330MW汽轮机组中压调速气门伺服阀故障与在线更换

摘 要： 针对330MW汽轮机组中压调速气门伺服阀S值增大现象，分析确定伺服阀存在故障，通过制作中压调速气门防关支架后，在不关闭中压调速气门的情况下保持汽轮机组双侧进气，对伺服阀进行在线更换。

关键词： 中压调速气门;伺服阀;故障;在线更换

一、现象

某厂3、4号汽轮机组为北京北重汽轮电机有限责任公司生产的NC330-17.75/540/540单轴、三缸、亚临界、一次中间再热、双排气、冲动、抽七凝汽式汽轮机，汽轮机采用高、中压汽缸分缸，通流部分对称布置，高、中、低压缸均采用双层缸，低压缸为双排气口。对称分流布置结构，由两个高压主气门、四个高压调速气门、两个中压主气门和两个中压调速气门组成进汽机构。

2019年09月24日13时41分，运行人員监盘发现3号机组2号中压调门来“伺服阀故障报警”，2号中压调速气门伺服阀S值增大并摆动（摆动最大值达1.0V），同时2号中压调门就地阀位值由145mm下降到138mm，运行人员立即通知相关检修人员，检修专业人员根据发生的表象，判断3号机2号中压调速门伺服阀存在故障。

二、原因分析

（一）喷嘴挡板式伺服阀结构原理

喷嘴挡板式伺服阀要由电磁、液压两部分组成。电磁部分是永磁式力矩马达，由永久磁铁、导磁体、衔铁、控制线圈和弹簧管组成。液压部分是结构对称的二级液压放大器，前置级是双喷嘴挡板阀，功率级是四通滑阀;滑阀通过反馈杆与衔铁挡板组件相连，结构如下图所示。

（二）伺服阀故障主要原因

经过多年现场处理经验及调研分析，发现造成伺服阀故障频繁的原因主要有以下两个方面：

（1）油质的劣化。伺服阀是一种很精密的元件，对抗燃油油质颗粒度的要求很严格，抗燃油颗粒度增加，极易造成伺服阀滤网堵塞、滑阀卡涩，同时形成颗粒磨损，使阀芯的磨损加剧，内泄漏量增加;抗燃油酸值升高，对伺服阀内部部件产生腐蚀作用，特别是对伺服阀阀芯及阀套锐边的腐蚀，这是使伺服阀内泄漏增加的主要原因。

（2）使用环境恶劣。伺服阀长期在高温下工作，对力矩马达的工作特性有严重影响，同时长期高温下工作加速了伺服阀元件腐蚀及油质的劣化，形成恶性循环。

三、伺服阀在线更换

（一）运行控制措施

（1）保持机组工况稳定，机组振动、胀差、轴向位移等各参数稳定后检修方可开始工作。

（2）检修处理期间，就地应有运行人员，并与监盘人员保持通信畅通。

（3）处理过程中，遇有异常情况时，立即通知就地检修人员。

（二）检修安全、技术措施

（1）检修开具工作票，工作票签发后，执行、检查工作票的安全措施。

（2）检修人员应提前准备好备件及工器具，尽量缩短检修处理时间。

（3）检修人员必须熟悉伺服阀更换操作步骤，并进行安全、技术交底。

（三）操作步骤

（1）安装中压调速气门防关支架，支撑牢固，防止气门关闭。

（2）对中压调速气门强制为全开状态。

（3）就地缓慢关闭中压调速气门进油截止阀。若阀门就地未关闭，运行各参数稳定，检修人员继续关闭截止门，直至全关;若阀门就地出现关闭或者运行参数出现异常，检修人员应迅速开启进油截止门，停止工作。

（4）拔下伺服阀的信号插头，拧松伺服阀的安装螺钉，观察余油情况。如果余油一直较大或无变小的趋向，应拧紧安装螺钉，停止工作。

（5）拆卸下伺服阀，更换新电液伺服阀，拧紧伺服阀安装螺钉，期间注重检查伺服阀底部O形圈是否完好，螺钉弹簧垫圈是否齐备。

（6）插上伺服阀插头并拧紧;检修人员缓慢开启3号机2号中压调门进油截止阀，解除强制。

（7）取下防关支架，工作结束。

四、结论

电液伺服阀出现故障时，将导致系统无法正常工作，不能实现自动控制，甚至引起系统剧烈振荡，造成巨大的经济损失。通过本次在线更换伺服阀的工作，为汽轮机在线更换中压调速气门伺服阀积累了经验，同时避免了一次机组非计划停运，保证了机组安全运行，同时节约了经济效益。

参考文献：

[1]闫水河，白永军，王文彬.引进型330MW机组中调门波动原因分析及改进[J].内蒙古技术，2005（3）.

作者简介： 于海航（1986—），男，吉林辽源人，本科，工程师，2009年毕业于长春工程学院，热能与动力工程专业，研究方向：汽轮机调速系统检修。