中压调节阀门自动开启原因分析与处理

中压调节阀门自动开启原因分析与处理

神华内蒙古国华准格尔发电厂 窦家新

摘要：神华内蒙古国华准格尔电厂3号汽轮机组，启动前做汽门开启实验时，复位主汽门后中压调

节阀自动开启，通过对机组调节系统数据分析，对中压调门自动开启原因作出了正确判断，提出了处理方案，现场实施后取得良好效果。

关键词：开启实验 原因分析 处理方法

一、 概述

神华内蒙古国华准格尔电厂，汽轮机采用北京汽轮电机有限责任公司引进法国ALSTHOM公司技术生产的330MW亚临界、中间一次再热、冲动、凝汽式N330-17.75/540/540型汽轮机，配以北京重型电机厂生产的TA255-46型发电机， DEH系统与EH油系统组成的电液控制系统，分别控制主汽门和调节汽阀开启与关闭，三号汽轮机于2007年9月投产。2010年汽轮机小修后，复位主汽门后，没有开启中压调节阀指令，但中调门自动开启，对其中调门自动开启原因，进行分析、诊断和处理。

二、 汽门开启实验

每次汽轮机启动前，为了保证汽轮机组安全稳定运行，都对汽门做开启和关闭实验，通过复位主汽门，DCS发出指令后调门开启或关闭，记录汽门关闭时间，实验结束，三号机小修后，做汽门活动实验时主汽门开启后，没对DCS发出指令，中压调门自动开启。

三、 中压调门开启原因分析 1: 系统分析

根据调节系统系统原理，AST油压建立主汽门开启， DCS发出指令后OPC电池阀带电关闭OPC电池阀排油孔，建立OPC油压调门开启，在没有任何指令下，调门自动开启其原因有两种。一种VCC调门控制板故障，另一种调门伺服阀故障。 1.1 VCC调门控制板故障

1：调门自动开启后，热工首先检测VCC调门控制板工况，通过检查VCC调门控制板输出电压和调门反馈高选与开启数据进行对比，是否符合厂家的技术要求，通过开启数据检查，VCC调门控制板工况正常。为了问题分析正确，热工取下VCC调门控制板，重新开启主汽门，在没有指令时调门缓慢开启，调门开启，更进一步说明VCC调门控制板工况复合厂家的要求，其工况优良。

1.2 伺服阀故障

1.2.1调门开启原理

高压动力油通过隔离阀和滤网后进入电液伺服阀，当高压油进入该阀内装有换向滑阀的腔室内时，滑阀移动打开油口，使高压的动力油进入油动机活塞的下腔室，在该油压升高并

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克服拉弹簧的关闭力后，油动机向上运动，阀门开启；当该油压降低时，油动机活塞下的油压降低，由于弹簧力的作用，使油动机活塞下移而关闭阀门。当油动机活塞移动时，同时带动线性位移传感器（LVDT），将油动机活塞的机械位移转换成电器信号，该信号与计算机来的信号相加，因该信号是负反馈信号，所以实际上是相减。只有在计算机输入的信号相加以后，使电液伺服阀输入的信号为零时，伺服阀方回到中间位置，从而使高压油不再进入油动机的下腔或使压力油不再自油动机下腔泄出，于是阀门门便停止运动，在新的位置上达到平衡。在油动机控制系统中有一快速卸荷阀，此阀是由危急遮断总管油压控制的，起快速关闭的作用，此种关闭与电汽无关。当快速卸载阀动作时，急遮断油失压而被下部高压油顶起，与油动机进油失压时，被压在底部的环形滑阀因上部遮断油失压而被下部高压油顶起，与油动机进油连通的油管内的油由快速卸载阀迅速排出，促使高压油失压，油动机在弹簧的作用下迅速关闭。当快速卸载阀动作时，它可将所有的工作油放到回油管去此回油管与油动机的上腔室连通，并可以将放出的油贮存在上腔室，因而就不会引起回油管路的过载。该阀组件上的重弹簧，提供了快速关闭所需的动力。

1.2.2通过调门开启原理，调门开启和伺服阀的工况有直接的关系。

液压伺服系统的一个重要部件是伺服阀，如图2所示，它由电磁、液压两部分组成。电磁部分是永磁式力矩电机，由永久磁铁、导磁体、衔铁、控制线圈和弹簧管组成。液压部分为结构对称的二级液压放大器，前置级是双喷嘴挡板阀，功率级为四通滑阀；滑阀通过反馈

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杆与衔铁挡板组件相连。无信号输入时，挡板处于两个喷嘴的中间位置，喷嘴两腔压力相等，滑阀处于中间位置，伺服阀无流量输出。当线圈中通入电流时，力矩电机带动挡板旋转，使挡板与两喷嘴的间隙发生变化，间隙变小的一侧喷嘴腔压力升高，而 另一侧压力降低，在压差的作用下阀产生移动，并带动反馈杆移动，使反馈杆弹性变形，对衔铁挡板组件产生一个反转矩。当作用在衔铁挡板组件上的电磁转矩、弹簧管反转距、反馈杆反转矩等各力矩达到平衡时，滑阀停止移动，停留在一个平衡位置，并有相应的流量输出。P口为压力油进油口，A、B口为油动机进油口，R口为油动机回油口连接EH有压回油管。

伺服阀主要故障为卡涩和电化学腐蚀，表现为油动机始终处于全开或全关位置。伺服阀的阀芯与阀套间隙只有2 μm左右，极易造成卡涩，一旦卡死，将导致调节过程无法控制；伺服阀的喷嘴与挡板之间也容易发生卡涩，伺服阀喷嘴与挡板之间的间隙在0.03 mm左右，当油中有颗粒卡在当中时，就会使挡板始终靠近1个喷嘴且反馈杆无法将其拉回，主阀芯两端的压差始终存在，造成阀芯向一边开足，油动机就会处于全开或全关位置而无法控制。 根据资料统计，伺服阀卡涩故障占其故障次数的75%，内泄露量大占20%左右，由其他原因引起的零偏不稳占5%左右。伺服阀卡涩故障时，可能会引起汽轮机调门摆动，容易引起负荷的晃动，对汽轮机及其危险；可能导致汽门突然全开或突然关闭。

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通过以上调门开启原理和伺服阀工作原理可以充分的说明伺服阀存在卡涩的问题

二: 处理方法

根据以上调门开启和伺服阀原理分析，调门自动开启和伺服阀工况有密切的关系，通过更换伺服阀，重新做汽门开启实验，主汽门开启后，调门没有自动开启。 三: 结论

伺服阀的更换问题得到解决，从解决问题的角度值得欣慰，但从另一个角度可以看出，日常加强油脂的管控和调节系统洁净化检修，可以保证调节系统在优良的范围内运行。

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