主汽門關(guān)閉超時(shí)論文

1、阿爾斯通330MW汽輪機(jī)主汽門關(guān)閉時(shí)間超時(shí)分析與處理,,國(guó)華準(zhǔn)電：竇家新,匯報(bào)內(nèi)容,一、概 述,二、問(wèn)題的產(chǎn)生,三、原因分析,四、問(wèn)題的解決,概 述,神華內(nèi)蒙古國(guó)華準(zhǔn)格爾電廠#1、#2機(jī)組的汽輪機(jī)采用北京汽輪電機(jī)有限責(zé)任公司引進(jìn)法國(guó)ALSTHOM公司技術(shù)生產(chǎn)的330MW亞臨界、中間一次再熱、沖動(dòng)、凝汽式N330-17.75/540/540型汽輪機(jī)，配以北京重型電機(jī)廠生產(chǎn)的TA255-46型發(fā)電機(jī)。調(diào)節(jié)系統(tǒng)為ALSTHOM的ＤＥＨ電液

2、調(diào)節(jié)系統(tǒng)。,該系統(tǒng)采用CRT軟操作，能獨(dú)立完成汽機(jī)本體的機(jī)械測(cè)量、調(diào)節(jié)控制、壓力控制和安全保護(hù)，實(shí)現(xiàn)從盤車到并網(wǎng)的轉(zhuǎn)速控制以及負(fù)荷調(diào)節(jié)時(shí)的負(fù)荷控制，并能進(jìn)行頻率調(diào)節(jié)和負(fù)荷限制。機(jī)組設(shè)置10臺(tái)油動(dòng)機(jī)，分別控制2臺(tái)高壓主汽門，4臺(tái)高壓調(diào)速汽門，2臺(tái)中壓主汽門，2臺(tái)中壓調(diào)速汽門。,問(wèn)題的產(chǎn)生,2009年11月2日，#1機(jī)組進(jìn)行了主汽門關(guān)閉試驗(yàn)，二號(hào)高壓主汽門關(guān)閉時(shí)間T為0.548s，超出標(biāo)準(zhǔn)0.038s（ ALSTHOM規(guī)定主汽門關(guān)閉總時(shí)間小

3、于0.5s)；二號(hào)中壓主汽門關(guān)閉時(shí)間T為0.535s，超出標(biāo)準(zhǔn)0.035s。,原因分析,①主汽門關(guān)閉時(shí)間組成：主汽門關(guān)閉總時(shí)間T分為兩部分，T=T1+T2， T1為機(jī)組跳閘指令發(fā)出到主汽門開(kāi)反饋消失的時(shí)間，T2為主汽門開(kāi)反饋消失到主汽門關(guān)反饋發(fā)出的時(shí)間。（T1和T2時(shí)間流程及關(guān)閉液壓系統(tǒng)如圖一所示）,原因分析,②工作原理：主汽門油動(dòng)機(jī)活塞下的動(dòng)力油，是由通過(guò)活塞下的節(jié)流孔板來(lái)提供的（見(jiàn)圖二）。由安全繼電器發(fā)出的打開(kāi)或關(guān)閉液壓信號(hào)（根據(jù)安

4、全系統(tǒng)狀況而定），通過(guò)缸體的快速卸載閥T（即圖二中的T型閥）來(lái)控制油缸內(nèi)動(dòng)力油的排放口，以控制主汽門開(kāi)關(guān)。如果安全系統(tǒng)增壓，安全繼電器動(dòng)作，移動(dòng)盤T關(guān)閉缸體出口，動(dòng)力油進(jìn)入油動(dòng)機(jī)活塞下，克服予壓縮彈簧的壓縮力，使油動(dòng)機(jī)保持在“打開(kāi)”位置上；,如果安全系統(tǒng)降壓，安全繼電器動(dòng)作，因此，排放口打開(kāi)油缸排放，油動(dòng)機(jī)位置在脫扣彈簧作用下被推到“關(guān)閉”位置。油動(dòng)機(jī)的活塞桿直接連接在主汽門的門桿上，因此，油動(dòng)機(jī)活塞的行程，代表了主汽門開(kāi)度的行程。

5、在油壓繼電器的油管路上還設(shè)有1個(gè)試驗(yàn)電磁閥，供正常運(yùn)行中檢查試驗(yàn)主汽門使用（即主汽門定期活動(dòng)試驗(yàn)）。,圖一：主汽門關(guān)閉流程圖,影響主汽門關(guān)閉時(shí)間的主要因素,a.安全油供排油系統(tǒng)是否堵塞如果安全油金屬軟管局部堵塞，造成通流面積減小，將可能影響安全油的泄油速度，進(jìn)而造成關(guān)閉時(shí)間超時(shí)。但從各主汽門開(kāi)啟時(shí)間可以判斷，安全油金屬軟管更換前后對(duì)閥門開(kāi)啟速度沒(méi)有影響（閥門開(kāi)啟邏輯要求在40s內(nèi)完成），故排除安全油通流部分受阻的原因。,影響主汽門關(guān)閉

6、時(shí)間的主要因素,b.隔膜工作是否正常隔膜腔室由隔膜和腔室組成。從圖二可以分析出，安全油壓形成后，油壓作用在隔膜上腔，進(jìn)而壓縮下腔蝶形滑閥，封住壓力油的排油孔。如隔膜損壞，在蝶形閥上腔的安全油壓則無(wú)法正常建立，進(jìn)而影響主汽門的關(guān)閉速度。解體后，檢查隔膜無(wú)損壞，此原因被排除。,圖二：主汽門液壓系統(tǒng)原理圖,,影響主汽門關(guān)閉時(shí)間的主要因素,c.快速卸載閥上腔節(jié)流孔2的影響設(shè)計(jì)此節(jié)流孔2主要降低壓力油的流速保證供油壓力（見(jiàn)圖二），原設(shè)計(jì)此節(jié)流

7、孔內(nèi)徑為1mm，能有效的保證壓力的供油量。當(dāng)節(jié)流孔磨損，內(nèi)徑尺寸超過(guò)設(shè)計(jì)值之后（大于1mm），安全油泄油過(guò)程中，快速卸載閥上腔壓力油減壓速度較慢，造成供油經(jīng)過(guò)節(jié)流孔又快速補(bǔ)充進(jìn)來(lái)，進(jìn)而影響快速卸載閥上移速度。解體后，發(fā)現(xiàn)節(jié)流孔內(nèi)徑變大0.5mm，對(duì)主汽門關(guān)閉速度也造成一定的影響。,影響主汽門關(guān)閉時(shí)間的主要因素,d.隔膜下方蝶形滑閥工作是否正常安全油作用在隔膜上壓縮蝶形滑閥關(guān)閉壓力油排油，開(kāi)啟油動(dòng)機(jī)。從圖三中可以分析，蝶形滑閥行程和滑閥

8、的靈活度，是影響主汽門關(guān)閉，閥門的重要因素。當(dāng)隔膜上腔安全油壓降低或消失時(shí)，蝶形滑閥上移，壓力油排油，造成主汽門關(guān)閉。從關(guān)閉流程可以分析，如蝶形滑閥行程大于1mm,安全油壓消失或降低后，壓力有沒(méi)有充分的釋放空間，將造成主汽門關(guān)閉時(shí)間緩慢。解體后，檢查蝶形滑閥存在輕微卡澀現(xiàn)象，卡澀是影響閥門關(guān)閉時(shí)間的一個(gè)主要原因。,圖三：滑閥壓縮行程示意圖（1mm）,蝶形彈簧,安全油室,調(diào)節(jié)螺母,壓力油孔,影響主汽門關(guān)閉時(shí)間的主要因素,e.快速卸載閥有無(wú)

9、卡澀安全油泄油后，快速卸載閥在壓力油的作用下，滑閥上移泄掉油動(dòng)機(jī)下腔油壓，彈簧動(dòng)作，主汽門關(guān)閉?？焖傩遁d閥開(kāi)啟速度對(duì)主汽門關(guān)閉速度影響很明顯，油中的微小顆粒，容易造成滑閥卡澀，嚴(yán)重影響滑閥的開(kāi)啟速度。但解體后，對(duì)滑閥和滑閥套筒進(jìn)行檢查，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)磨損和卡澀的現(xiàn)象，快速卸載閥卡澀因素被排除在外。,影響主汽門關(guān)閉時(shí)間的主要因素,從公式：F-f-F1=ma（F：彈簧對(duì)閥芯作用力；f：閥桿襯套與套筒之間的摩擦力；F1：蒸汽對(duì)閥芯的作用力）中可以

10、看出，閥桿襯套與套筒之間的摩擦力f的大小直接影響閥門關(guān)閉的加速度a，是影響關(guān)閉時(shí)間的重要因素。汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，管道和主汽門在高溫作用下形成的氧化鐵皮，容易吸附在閥桿上，造成汽封套筒拉傷，進(jìn)而增大閥門關(guān)閉的阻力，影響閥門的關(guān)閉。,一方面，通過(guò)對(duì)幾次主汽門關(guān)閉時(shí)間的對(duì)比來(lái)看，并無(wú)較大差別，說(shuō)明門桿卡澀的可能性不大。另一方面，通過(guò)對(duì)閥門行程的測(cè)量，可以檢查門桿襯套與套筒之間有無(wú)卡澀，主要檢查的方法是：用雙手攥住門桿的頭部用力向外拉，拉出后測(cè)

11、量閥門的行程（高主汽門行程A：88mm、高主汽門行程B：89mm中主汽門行程A：184mm、中主汽門行程B: 186mm），門桿可以用手勻速拉出，確認(rèn)門桿襯套與套筒之間不存在卡澀現(xiàn)象，此因素也被排除在外。,問(wèn)題的解決,通過(guò)以上分析，對(duì)隔膜下方蝶形滑閥進(jìn)行了精研處理，并更換了標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流孔2。再次進(jìn)行關(guān)閉時(shí)間測(cè)定，測(cè)定的主汽門關(guān)閉總時(shí)間均在0.4s以內(nèi)，符合阿爾斯通規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。,結(jié)論,通過(guò)對(duì)液壓系統(tǒng)原理的分析、對(duì)關(guān)閉時(shí)間的分解，可以總結(jié)出影響