關于汽輪機雙撞擊子機械超速保護系統的安裝及故障分析

徐福生

摘 要：隨著國家對火電機組“上大壓小”政策的實施，200MW以下新裝機組量驟減，除自備電廠和供熱機組外已不再批準建設，導致200MW以下機組的安裝技術出現斷層，尤其是雙撞擊子機械超速保護系統的安裝，因其系統和結構復雜，如在安裝及檢修過程中把關不嚴，在啟動過程中將出現諸多問題，本文將結合個人經驗闡述其安裝注意事項及故障分析。

關鍵詞：汽輪機；雙撞擊子；機械超速；安裝；故障分析

隨著國家對火電機組“上大壓小”政策的實施，200MW以下新裝機組量驟減，除自備電廠和供熱機組外已不再批準建設，但已投運的200MW以下機組市場占有率仍較大，相較300MW以上機組的單飛錘機械超速保護系統，200MW以下機組的雙撞擊子機械超速保護系統更為復雜，在安裝及調試過程中更容易出現問題，因此撰寫此文，僅供各位同仁參考。

1 雙撞擊子機械超速保護系統介紹

機械超速保護系統的主要目的是用于實現機械超速保護，避免汽輪機超速對機組造成的危害，而雙撞擊子即為雙重保護，更為可靠。

機械超速保護系統包括：薄膜閥、危急遮斷器、危急遮斷滑閥、危急遮斷杠桿、保安操縱座、掛閘組件。

機械超速保護的工作原理：當汽輪機轉速飛升至109%～111%時，危急遮斷器中的撞擊子受離心力作用，克服彈簧力飛出，擊打在杠桿上，導致杠桿的另一端壓下危急遮斷滑閥，將薄膜閥上腔保安油泄出，使AST油與回油導通，高、中壓主汽、調節閥迅速關閉，以卻保機組安全（詳見簡化原理圖）。其中，保安操縱座用于操作對1/2#撞擊子的噴油試驗（即活動試驗），控制噴油及杠桿向電端或調端移動（確保杠桿在做噴油試驗時有效避開撞擊子的飛出，避免因做試驗導致機組跳機）；掛閘組件用于機組跳機后的遠程掛閘操作。

2 啟動運行中容易出現的問題及檢查方法

1）吉蘭泰電廠，在機組調試階段發現無法掛閘，即遠程給的掛閘指令后，薄膜閥上腔無法建立壓力，根據經驗主要可能存在以下原因：

a.掛閘電磁閥接線問題或線圈問題，通過掛閘時檢查電磁閥是否帶電確認是否為該問題；

b.掛閘電磁閥前截止閥未打開或電磁閥機械卡澀，旋開截止閥，打開前軸承箱上部窗口觀察電磁閥回油情況，確認電磁閥是否打開；

c.附加保安油路中的節流孔堵塞（解脫錯油門前），或危急遮斷滑閥上部密封面不嚴，卸油量過大，需解體檢查。

因此對以上原因進行逐一排查，最終發現危機遮斷滑閥上部密封面存在一定銹蝕，導致密封線不完整，隨后對密封面進行除銹及對研處理，檢查密封線合格后進行回裝，試驗確認問題得到解決。

2）吉蘭泰電廠及寧夏某電廠，機組在沖轉過程中，過臨界轉速時突然跳機，主要原因為撞擊子與杠桿間隙過小導致，曾在兩個電廠出現該問題，均是在安裝過程中測量調整間隙時，在撞擊子與杠桿對正后，直接用塞尺測量間隙，導致測量間隙比實際間隙大約0.7mm，因此調整后的實際間隙為0.4～0.5mm，在機組過臨界時因振動較大，撞擊子與杠桿碰觸導致跳機；該處設計間隙為1±0.1mm，在測量時，正確的方法為：將撞擊子與杠桿對正后，向下輕壓杠桿使之與撞擊子接近，然后用塞尺測量間隙，調整使之滿足設計要求。

經檢查，均是存在同樣的問題，即在用塞尺檢查間隙時，測量數值為：1.20mm，單當按住杠桿后測出的實際值僅為：0.45mm，隨后按正確方法調整后，機組順利沖至3000rpm。

3）在做噴油試驗時，撞擊子未飛出，即噴油試驗不成功；可能存在以下原因：

a.安裝時噴油嘴調整的過小使得噴出的油量不足，從而導致噴油試驗不成功；需揭前軸承箱上蓋檢查噴油扁嘴的寬度應不小于3mm；

b.安裝時噴油嘴與半環的環形槽未對正，或噴油管固定不牢固，導致噴油時不能將油準確的噴入到半環的環形腔內，從而導致噴油試驗不成功；需揭前軸承箱上蓋，檢查噴油嘴對應位置是否準確，活動噴油管確定噴油管固定是否牢靠。

菲律賓某電廠，在機組啟動后做噴油試驗未成功，但因現場工期緊張，未及時進行揭箱檢查，但根據經驗無外乎以上兩點原因，待后期擇期進行檢查。

3 經驗總結

根據上述案例可以看出，很多調試及啟動過程中出現的問題都可以通過在安裝過程中的嚴格把關給予消除，安裝前應做好充分的技術準備，深入準確的理解圖紙中標注及技術要求尤為重要！同時，在安裝過程中，必須對重要部件進行解體檢查，如危急遮斷滑閥、保安操縱座等，以上僅為個人淺見，希望能對各位同仁有所幫助。

參考文獻：

[1] 王德堅，等.汽輪機設備檢修.北京：北京電力出版社，2012，3.