黃渠凱
(江西大唐國際撫州發(fā)電有限責(zé)任公司,江西 撫州 344128)
某660MW汽輪機危急遮斷模塊ASP油壓高原因分析及處理
黃渠凱
(江西大唐國際撫州發(fā)電有限責(zé)任公司,江西 撫州 344128)
汽輪機危急遮斷模塊,是保證汽輪發(fā)電機組正常運行必不可少的安全保護裝置,當(dāng)存在某種可能導(dǎo)致機組受損害的危險情況時,使汽輪機自動或手動緊急停機,保護機組和人身安全。文章結(jié)合一起新投產(chǎn)汽輪機危急遮斷模塊出現(xiàn)的問題,展開分析、診斷,找到原因并使問題得到根本解決,不僅提高了危急遮斷模塊動作的可靠性,并以期能夠?qū)ν愋推啓C有指導(dǎo)借鑒作用。
AST電磁閥;插裝閥;“串并聯(lián)”;節(jié)流孔;高壓安全油
為了防止汽輪機在運行中發(fā)生重大損傷事故,機組必須配備完善的自動保護系統(tǒng),危急遮斷系統(tǒng)即具備關(guān)閉全部進汽閥門,實現(xiàn)緊急停機的功能。某660MW汽輪機為哈爾濱汽輪機廠有限責(zé)任公司制造,型號CLNZK660-24.2/566/566,液壓油系統(tǒng)采用哈汽成套的高壓抗燃油(EH油)裝置。該機組投產(chǎn)后,汽輪機危急遮斷模塊一直存在ASP油壓高報警。該汽輪機危急遮斷模塊安裝在汽輪機前箱的右側(cè),由4個AST電磁閥及對應(yīng)插裝閥“串并聯(lián)”布置,如圖1所示。
圖1 AST電磁閥及對應(yīng)插裝閥串并聯(lián)布置圖
4個AST電磁閥是由危機跳閘裝置(ETS)電氣信號所控制。布置成串并聯(lián)方式,其目的是為了該系統(tǒng)的安全可靠。正常運行時,兩級AST電磁閥都帶電關(guān)閉(第一級兩個電磁閥標(biāo)號為單數(shù)1、3,第二級兩個電磁閥標(biāo)號為雙數(shù)2、4),高壓抗燃油與彈簧共同作用在4個AST插裝閥上,閥芯關(guān)閉,封閉危急遮斷母管的泄油通道,建立起AST高壓安全油壓,從而使汽輪機所有執(zhí)行機構(gòu)(高、中壓主汽門,高、中壓調(diào)速汽門油動機)活塞下腔的油壓能夠建立起來。當(dāng)機組發(fā)生危急情況時,任意一個ETS(跳閘)信號輸出,第一級任意一個AST電磁閥和第二級任意一個AST電磁閥同時失電,插裝閥打開,卸掉AST高壓安全油經(jīng)無壓回油管路排至EH油箱,這樣主汽門和調(diào)速汽門執(zhí)行機構(gòu)上的快速卸荷閥就快速打開,使各個進汽門快速關(guān)閉,機組事故停機。
正常運行中P1點壓力為14MPa左右。通過節(jié)流孔J1、J2使P2點壓力(ASP油壓)為7MPa左右。在20-1/AST和20-3/AST動作,使得P2點壓力升高至14MPa;若20-2/AST和20-4/AST動作,則P2點壓力降為0MPa。壓力開關(guān)K1、K2設(shè)定值分別為K1:9.3 MPa,K2:4.2MPa。第一級(20-1/AST,20-3/AST)動作試驗時,K1動作;第二級(20-2/AST,20-4/AST)動作試驗時,K2動作;K1、K2分別送出指示信號。
ASP油壓超限報警,說明第一級AST電磁閥已失去作用,汽輪機DEH系統(tǒng)完全失去危機遮斷模塊的“冗余”作用,破壞了“串并聯(lián)”的可靠性。如果汽輪機運行中,第二級任意一個AST電磁閥誤動作(如失電)或?qū)?yīng)控制的插裝閥漏流,就會使汽輪機掉閘停機。綜合分析認為ASP油壓高有以下幾種可能因素:
(1)第一級兩個電磁閥閥芯卡澀,受電后不能正常完全關(guān)閉,作用在第一級兩個插裝閥閥芯頂部的壓力油通過電磁閥漏流,插裝閥閥芯關(guān)閉不上,致使AST高壓安全油通過第一級插裝閥泄流至中間通道,ASP油壓超標(biāo)。
(2)第一級兩個插裝閥閥芯犯卡或閥芯與閥座結(jié)合的密封面有缺陷,致使AST高壓安全油泄流至中間通道,ASP油壓超標(biāo)。
(3)第一級兩個插裝閥頂部壓力油的節(jié)流孔堵塞,致使閥芯頂部油壓不夠,導(dǎo)致插裝閥關(guān)閉不嚴(yán)而泄流,ASP油壓超標(biāo)。
(4)ASP至DV無壓回油節(jié)流孔堵塞,致使ASP油壓超標(biāo)。
(5)AST至ASP節(jié)流孔孔徑超標(biāo)(標(biāo)準(zhǔn)為Ф0.8mm),或此節(jié)流孔未安裝,致使AST高壓安全油未經(jīng)節(jié)流孔降壓而直接到達中間通道,ASP油壓超標(biāo)。
根據(jù)以上原因分析,利用停機機會對危機遮斷模塊進行了檢查修理。具體過程如下:
(1)將20-1 AST電磁閥、20-3 AST電磁閥更換新閥。啟動EH油系統(tǒng),汽輪機掛閘,ASP油壓仍舊超標(biāo)。此原因排除。
(2)將第一級兩個插裝閥解體檢查,閥芯活動靈活無卡澀,閥芯與閥座結(jié)合的密封面完好無損。此原因排除。
(3)將第一級兩個插裝閥頂部壓力油的節(jié)流孔拆下,經(jīng)檢查孔眼正常,未堵塞。此原因排除。
(4)將ASP至DV無壓回油節(jié)流器拆下,檢查節(jié)流孔眼,未堵塞,無異常。此原因排除。
(5)將AST至ASP(第一級級前級后)油節(jié)流器拆下,發(fā)現(xiàn)“螺栓式節(jié)流孔”缺失。在危機遮斷模塊中尋找,未發(fā)現(xiàn)脫落的“螺栓式節(jié)流孔”(見圖2)。該“節(jié)流孔”的缺失,必然會使AST高壓安全油未經(jīng)節(jié)流孔降壓,繞過第一級兩個AST插裝閥,直接到達中間通道,導(dǎo)致ASP油壓超標(biāo)。結(jié)合機組安裝調(diào)試期間起就一直出現(xiàn)ASP油壓超標(biāo)現(xiàn)象,初步認定為設(shè)備制造過程中出現(xiàn)紕漏,漏裝“節(jié)流孔”(見圖3)。
圖2 AST至ASP、ASP至DV節(jié)流器
圖3 節(jié)流器上的“螺栓式節(jié)流孔”
原因找到后,按照圖紙要求,到修配廠加工一只Φ0.8mm孔徑的“螺栓式節(jié)流孔”。安裝后啟動EH油系統(tǒng),汽輪機掛閘并建立AST油壓后, ASP油壓回到正常值7.0MPa。
ASP油壓起到監(jiān)視危急遮斷模塊兩級泄油通道的作用,文章從深層次分析ASP油壓不正常偏高的多種可能性,進行逐一對比排查,找到漏裝“節(jié)流孔”是隱蔽問題的根本原因。該問題得到及時處理正常后,保證了汽輪機安全穩(wěn)定運行。
[1]胡念蘇.汽輪機設(shè)備及系統(tǒng)[M].北京:中國電力出版社,2006.
[2]黃樹紅.汽輪機原理[M].北京:中國電力出版社,2008.
TM403.5
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1671-3818(2016)09-0171-02