330MW汽輪機組中壓調速氣門伺服閥故障與在線更換

摘 要： 針對330MW汽輪機組中壓調速氣門伺服閥S值增大現象，分析確定伺服閥存在故障，通過制作中壓調速氣門防關支架后，在不關閉中壓調速氣門的情況下保持汽輪機組雙側進氣，對伺服閥進行在線更換。

關鍵詞： 中壓調速氣門;伺服閥;故障;在線更換

一、現象

某廠3、4號汽輪機組為北京北重汽輪電機有限責任公司生產的NC330-17.75/540/540單軸、三缸、亞臨界、一次中間再熱、雙排氣、沖動、抽七凝汽式汽輪機，汽輪機采用高、中壓汽缸分缸，通流部分對稱布置，高、中、低壓缸均采用雙層缸，低壓缸為雙排氣口。對稱分流布置結構，由兩個高壓主氣門、四個高壓調速氣門、兩個中壓主氣門和兩個中壓調速氣門組成進汽機構。

2019年09月24日13時41分，運行人員監盤發現3號機組2號中壓調門來“伺服閥故障報警”，2號中壓調速氣門伺服閥S值增大并擺動（擺動最大值達1.0V），同時2號中壓調門就地閥位值由145mm下降到138mm，運行人員立即通知相關檢修人員，檢修專業人員根據發生的表象，判斷3號機2號中壓調速門伺服閥存在故障。

二、原因分析

（一）噴嘴擋板式伺服閥結構原理

噴嘴擋板式伺服閥要由電磁、液壓兩部分組成。電磁部分是永磁式力矩馬達，由永久磁鐵、導磁體、銜鐵、控制線圈和彈簧管組成。液壓部分是結構對稱的二級液壓放大器，前置級是雙噴嘴擋板閥，功率級是四通滑閥;滑閥通過反饋桿與銜鐵擋板組件相連，結構如下圖所示。

（二）伺服閥故障主要原因

經過多年現場處理經驗及調研分析，發現造成伺服閥故障頻繁的原因主要有以下兩個方面：

（1）油質的劣化。伺服閥是一種很精密的元件，對抗燃油油質顆粒度的要求很嚴格，抗燃油顆粒度增加，極易造成伺服閥濾網堵塞、滑閥卡澀，同時形成顆粒磨損，使閥芯的磨損加劇，內泄漏量增加;抗燃油酸值升高，對伺服閥內部部件產生腐蝕作用，特別是對伺服閥閥芯及閥套銳邊的腐蝕，這是使伺服閥內泄漏增加的主要原因。

（2）使用環境惡劣。伺服閥長期在高溫下工作，對力矩馬達的工作特性有嚴重影響，同時長期高溫下工作加速了伺服閥元件腐蝕及油質的劣化，形成惡性循環。

三、伺服閥在線更換

（一）運行控制措施

（1）保持機組工況穩定，機組振動、脹差、軸向位移等各參數穩定后檢修方可開始工作。

（2）檢修處理期間，就地應有運行人員，并與監盤人員保持通信暢通。

（3）處理過程中，遇有異常情況時，立即通知就地檢修人員。

（二）檢修安全、技術措施

（1）檢修開具工作票，工作票簽發后，執行、檢查工作票的安全措施。

（2）檢修人員應提前準備好備件及工器具，盡量縮短檢修處理時間。

（3）檢修人員必須熟悉伺服閥更換操作步驟，并進行安全、技術交底。

（三）操作步驟

（1）安裝中壓調速氣門防關支架，支撐牢固，防止氣門關閉。

（2）對中壓調速氣門強制為全開狀態。

（3）就地緩慢關閉中壓調速氣門進油截止閥。若閥門就地未關閉，運行各參數穩定，檢修人員繼續關閉截止門，直至全關;若閥門就地出現關閉或者運行參數出現異常，檢修人員應迅速開啟進油截止門，停止工作。

（4）拔下伺服閥的信號插頭，擰松伺服閥的安裝螺釘，觀察余油情況。如果余油一直較大或無變小的趨向，應擰緊安裝螺釘，停止工作。

（5）拆卸下伺服閥，更換新電液伺服閥，擰緊伺服閥安裝螺釘，期間注重檢查伺服閥底部O形圈是否完好，螺釘彈簧墊圈是否齊備。

（6）插上伺服閥插頭并擰緊;檢修人員緩慢開啟3號機2號中壓調門進油截止閥，解除強制。

（7）取下防關支架，工作結束。

四、結論

電液伺服閥出現故障時，將導致系統無法正常工作，不能實現自動控制，甚至引起系統劇烈振蕩，造成巨大的經濟損失。通過本次在線更換伺服閥的工作，為汽輪機在線更換中壓調速氣門伺服閥積累了經驗，同時避免了一次機組非計劃停運，保證了機組安全運行，同時節約了經濟效益。

參考文獻：

[1]閆水河，白永軍，王文彬.引進型330MW機組中調門波動原因分析及改進[J].內蒙古技術，2005（3）.

作者簡介： 于海航（1986—），男，吉林遼源人，本科，工程師，2009年畢業于長春工程學院，熱能與動力工程專業，研究方向：汽輪機調速系統檢修。