350MW机组高压调门阀门伺服模件在线更换

崔晓博

摘 要：针对机组运行中高压调门摆动，突然关闭、指令与反馈不符等异常现象，制定措施排除控制系统线路及通道、伺服阀故障。排查后确认阀门伺服模件故障，制定技术措施在线更换阀门伺服模件，并成功在线调试高调门。

关键词：阀门伺服模件；故障；在线更换；在线调试；模件参数

1 概述

呼和浩特热电厂3号机为汽轮机采用哈尔滨有限责任公司制造的CZK/300/350-24.2/566/566/0.4型超临界、中间再热、单轴、双缸双排汽、直接空冷、采暖供热抽汽式汽轮发电机组。高、中压缸进汽阀门采用落地式两侧两个固定支承的高压主汽调节联合阀，由每侧各两个调节阀流出，经过4根高压导汽管进入高压缸，左右两侧对称布置；汽轮机配汽采用阀门管理办法，能实现全周进汽和部分进汽两种不同的进汽方式，并能实现节流调节与喷嘴调节的无扰切换；用喷嘴配汽（部分进汽），高压部分共有四个调门，对应于四组喷嘴，喷嘴组与调门序号相对应，为面对机头左上为I，顺时针方向依次为II、III、IV，#3机组高调门开启顺序为I+II+III+IV。#3机组汽轮机数字電液控制系统采用GE新华控制工程有限公司XDPS-400控制系统[1]，液压系统采用了哈尔滨汽轮机控制工程公司成套的高压抗燃油EH装置。阀门伺服驱动卡采用智能型VPC模件（如图1），调门伺服阀采用美国摩根喷嘴挡板式伺服阀[2]。

2 故障现象

#3机组正常运行中频繁出现GV3调门波动、指令与反馈不一致以及突然关闭等问题，这个问题一直困扰着汽机与热工专业人员，开始一致判断是伺服阀故障或者控制回路电缆故障所致，但经过汽机及热工专业的反复检查，在排除了控制回路电缆的故障后，制定专项技术措施更换伺服阀后，问题仍然存在，最终判断GV3的智能阀门伺服模件存在故障。

3 VPC阀门伺服模件在线更换的技术措施

（1）阀门伺服模件更换前组织运行人员试转主机盘车电机、交、直流润滑油泵，顶轴油泵，确保设备正常。（2）阀门伺服模件更换过程中运行人员加强监视机组振动，如轴振超过控制值应及时通知热工人员停止工作。（3）阀门伺服模件更换后，调试过程中就地须设人携带通讯设备，观察调门及执行器动作情况，发现卡涩、振动或其他异常现象，应及时通知运行及试验人员。（4）热工人员工作过程加强监护，防止人员误操作。（5）#3机组GV3动态调试过程中，运行人员应加强机组负荷监视，并做好负荷波动、热力参数波动手动干预调整预想。（6）调试过程中有任何异常立即汇报值长并停止操作。（7）与XDPS-400、GE新华公司系统厂家联系，确认系统支持模件在线更换以及在线更换注意事项。

4 VPC阀门伺服模件在线更换

（1）退出#3机“轴振大”及“DEH110%超速”保护。（2）切除#3机组协调控制系统。（3）将#3机组DEH切为单阀控制方式，切换过程中注意监视振动、瓦温、位移的变化。（4）退出#3机组AGC控制，采用炉跟机方式。机组负荷稳定在220MW左右，保持热力系统运行稳定。（5）热工人员在逻辑中强制信号缓慢关闭GV3，GV3就地确认关到位后，关闭进、回油门。（6）退出#3机组DEH自动（在DEH手操盘上切为手动）。（7）热工人员拨出GV3伺服卡，设置新伺服模件的跳线，确保新模件的跳线与原伺服模件上的跳线设置相同，然后将新模件插入到机箱中，同时观察DEH系统有无异常报警。（8）运行DEH-V型阀门伺服模件调试程序，检查新伺服模件中的模件区参数，对伺服模件进行零点整定。（9）运行人员将DEH由“手动”切为“自动”，同时观察机组负荷、阀门状态是否正常，若不正常应立即将DEH切到手动，通知热工人员检查处理。（10）#3机组DEH投入自动正常后，投入功率回路，同时运行人员加强#3机组振动、轴承温度、高调门开度的监视，同时加强主汽压、汽温等相关重要参数的调整。

5 VPC阀门伺服模件在线调试

（1）#3机组负荷稳定在220MW、DEH单阀控制，功率回路投入正常；若各高调门开度<40%时应适当降低主汽压力。（2）运行人员加强#3机组振动、轴承温度、高调门开度的监视及相关重要参数的调整。调试过程中#3机轴振（特别是#1轴承1Y、#2轴承1X）宜控制<160um，否则应中断调试过程。（3）热工人员调试过程中与运行人员保持通讯畅通。（4）热工人员在就地做好GV3零位标记，然后手动脱开LVDT，将LVDT手动移至全开位（用卡尺测量：行程为74mm），此时对LVDT进行满度整定，整定完毕后将LVDT重新恢复至零位，此时再进行核对GV3零位电压。（5）开启GV3手动进油门，对GV3进行调试时，GV3开度在20%以下时每次调试开度应控制在5%以下；GV3调试时运行人员注意监视机组负荷变化情况，并做好GV3开度失控造成负荷波动、热力参数波动手动调整预想。（6）手动将进、回油打开后，热工人员在组态中缓慢增加GV3输出指令，使GV3缓慢打开，并有专人就地专业观察GV3动作情况，异常情况下立即通知热工人员停止工作。（7）缓慢将GV3开到50%左右，观察A值、P值，A值减P值应为0.03V，若大于0.03V应手动缓慢调整输出偏置OFFSET，直到A值与P值的差值在正常范围之内。阀门伺服模件运算逻辑如图2所示。（8）新更换伺服模件调试完毕后，解除GV3指令强制，将扫描切除。（9）运行人员将阀位由单阀切换顺阀，阀序为：I+II+III+IV，同时调整汽温汽压，使GV3全开后，对GV3的LVDT进行满度整定。至此GV3伺服模件整定完成，此次GV3调试只是进行粗调，停机后仍需对GV3进行实际全开位置整定。

6 结束语

随着#3机组DEH切为顺序阀，GV3高调门状态稳定，GV3阀门伺服模件在线更换、调试圆满结束，在整个过程机组运行稳定，各项参数正常，可靠保证机组安全稳定运行。

参考文献

[1]中华人民共和国电力行业标准.DL/T774-2004.火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程[S].

[2]山西电力工业局.汽轮机设备运行[M].北京：中国电力出版社，1997：66-68.

[3]上海新华控制工程公司.XDPS系统硬件手册[Z].