張鵬君

（潞安礦務(wù)局五陽熱電廠， 山西 襄垣 046204）

引言

我國某企業(yè)自備電廠機組為單缸抽凝氣式汽輪機，其額定進氣量為3 t/h，機組控制結(jié)構(gòu)主要是DEH數(shù)字電液式控制，DDV伺服閥是汽輪機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的關(guān)鍵。

2017年，鍋爐裝置開始點火，在汽輪機運行前對其高壓閥門實施了科學的靜態(tài)調(diào)試工作，而相應(yīng)油動機開關(guān)出現(xiàn)不到位現(xiàn)象，在拆檢相應(yīng)DDV伺服閥處理后相關(guān)問題得到解決。在汽輪機運行期間，出現(xiàn)了相應(yīng)次數(shù)的發(fā)電負荷波動，其中隨著汽輪機出現(xiàn)純凝運行狀態(tài)，并在2～2.5 MW發(fā)電負荷范圍中進行波動，同時高壓調(diào)門油動機運行反饋數(shù)據(jù)出現(xiàn)了大幅度波動現(xiàn)象，并明確了各參數(shù)的變化情況[1]。這時相關(guān)工作人員結(jié)合實際需求，通過手動降點方法將電負荷控制在2 MW左右，并停止汽輪機的運行進行全面的檢修處理。

1 電液調(diào)節(jié)控制工作原理

該汽輪機電液伺服閥是由位移傳感設(shè)備、閥位控制設(shè)備、支線發(fā)動機以及閥套等共同組合而成。在閥芯位置控制集成設(shè)備接收到相應(yīng)電指令信息時，該電子信號通常會轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的脈寬調(diào)制電流（PWM），接著震蕩設(shè)備會使閥芯信傳感器進行勵磁運動。在調(diào)節(jié)后對指令位置信號與閥芯位置信號進行對比，確保閥芯控制設(shè)備形成相應(yīng)的電流傳輸?shù)桨l(fā)動機，這時發(fā)動機驅(qū)動閥芯會將閥芯逐漸移動到全面的平衡位置[2]。其中指令信號與閥芯位置具有正比例關(guān)系。而伺服閥流量則屬于閥芯與經(jīng)過閥芯計量的降壓力函數(shù)。

DDV具有 5個油門分別為 P、A、B、T、Y。其中閥芯則對A、B節(jié)流口進行控制，P口與壓力油向連接，Y、T為回油口。在低壓油DEH系統(tǒng)運行過程中，主要對油動機錯油門滑閥油壓進行控制，同時DEH伺服卡通過控制DDV閥信號確保油壓具有較強的穩(wěn)定性，這也使B口的使用利率相對較小。在利用DDV閥確保油壓為定壓過程中，主要是通過指令以及反饋的數(shù)據(jù)信息對比實現(xiàn)滑閥運行的控制，進而實現(xiàn)輸出控制油壓A口位置脈沖的穩(wěn)定性。

另一方面，DEH輸出的閥位信息經(jīng)過伺服放大設(shè)備放大時，通過DDV閥使傳輸?shù)碾娮有畔⒅饾u轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖油壓信息，進而直接對油動機進行控制與管理，利用氣閥對機組的運行效率以及轉(zhuǎn)速等進行控制。油動機在移動期間，LVDT位移傳感設(shè)備則進行工作，確保閥位指令信息可與負反饋進行有機結(jié)合。在電信號為平衡狀態(tài)時，放大設(shè)備的實際輸出會對以往穩(wěn)定值進行保持，接著DDV閥在運行至原平衡位置，是脈動油壓至不出現(xiàn)改變，使得油動機處于較為穩(wěn)定、全新的運行位置。

2 負荷波動原因分析與判斷

2.1 分析判斷

首先，由于汽輪機存在發(fā)電負荷波動現(xiàn)象，對高壓調(diào)節(jié)閥、中亞調(diào)節(jié)閥以及油動機等設(shè)備進行全面檢測沒有發(fā)現(xiàn)任何問題，進而可對中抽提壓板閥與調(diào)節(jié)閥的運行故障進行排除。

其次，對DEH控制系統(tǒng)運行參數(shù)曲線進行分析可以發(fā)現(xiàn)，由于高壓調(diào)節(jié)閥門油動機行程反饋波動，使得反饋數(shù)據(jù)信息與給定輸出信號之間存在較大差異，同時反饋值波動明顯，致使油動機輸出指令跟蹤較為困難[3]。同時對DDV閥檢測期間，發(fā)現(xiàn)高壓調(diào)節(jié)DDV閥的各個腔室都有油垢堵塞現(xiàn)象。

通過綜合分析可發(fā)現(xiàn)，由于高壓DDV閥存在油質(zhì)污染現(xiàn)象，使得輸出油壓脈沖具有波動現(xiàn)象，導致高壓調(diào)門油動機錯油門潤滑油壓缺乏穩(wěn)定性，進而引發(fā)了汽輪機負荷波動現(xiàn)象。

2.2 電調(diào)DDV閥堵塞原因

一方面，在油動機運行期間，油動機通過DDV閥形成的脈沖油壓對錯油門進行控制，確保自身對氣閥開度進行調(diào)節(jié)。當汽輪機開閘時，DDV閥的脈沖油壓消失，而錯油門中工作油隨著其套管反饋口進入到DDV閥與脈沖油管之中。這時若工作油存在雜質(zhì)，就會導致脈沖油壓管等出現(xiàn)堵塞問題。

另一方面，汽輪機發(fā)電機組油系統(tǒng)較為復(fù)雜與龐大，而潤滑油與電調(diào)壓力油為回油混合系統(tǒng)。在實際運行前期進行靜態(tài)調(diào)試時，油泵為調(diào)節(jié)油系統(tǒng)提供相應(yīng)的能源，而且油泵入口與主油箱之間有著較強的連接性。其中主油箱經(jīng)常出現(xiàn)皂化物與雜質(zhì)合并沉淀到底部，使油系統(tǒng)出現(xiàn)污染現(xiàn)象[4]。同時油系統(tǒng)較多位置為開闊結(jié)構(gòu)，與自然環(huán)境直接接觸，使蒸汽與水等物質(zhì)滲入其中，導致油質(zhì)出現(xiàn)老化現(xiàn)象，另外各種微粒雜質(zhì)也會進入到油系統(tǒng)中，因此汽輪機油清潔度的保持具有較強的難度，并對DDV閥實際運行造成一定影響。DDV閥主要是高壓等級伺服閥，其閥套與閥芯的間距在2 μm左右，因此汽輪機油的清潔度應(yīng)確保在6級左右，否則就出現(xiàn)閥芯卡澀問題。

3 防范和解決措施

1）創(chuàng)新與優(yōu)化電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)，并結(jié)合實際需求與情況主要使用蝶閥式電液轉(zhuǎn)換設(shè)備當做電液接口的汽輪機油純電調(diào)節(jié)系統(tǒng)。該種類電液轉(zhuǎn)換設(shè)備發(fā)動機結(jié)構(gòu)較為簡潔，性能適應(yīng)性也相對較強。根據(jù)蝶閥式電液轉(zhuǎn)換設(shè)備對油口進行控制與管理，可對油質(zhì)提高，進而適應(yīng)汽輪機潤滑油系統(tǒng)的常見清潔度等級，防止卡澀現(xiàn)象的出現(xiàn)。在長時間的運行使用中可以發(fā)現(xiàn)，其效果較為明顯，應(yīng)用穩(wěn)定性與安全性也相對較高。

2）提高汽輪機油監(jiān)督管理力度，優(yōu)化汽輪機管理體系，明確與細化油質(zhì)技術(shù)監(jiān)督工作，制定完善的油質(zhì)控制參數(shù)，提高汽輪機油污染控制與優(yōu)化工作的效率與質(zhì)量。同時還需定期對油顆粒度進行檢測，并對汽輪機油進行全面的分析，將檢測分析數(shù)據(jù)進行記錄。

3）通過在線運行模式進行油處理工作。創(chuàng)建油處理系統(tǒng)，使用自主保護能力較強的油處理設(shè)備，促進設(shè)備運行質(zhì)量與油處理效率穩(wěn)定性的快速提升，明確油處理設(shè)備在線隨機運行。在油系統(tǒng)添加新油過程中，要進行油質(zhì)檢測工作，在符合相應(yīng)標準后在才可進行添加與補充[5]。油處理設(shè)備一級過濾設(shè)備可對6 μm過濾精準度的設(shè)備進行選擇，而二級過濾器過濾精度應(yīng)在3 μm左右，同時還需要對真空過濾進行全面使用，并通過板框濾油設(shè)備實施在線濾油工作，并結(jié)合實際需求對濾紙進行更換。

4）在機組大修期間對檢修技術(shù)與質(zhì)量標準進行落實，實現(xiàn)油系統(tǒng)的全面清理。通過倒罐沉淀方法清理汽輪機主油箱，促進優(yōu)質(zhì)分析頻率的提升。對于軸承箱、主油箱以及冷油管中的油泥也應(yīng)全面徹底的清除。在打油循環(huán)過程中，使用流速較高、流量較大以及油溫變化較為明顯的措施，為油系統(tǒng)設(shè)備具有良好潔凈環(huán)境提供基礎(chǔ)。另外還應(yīng)提高汽輪機軸封間隙質(zhì)量，為油質(zhì)的穩(wěn)定提供較為良好的條件。

4 結(jié)語

在對汽輪機油動機錯油門以及DDV閥清洗后，電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)較為穩(wěn)定，負荷波動現(xiàn)象也得到了有效的控制，機組運行效率得到了全面的提升。同時，提高機組油質(zhì)管理與電液調(diào)節(jié)油清潔工作力度，也有效地確保了機組電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。