緩沖作用不明顯。

ICV原設計安裝數據應為油動機總預裝頂起量12.7 mm，操縱座總預裝頂起量為25.4 mm。解開油動機與閥門連桿復測，發現油動機總預裝頂起量為25.4 mm，操縱座總預裝頂起量為50.8 mm，明顯偏離設計安裝數據。在閥門總行程不變的情況下，油動機如此大的安裝偏差，在閥桿連桿銷處產生巨大的沖擊力，導致銷子切斷，這種情況在其他發電廠也曾有發生。

重新按設計安裝數據調整油動機行程，并進行了快速關閉試驗，檢查油動機緩沖區的情況，測試曲線如圖5所示，可見緩沖作用明顯。

圖5 ICV油動機行程調整后的快關測試曲線

6 汽門快速關閉時間測試結果

上述問題逐一處理后，進行了汽門快關時間測試（集控室打閘），測試結果如表1所示。可見，所有汽門快速關閉時間均小于300 ms，滿足相關規定要求[2]。

表1 汽門快關時間測試結果ms

7 結語

經過調試，東方汽輪機廠首臺改型后的1 030 MW超超臨界汽輪機已順利啟動，調試過程暴露出了諸多問題，應該引起足夠的重視。

（1）汽輪機汽門及相關設備出廠時，各方應嚴格按照設計圖紙進行設備與邏輯檢查，防止漏裝、錯裝的情況發生；設備供應商應及時提供與現場設備一致的圖紙、說明書等資料，對原設計有改進時應及時告知。

（2）要不留死角地做好EH油系統沖洗工作，堅決杜絕因搶工程進度而主觀上放松油質控制的行為；同時準備充足的伺服閥、電磁閥等易堵部件的備品，以防急需。設備安裝以應嚴格按照設計圖紙進行，由于汽門相關系統動作速度快、力度大，任何細微的安裝偏差都可能造成嚴重的不良后果。

（3）汽輪機汽門的調試過程不僅能檢查安裝質量，其結果也影響到機組能否順利啟動，影響到后續試驗與運行過程的安全。調試過程中，不放過任何一個細節，測試數據一旦有異常，應分析其中原因，并及時處理。

[1]田豐，陳興華，羅向東.完善機組涉網控制提高電網可靠性[J].電力系統及其自動化學報，2010，22（1）∶116-119.

[2]張寶.大型汽輪機汽門快速關閉過程測試[J].汽輪機技術，2010，52（4）∶309-311.

（本文編輯：陸瑩）

Problem Analysis on Steam Turbine Valves Commissioning of 1 030 MW Units

ZHAO Qi，ZHANG Bao，HU Zhou
（State Grid Zhejiang Electric Power Research Institute，Hangzhou 310014，China）

During steam valves commissioning of 1 030 MW unit steam turbine，abnormities due to control logic,equipment installation and oil quality control are detected in the commissioning work and finally get eliminated through analysis and treatment.After test on fast shutdown time，it is proved that all the steam valves can meet the requirements;moreover，suggestions on equipment delivery，document handover，oil quality control,field installation and commissioning are given in this paper.

1 030 MW units；steam turbine；steam valve；solenoid valve

TK267

：B

：1007-1881（2014）11-0069-04

2014-05-27

趙琦（1963－），男，浙江諸暨人，工程師，從事大型發電廠調試技術管理工作。