汽轮机自动主汽门故障排除

刘恒(安阳钢铁集团有限公司，河南安阳455004)

汽轮机自动主汽门故障排除

刘恒
(安阳钢铁集团有限公司，河南安阳455004)

【摘要】分析了汽轮机自动主汽门装置及开关失灵的故障原因，提出了可行的处理措施，有效地地解决了问题,确保了机组安全稳定运行。

【关键词】汽轮机；主汽门；措施

Troubleshooting of Malfunction in the Automatic Main Throttle Valve of Steam Turbine

Liu Heng
(Anyang Iron & Steel Group Co., Ltd, Anyang, Henan 455004, China)

【Abstracts】Causes of malfunction of the automatic main throttle valve and switch in steam turbine were analyzed and treatment measures were put forward, which effectively solved the problems after implementation and ensured safe and stable operation of the unit.

【Keywords】steam turbine; main throttle valve; measure

1　前言

汽轮机自动主汽门是汽轮机保安系统中重要的装置，在正常停机和非正常停机时能起到有效快速切断进汽，防止出现超速等严重设备事故。汽轮机作为高速旋转的大型设备，确保自动主汽门动作可靠尤为重要。下面就结合一台N25-8.83/535型汽轮机自动主汽门在调试的过程中出现的问题做一论述。

2　调试运行中遇到的问题

本台汽轮机在调试运行阶段，自动主汽门出现以下两种情况：

(1)自动主汽门活动试验装置失灵，现场手动操作活动手轮进行活动试验，自动主汽门不动作。进行电磁活动试验时，自动主汽门关闭，活动行程大，造成甩负荷。

(2)机组接收到停机信号后，AST停机电磁得电而使自动主汽门关闭，3 s后AST停机电磁阀自动恢复到失电状态，自动主汽门又由关闭状态到自动打开状态，给机组安全带来严重隐患。

下面就本机组自动主汽门功能原理对以上两个问题做以分析。其功能原理图如图1。

3　自动主汽门活动装置失灵的原因分析及措施

汽轮机自动主汽门长期在高温状况下运行容易发生卡涩现象，一旦出现卡涩现象将严重威胁机组安全，其定期活动试验显得尤为重要。其活动试验要求不能影响到机组负荷变化，活动行程要求小于15 mm。下面就遇到的两种现象做一分析。

3.1手动活动自动主汽门不动作原因分析及措施

操作自动主汽门现场活动手轮进行主汽门活动试验时，自动主汽门不动作，手动停机时，自动主汽门能正常关闭，由于是新投运设备，可以排除是自动主汽门或操纵座活塞杆卡涩所致。其主要原因还是由于启动油量过大与试验手轮的回油量不匹配造成启动油压不能降低而使自动主汽门不动作或动作幅度过小。由自动主汽门功能原理图，通过排查，进入主汽门操纵座前启动油来油未加装节流孔造成，通过加装直径为4 mm节流孔，此问题得到了很好解决。活动手轮开1圈半活动行程为12 mm，活动手轮全开后，自动主汽门处在关闭状态。

3.2电磁活动试验活动行程偏大原因分析及措施

本机组自动主汽门电磁活动试验严重不符合生产要求，由于是新投运的设备，同时只有在做活动试验时突然关闭，由此判断自动主汽门电磁活动行程偏大的原因是电磁活动试验没调整好，通过控制功能原理可以看出其主要原因有两点：

一是自动主汽门活动试验前提条件是在并网状态下进行，由于安装调试时间比较紧，全凭经验对电磁活动试验可调节流孔的大小进行调整，并未做实际模拟试验，造成节流孔实际调整偏大，而在并网状态下做活动试验时，启动油压下降过快造成自动主汽门自动关闭，由自动主汽门关闭信号联锁发电机甩负荷。

另一个原因由于自动主汽门活动试验电磁阀做活动试验时，程序设置的是带3 s，时间偏长，造成启动油泄油时间过长，油压下降过多而使自动主汽门自动关闭。综合以上两点，通过对可调节流孔重新调整减少启动油的泄油量以及在程序上更改活动试验电磁阀带电时间为1 s，有效地控制自动主汽门电磁活动试验行程约12 mm。

图1　自动主汽门功能原理图

4　自动主汽门关闭后又打开的原因分析及措施

汽轮机自动主汽门起到在机组危急的情况下快速切断进汽来保护汽轮机的安全以及避免更大的设备事故的作用，其动作一定要安全可靠。本机组在调试中出现的自动主汽门在停机后又自动打开的现象是绝对不允许存在的。具体分析如下。

4.1动作现象

正常运行时，自动主汽门全开，启动油压为1.4 MPa，安全油压1.4 MPa；当AST停机电磁阀带电动作时，自动主汽门全关，启动油压降为0，安全油压降为0.30 MPa；当AST停机电磁阀3 s后又处在失电状态时，安全油压恢复到原始值，启动油压也随之恢复到原始值，自动主汽门又再次打开。

4.2原因分析

由于正常运行时复位油压小于0.03 MPa，满足工艺要求，基本上可以排除是存在复位油的情况。再通过自动主汽门动作现象及功能原理图能很好地判断出造成自动主汽门打开的根本原因在于在AST停机电磁阀动作时，安全油处在泄压状态，但其没有完全泄掉，还存在较高油压，由油压可以直接看出，造成挂闸滑阀还处在自锁状态，挂闸滑阀处在通路状态，一旦AST停机电磁阀恢复到失电状态，安全油压泄压状态解除，安全油压恢复，启动滑阀随着保安油压恢复自动打开，启动油建立，自动主汽门打开。由此可见引起自动主汽门再次打开的根本原因在于安全油没有完全泄掉，其主要原因有以下三点：

(1)AST停机电磁阀带电时间短，使安全油来不及泄掉；

(2)挂闸滑阀卡涩，使滑阀一直处在通路状态；

(3)安全油量相对于安全油泄油口卸油量偏大，造成泄压不全。

4.3故障排除

依据以上分析，首先对AST停机电磁阀带电时间参数进行重新设置,设置为停机动作带电20 s,然后进行电磁挂闸打闸试验，安全油压降为0.25 MPa,试验数次依然存在电磁打闸AST停机电磁阀失电后自动主汽门再次开启情况，可以判断出时间参数不是主要原因，同时厂家也不允许AST停机电磁阀在停机期间长期带电，因此还得从别处继续查找原因。

考虑油循环期间在油质还未化验合格的情况，为了赶施工进度，挂闸系统提前进油，因此滑阀卡涩成为本次考虑的重点。可是通过对滑阀的拆卸清理，并未发现明显固体颗粒及卡涩现象。最后把原因定性到安全油量相对于泄油量偏大。

4.4处理措施

通过对原因的分析，确定处理措施：一是扩大泄油口和泄油管径；二是减少安全油量。措施一由于考虑到要在设备上开口存在一定难度，只好暂时放弃。措施二通过拆卸滑阀时发现保安油滑阀上有4个直径为2.0 mm的节流孔，最终决定通过用一根直径为1.8 mm的铜丝对称地堵住两个，以减少安全油量，正常运行时安全油压由以前1.4 MPa变为1.2 MPa，满足系统安全油压大于1.0 MPa的要求。启动挂闸组合件结构如图所图2所示。

图2　启动挂闸组合件结构图

再次做打闸试验结果如下：AST停机电磁阀动作后安全油压迅速降为0，运行至今未发现自动主汽门停机后有再次开启现象。

4.5巩固措施

处于安全角度考虑除了采取减少节流孔以减少安全油量措施外，还采取以下措施加以巩固：

（1）把回油管径由18 mm改为20 mm管径；

（2）把AST停机电磁阀动作带电时间由3 s改为6 s；

（3）考虑系统油比较脏，加强系统油过滤。

5　结束语

汽轮机组的自动主汽门在运行中起着十分重要的作用，应给予足够的重视，力求把系统的缺陷消灭在萌芽状态，以确保机组的安全运行。

[参考文献]

[1]王志伟.汽轮机运行[M].北京：中国电力出版社，2007.

[2]翦天聪.汽轮机原理[M].北京：中国电力出版社，1992.

[3]华东电业管理局.汽轮机运行技术问答[M].北京：中国电力出版社，1997.

作者简介：刘恒（1981-），男，2004年毕业于安徽工业大学热能与动力工程专业，热能工程师，现从事于热能动力专业技术工作。

收稿日期：2015- 01- 08

【中图分类号】TK26

【文献标识码】B

【文章编号】1006-6764（2015）04-0039-03