某超超临界 660MW机组调节汽门关闭时间超标分析与处理

张顺利

（中国大唐集团科学技术研究院有限公司华中分公司，河南 郑州 450000）

某超超临界 660MW机组调节汽门关闭时间超标分析与处理

张顺利

（中国大唐集团科学技术研究院有限公司华中分公司，河南 郑州 450000）

对于火力发电机组，主汽门和调节汽门关闭时间符合要求是防止汽轮机超速的重要条件。通过对某超超临界660MW机组调节汽门关闭时间超标问题进行分析与处理，总结出汽门关闭时间超标的常见原因。

大型火电机组；关闭时间；分析与处理

1 概况

某火电厂汽轮机为哈尔滨汽轮机厂制造的机组型号为 CCLN660-25/600/600的超超临界、一次中间再热、三缸四排汽、单轴、凝汽式汽轮机。机组 DEH调节系统均采用日立公司生产的 HITACHI—5000型分散控制系统，DEH调节系统工作介质为高压抗燃油。2015年该机组进行停机检修，对主中压主汽门、主中压高压调节汽门进行了改造和检修，按规定在大修后启机前需要进行汽门关闭试验，以保证机组安全、稳定运行。在进行 OPC动作关闭各个调节汽门试验时出现了调门关闭时间严重超标的问题。

2 调节汽门关闭时间超标问题

调节汽门关闭时间测试试验对调节汽门包括两项试验：机组 ETS动作和 OPC动作关闭各个调节汽门，测试各个调节汽门关闭时间。

图1 各调节关闭录波图（以 ETS动作为时间零点）

2.1 ETS动作关各汽门试验

通过试验，得出各调节汽门的关闭时间曲线如试验录波图1所示，根据测试的录波图计算出各调节汽门的关闭时间见表1。

表1 ETS动作各汽门关闭时间统计表 s

2.2 OPC动作关各汽门试验

图2 调节汽门关闭录波图

通过试验，得出各调节汽门的关闭时间曲线如试验录波图2所示，根据测试的录波图计算出各调节汽门的关闭时间见表2。

表2 OPC动作各汽门关闭时间统计表 s

通过试验及数据处理可以看出，ETS 动作各调节汽门关闭总时间均符合《汽轮机调节控制系统试验导则》中 660MW 汽轮机主汽门关闭时间小于 0.3s 的规定，而OPC动作各调节汽门关闭时间均超出符合《汽轮机调节控制系统试验导则》中 660MW 汽轮机调节汽门关闭时间小于 0.3s 的规定。

3 原因分析

由该机组的调节保安系统图分析得出，各调节汽门在 ETS动作时机组 AST电磁阀带电，各个调节汽门油动机的EH油泄油路线为：通过调节汽门卸荷阀—OPC油路管道—OPC油路至 AST油路的单向阀—AST电磁阀—无压回油管道—EH油箱，各个调节汽门通过弹簧作用下迅速关闭。在 OPC动作时 OPC电磁阀带电使各个调节汽门油动机的EH油泄油路线为：调节汽门卸荷阀—OPC油路管道—OPC电磁阀—无压回油管道—EH油箱，各个调节汽门通过弹簧作用下迅速关闭。由试验可知 ETS动作时各个调节汽门关闭时间符合要求，说明 ETS动作时泄油路线及各个调节汽门各部件无问题。

OPC动作时各个调节汽门关闭时间不符合要求，且严重超标，由调节汽门关闭录波图可以看出，各个调节汽门关闭时间及关闭波形基本一致，说明是各个调节汽门 OPC油路公共部分存在问题；根据各个调节汽门延迟时间（从 OPC动作信号发出到调节汽门开始关闭的时间）为 1.5s左右，调节汽门自身关闭时间（从调节汽门开始关闭到调节汽门关到位即由 100%到 0）为 2s左右，分析认为是由于 OPC油路压力下降缓慢导致调节汽门延迟和关闭时间偏长。因此综合分析判断是 OPC电磁阀模块出现问题，可能问题有两个：① OPC电磁阀阀芯有杂物堵塞造成泄油过慢；②OPC电磁阀阀芯尺寸不合适造成泄油过慢。

首先停 EH油泵，待 EH油系统泄压后，拆开OPC电磁阀模块，检查 OPC电磁阀阀芯未发现异物，且 OPC电磁阀下部卸荷阀也未出现卡涩现象。对 OPC电磁阀阀芯及卸荷阀进行清洗、回装，恢复 OPC电磁阀模块后重新进行 OPC试验，各个调节汽门关闭时间及关闭波形无明显变化，证明不是 OPC电磁阀阀芯有杂物堵塞造成泄油过慢。

然后停 EH油泵，待 EH油系统泄压后，拆开OPC电磁阀模块，更换 OPC电磁阀阀芯（利用中压调节汽门快关电磁阀阀芯代替），后者阀芯尺寸大于前者。重新进行 OPC试验，各个调节汽门关闭时间满足要求。再次回装原有 OPC电磁阀阀芯，重新进行 OPC试验，各个调节汽门关闭时间及关闭波形无明显变化，充分证明确实是 OPC电磁阀阀芯尺寸不合适造成调节汽门关闭时间超标。经过更换 OPC电磁阀阀芯后各调节汽门的关闭时间曲线如试验录波图3所示，根据测试的录波图计算出各调节汽门的关闭时间见表3。

图3 调节汽门关闭录波图

表3 OPC动作各汽门关闭时间统计表 s

4 处理过程

从表3可以看出，OPC动作各高、中压调节汽门关闭时间均小于 0.28s，符合《汽轮机调节控制系统试验导则》中 660MW 汽轮机调节汽门关闭时间小于 0.3s 的规定。

5 结语

由上分析及处理可知本次调节汽门关闭时间超标是由于 OPC电磁阀阀芯过小，泄油过慢造成的。通过多年汽门关闭试验工作和现场问题处理经验，总结出汽门关闭时间超标问题的常见原因。

（1）对于全开全关的汽门一般为：①阀门快关电磁阀工作不正常，主要是未送电或烧毁；②EST动作后，泄油回路上节流孔尺寸过小或者堵塞，泄油慢；③ EST动作后，AST电磁阀阀芯尺寸过小或者堵塞，泄油慢；④阀门机械原因，比如弹簧老化、油动机安装不合适；⑤阀门结构原因；⑥热工卡件之间计算延时过长，阀门本身关闭较快。

（2）带伺服阀的调节汽门除以上主要原因外，还有：① OPC电磁阀工作不正常（未送电或烧毁），OPC动作后通过伺服阀来关闭汽门；②阀门 LVDT行程反馈杆断裂或出现故障,关闭录波曲线不能真实反映阀门关闭过程；③ OPC动作后，OPC电磁阀阀芯尺寸过小或者堵塞，泄油慢。

[1]靳智平，王毅林 .电厂汽轮机原理及系统 [M].北京 :中国电力出版社 ,2004.

[2]上海新华控制技术（集团）有限公司 .电站汽轮机数字式电液控制系统 -DEH[M].北京 :中国电力出版社 ,2006.

[3]哈尔滨汽轮机股份有限公司 DEH控制系统说明书 .

[4]中华人民共和国电力行业标准 DL/T 711－ 1999.汽轮机调节控制系统试验导则.

TM621

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