杭汽NK63-71型汽輪機(jī)速關(guān)閥故障分析及處理方案

【摘要】針對(duì)杭汽NK63-71型汽輪機(jī)速關(guān)閥故障現(xiàn)象，進(jìn)行原因分析，找出解決方案。

【關(guān)鍵詞】速關(guān)閥? 速關(guān)油壓? 啟動(dòng)油壓

引言：某電廠2×600MW超臨界機(jī)組，配備杭州汽輪機(jī)有限公司生產(chǎn)的NK63/71型小汽輪機(jī)四臺(tái)。小機(jī)在啟動(dòng)過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生速關(guān)閥無(wú)法開(kāi)啟這一故障，導(dǎo)致小機(jī)無(wú)法掛閘，進(jìn)而影響主機(jī)無(wú)法帶滿負(fù)荷運(yùn)行。本文對(duì)小機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中速關(guān)閥無(wú)法正常開(kāi)啟故障進(jìn)行原因分析，并將常規(guī)處理方案及其技術(shù)措施做一詳細(xì)介紹。

一、速關(guān)閥概述

（一）速關(guān)閥作用

速關(guān)閥是蒸汽管網(wǎng)和小汽輪機(jī)之間的主要關(guān)閉機(jī)構(gòu)，當(dāng)緊急狀態(tài)時(shí)能立即隔斷汽輪機(jī)進(jìn)汽，使機(jī)組快速停機(jī)。

（二）速關(guān)閥油缸結(jié)構(gòu)

速關(guān)閥油缸部分主要由油缸缸體、活塞、彈簧、試驗(yàn)活塞、彈簧座、活塞盤等組成。

（三）速關(guān)閥油缸工作原理

在通過(guò)啟動(dòng)調(diào)節(jié)器的操作開(kāi)啟速關(guān)閥時(shí)，油缸部分相應(yīng)如下動(dòng)作：?jiǎn)?dòng)油F通至活塞（14）右端，活塞在油壓的作用下客服彈簧（12）力被壓向活塞盤（15），使活塞與活塞盤的密封面相接觸，之后速關(guān)油E通入活塞盤左側(cè)，隨著活塞盤后速關(guān)油的建立，啟動(dòng)油開(kāi)始有控制得泄放，于是活塞盤和活塞如同一個(gè)整體構(gòu)件在兩側(cè)油壓差作用下，持續(xù)向右移動(dòng)直至被實(shí)驗(yàn)活塞（17）限位，由于閥桿右端是與活塞盤連接在一起，所以在活塞移動(dòng)的同時(shí)速關(guān)閥也就隨之開(kāi)啟。當(dāng)手動(dòng)緊急停機(jī)閥或緊急停機(jī)電磁閥動(dòng)作時(shí)，速關(guān)閥油路中壓力迅速下降，彈簧力大于活塞盤后油壓力，于是活塞盤和閥桿，閥碟被迅速推向關(guān)閉位置。活塞盤后殘留的部分速關(guān)油流入活塞和彈簧空間并經(jīng)回油口排出。

二、速關(guān)閥油缸故障現(xiàn)象及原因分析

（一）速關(guān)閥油缸故障現(xiàn)象

該廠機(jī)組投產(chǎn)以來(lái)，速關(guān)閥無(wú)法開(kāi)啟故障發(fā)生數(shù)起，結(jié)合速關(guān)閥工作原理，造成速關(guān)閥無(wú)法打開(kāi)的原因主要可以分為儀控故障和機(jī)務(wù)故障。

（二）儀控故障原因分析

儀控故障造成速關(guān)閥無(wú)法開(kāi)啟主要有以下幾個(gè)原因：

1.速關(guān)組合件控制回路故障

如果速關(guān)組合件控制回路發(fā)生故障會(huì)造成速關(guān)組合件中的電磁閥得失電狀態(tài)不正確等故障。根據(jù)廠家要求控制啟動(dòng)油電磁閥的時(shí)間繼電器設(shè)置為60秒（一般為45-75秒），控制速關(guān)油電磁閥的時(shí)間繼電器設(shè)置為15秒（一般為10-20秒）。這就表明啟動(dòng)油電磁閥得電時(shí)間為60秒，60秒后，啟動(dòng)油電磁閥斷電復(fù)位。速關(guān)油電磁閥得電時(shí)間為15秒，15秒后，速關(guān)油電磁閥斷電復(fù)位。所以說(shuō)小機(jī)掛閘時(shí)要求啟動(dòng)電磁閥和速關(guān)電磁閥必須得電，速關(guān)閥打開(kāi)后要求啟動(dòng)電磁閥和速關(guān)電磁閥必須失電，否則啟動(dòng)油和速關(guān)油都無(wú)法建立。當(dāng)線路故障或者是電磁閥接線松脫都會(huì)造成電磁閥無(wú)法正常工作，從而導(dǎo)致速關(guān)閥無(wú)法打開(kāi)。

2.行程傳感器反饋故障

行程移動(dòng)叉條脫落、行程限位開(kāi)關(guān)位置不當(dāng)、LVDT行程傳感器信號(hào)不準(zhǔn)確、擋油盤松動(dòng)均會(huì)導(dǎo)致速關(guān)閥開(kāi)關(guān)異常。速關(guān)閥的行程限位開(kāi)關(guān)連桿是先卡在擋油盤上面，擋油盤又是靠螺釘固定在速關(guān)閥閥桿上的，如速關(guān)閥在試驗(yàn)中多次開(kāi)啟關(guān)閉閥門，閥門掛壁時(shí)都有著很大的振動(dòng)，就有可能造成速關(guān)閥的行程開(kāi)關(guān)連桿與擋油盤脫落，一旦開(kāi)關(guān)連桿與擋油盤脫開(kāi)，運(yùn)行人員在CRT上觀察到的就是速關(guān)閥為關(guān)閉狀態(tài)，其實(shí)速關(guān)閥就地已經(jīng)開(kāi)啟了。

3.儀控電信號(hào)故障

在機(jī)組大、小修后期，機(jī)組調(diào)試過(guò)程中;或機(jī)組啟動(dòng)前調(diào)試中，儀控人員未將小機(jī)連鎖設(shè)置復(fù)位，小機(jī)強(qiáng)制跳閘信號(hào)一直存在，這也會(huì)造成速關(guān)閥無(wú)法開(kāi)啟，小機(jī)無(wú)法掛閘。

（三）機(jī)務(wù)故障原因分析

（1）電磁閥卡澀而造成的。速關(guān)閥因速關(guān)組合件中的電磁閥卡澀造成速關(guān)油無(wú)法建立。速關(guān)油電磁閥和啟動(dòng)油電磁閥卡澀、停機(jī)電磁閥卡澀都有可能造成速關(guān)閥油缸工作異常。這幾種現(xiàn)象的主要原因是小機(jī)油質(zhì)不達(dá)標(biāo)，油中帶水嚴(yán)重。

（2）插裝閥卡澀而造成的。速關(guān)閥因速關(guān)組合件中的插裝閥卡澀造成速關(guān)油無(wú)法建立。造成插裝閥卡澀的主要原因是小機(jī)油質(zhì)不良。

（3）速關(guān)閥油缸故障而造成的。主要有幾種情況：一種情況是彈簧與彈簧盤沒(méi)有安裝到位，從而造成速關(guān)油壓無(wú)法建立。另一種是活塞盤的并帽沒(méi)有安裝到位，還有一些并不是常見(jiàn)的現(xiàn)象，如彈簧斷裂、密封條磨損嚴(yán)重等，都能造成速關(guān)油壓無(wú)法建立。

三、速關(guān)閥故障解決方案

（一）儀控故障解決方案

（1）檢查速關(guān)組合件控制回路是否正常，檢查速關(guān)組合件各電磁閥得失電狀態(tài)是否正常。如不正常則應(yīng)當(dāng)按照廠家提供的調(diào)試要求進(jìn)行校正，確保速關(guān)組合件控制回路造成，各電磁閥得失電狀態(tài)正常。

（2）檢查行程位移叉條是否脫落、行程限位開(kāi)關(guān)位置是否不當(dāng)，LVDT行程傳感器信號(hào)是否準(zhǔn)確、擋油盤是否松動(dòng)。

（3）檢查中控電信號(hào)是否準(zhǔn)確。

（二）機(jī)務(wù)故障解決方案

（1）當(dāng)電磁閥發(fā)生卡澀時(shí)先用工具活動(dòng)電磁閥端部，如電磁閥可以正常工作，即可正常建立啟動(dòng)油和速關(guān)油。如電磁閥卡澀嚴(yán)重，就必須停運(yùn)油系統(tǒng)更換卡澀的電磁閥。

（2）當(dāng)插裝閥發(fā)生卡澀時(shí)，必須停運(yùn)油系統(tǒng)，解體插裝閥，清理插裝閥閥芯和閥套，確保閥芯在閥套內(nèi)活動(dòng)自如，再進(jìn)行掛閘實(shí)驗(yàn)。

（3）對(duì)于速關(guān)閥油缸部分故障，需要解體速關(guān)閥油缸。觀察彈簧與彈簧盤是否安裝到位，測(cè)量油缸與活塞間隙是否符合標(biāo)準(zhǔn)，檢查活塞盤并帽是否安裝到位。

四、結(jié)束語(yǔ)

小汽輪機(jī)設(shè)備的可靠穩(wěn)定，直接影響到整機(jī)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。速關(guān)閥作為小汽輪機(jī)的關(guān)鍵部件尤為重要，仔細(xì)查找故障原因，合理制定相應(yīng)處理措施，就一定可以降低速關(guān)閥的故障率，從而保證汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]NK63/71型小汽輪機(jī)使用說(shuō)明書[Z].杭州：杭州汽輪機(jī)股份有限公司，2007.

作者簡(jiǎn)介：周汝軍（1970-），大專，工程師，大唐淮南洛河發(fā)電廠設(shè)備部主任，從事汽輪機(jī)及附屬設(shè)備檢修工作。