汽輪機高壓調節閥油動機故障分析及處理

韋曉峰

（鄭州燃氣發電有限公司，河南　鄭州　450001）

汽輪機高壓調節閥油動機故障分析及處理

韋曉峰

（鄭州燃氣發電有限公司，河南鄭州450001）

油動機是現代汽輪機進汽控制系統執行機構，是汽輪機DEH系統重要組成部分，它能否正常工作，對汽輪機安全穩定運行起著至關重要的作用。本文主要對汽輪機高壓調閥油動機出現卡澀、頻繁動作的故障情況進行詳細分析，找出了問題根源所在，并進行了消除，從而確保了汽輪機的安全正常運行。

汽輪機；油動機；故障分析與處理

1　簡介

鄭州燃氣發電有限公司在裝兩臺德國西門子390MW燃氣-蒸汽聯合循環機組，調節閥油動機為德國力士樂產進口高壓油動機，2014年8月和9月份，在#1機組2次冷態啟動前的閥門開關試驗過程中，均出現高壓主汽調節閥在開啟過程中，閥門位置不能穩定，即使給出閥位30％的開度指令，閥門也會突然全部開啟，后又迅速全關，自動往復達6-7次之多，最后由于油動機頻繁動作，使EH油系統油壓急劇降低，達到EH油泵油壓低跳閘規定值，導致EH油泵跳閘。

有時候還出現閥門關閉或開啟到一定開度時停止，即使給出全開或全部關閉的指令，油動機也不動作，需要用銅棒在油動機伺服閥上進行多次敲擊振打才能使閥門正常開啟或關閉，但也不是每次使用振都能奏效，在機組正常運行狀態下，油動機動作正常，但在下次冷態啟動時，又會出現油動機卡澀、拒動的情況發生。#1機組經過2次冷態啟動過程中，高壓主汽調閥油動機在2個月內先后共更換了4個伺服閥備件。

2　高壓調節閥油動機故障分析及處理

高壓主汽調節閥油動機在給出開啟或關閉的指令時，油動機不能把閥門打開或關閉，最初判斷可能由于EH油質顆粒度超標，EH油中的較大顆粒物進入油動機的伺服閥滑閥閥芯活動通道內，由于伺服閥滑閥通道配合間隙極其細微，導致伺服閥滑閥卡澀，使油動機無法將閥門正常開啟或關閉，在用銅棒對油動機伺服閥進行振打的過程中，卡澀在伺服閥滑閥活動通道內的顆粒物脫落隨油流流走，使滑閥閥芯又能正常的活動，從而油動機又恢復到進入正常工作狀態。

對油動機活塞桿表面進行檢查，活塞桿表面光滑及活塞環密封完好，無縱向溝槽及缺口等缺陷，排除了因活塞環密封磨損嚴重導致油流內部泄漏，使油動機開啟動力不足而產生油動機開啟動作遲緩，或油動機拒動情況的而發生。

在后來的油動機解體檢修中，發現油動機活塞腔室內滯油油質確實較臟，且活塞室內壁也出現不同程度的銹蝕情況，驗證了EH油質顆粒度不達標是造成伺服閥卡澀的一個誘因；油中微水超標，造成活塞室內壁銹蝕。同時，在微水的作用下，也會造成伺服閥滑閥滑動通道內壁輕微銹蝕，EH油系統在機組運行中油溫較高（約50-60℃），這也加劇了伺服閥滑閥滑動通道內壁銹蝕速度和程度。機組正常運行中帶基本以上負荷，高壓主汽調節閥為100％全開狀態，主汽調節閥開度固定，伺服閥滑閥芯不運動，伺服閥活動滑閥滑動通道內由于缺少閥芯來回摩擦作用，內部更易形成銹蝕層或沉積物，是造成機組下次冷態啟動的時伺服閥卡澀、拒動的另一個故障誘因。

下圖為油動機解體后油腔室內銹蝕情況，目視能看到內壁的較薄的一層附著物及內壁金屬面銹蝕情況，驗證了伺服閥因油質不達標原因導致卡澀、拒動情況的發生。上活塞室內的存油在運行中不全部排掉，只是在油動機動作時，通過卸荷閥將供油管內壓力油流泄到回油管內，使油動機活塞式失壓，調閥關閉。

油動機腔室內銹蝕

在檢修中，將油動機活塞桿抽出，用無水乙醇對油動機油腔室內部進行徹底沖洗清理，清除銹漬及附著物，并用壓縮空氣將油動機各油室吹干，去除水分，防止銹蝕情況發生。

將卸荷電磁閥與油動機底座拆開后，也同樣發現卸荷電磁閥閥芯彈簧腔室內油質較臟，有附著物存在，印證了油質較差。將彈簧取出后，對腔室進行清洗、擦拭，然后用壓縮空氣進行吹掃干凈。

下圖為卸荷電磁閥拆開時內部臟污情況。（卸荷電磁閥芯內部臟污）

解體油動機彈簧座，將彈簧座內的11組半形彈簧整體抽出后，檢查發現遠離閥端一組半片碟形彈簧出現碎裂，緊挨主汽閥端的兩組半碟形彈簧幾乎被壓平，失去彈性，總體計算下來，共有4組碟形彈簧失效，使碟形彈簧組的彈性大大降低，致使高壓主汽調節閥關閥彈簧力大大減小，這也正是主汽調閥閥位不能穩定，當閥位設定一個定值時，閥位會出現頻繁開啟和關閉不能穩定的原因所在。

碎裂的碟簧組件

永久變形壓平的碟形彈簧

根據油動機解體后全面細致的檢查，并進行分析，找到了油動機出現拒動、閥位漂移和反復開關的原因。

針對出現的問題，對油動機各零部件用無水乙醇進行清洗，并更換各軟密封組件，更換彈簧座內的失效壓平和碎裂的碟形彈簧。油動機整體組裝后，接入EH油系統進行開關試驗，閥門隨指令開關正常，消除了調節閥存在的缺陷，確保了汽輪機組的安全正常運行。

3　結語

在日后的檢修工作中，應定期對油動機進行解體清洗，更換密封組件，檢查碟形彈簧的完好度，及時消除存在的缺陷，從而避免類似故障事件的發生。

［1］大型火電機組檢修實用技術叢書--汽輪機分冊

韋曉峰（1973.8-），男，本科，工程師，研究方向：燃氣輪機的檢修與維護。

TM621

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1003-5168（2015）-12-0020-2