350MW機組高壓調門閥門伺服模件在線更換

崔曉博

摘 要：針對機組運行中高壓調門擺動，突然關閉、指令與反饋不符等異常現象，制定措施排除控制系統線路及通道、伺服閥故障。排查后確認閥門伺服模件故障，制定技術措施在線更換閥門伺服模件，并成功在線調試高調門。

關鍵詞：閥門伺服模件；故障；在線更換；在線調試；模件參數

1 概述

呼和浩特熱電廠3號機為汽輪機采用哈爾濱有限責任公司制造的CZK/300/350-24.2/566/566/0.4型超臨界、中間再熱、單軸、雙缸雙排汽、直接空冷、采暖供熱抽汽式汽輪發電機組。高、中壓缸進汽閥門采用落地式兩側兩個固定支承的高壓主汽調節聯合閥，由每側各兩個調節閥流出，經過4根高壓導汽管進入高壓缸，左右兩側對稱布置；汽輪機配汽采用閥門管理辦法，能實現全周進汽和部分進汽兩種不同的進汽方式，并能實現節流調節與噴嘴調節的無擾切換；用噴嘴配汽（部分進汽），高壓部分共有四個調門，對應于四組噴嘴，噴嘴組與調門序號相對應，為面對機頭左上為I，順時針方向依次為II、III、IV，#3機組高調門開啟順序為I+II+III+IV。#3機組汽輪機數字電液控制系統采用GE新華控制工程有限公司XDPS-400控制系統[1]，液壓系統采用了哈爾濱汽輪機控制工程公司成套的高壓抗燃油EH裝置。閥門伺服驅動卡采用智能型VPC模件（如圖1），調門伺服閥采用美國摩根噴嘴擋板式伺服閥[2]。

2 故障現象

#3機組正常運行中頻繁出現GV3調門波動、指令與反饋不一致以及突然關閉等問題，這個問題一直困擾著汽機與熱工專業人員，開始一致判斷是伺服閥故障或者控制回路電纜故障所致，但經過汽機及熱工專業的反復檢查，在排除了控制回路電纜的故障后，制定專項技術措施更換伺服閥后，問題仍然存在，最終判斷GV3的智能閥門伺服模件存在故障。

3 VPC閥門伺服模件在線更換的技術措施

（1）閥門伺服模件更換前組織運行人員試轉主機盤車電機、交、直流潤滑油泵，頂軸油泵，確保設備正常。（2）閥門伺服模件更換過程中運行人員加強監視機組振動，如軸振超過控制值應及時通知熱工人員停止工作。（3）閥門伺服模件更換后，調試過程中就地須設人攜帶通訊設備，觀察調門及執行器動作情況，發現卡澀、振動或其他異常現象，應及時通知運行及試驗人員。（4）熱工人員工作過程加強監護，防止人員誤操作。（5）#3機組GV3動態調試過程中，運行人員應加強機組負荷監視，并做好負荷波動、熱力參數波動手動干預調整預想。（6）調試過程中有任何異常立即匯報值長并停止操作。（7）與XDPS-400、GE新華公司系統廠家聯系，確認系統支持模件在線更換以及在線更換注意事項。

4 VPC閥門伺服模件在線更換

（1）退出#3機“軸振大”及“DEH110%超速”保護。（2）切除#3機組協調控制系統。（3）將#3機組DEH切為單閥控制方式，切換過程中注意監視振動、瓦溫、位移的變化。（4）退出#3機組AGC控制，采用爐跟機方式。機組負荷穩定在220MW左右，保持熱力系統運行穩定。（5）熱工人員在邏輯中強制信號緩慢關閉GV3，GV3就地確認關到位后，關閉進、回油門。（6）退出#3機組DEH自動（在DEH手操盤上切為手動）。（7）熱工人員撥出GV3伺服卡，設置新伺服模件的跳線，確保新模件的跳線與原伺服模件上的跳線設置相同，然后將新模件插入到機箱中，同時觀察DEH系統有無異常報警。（8）運行DEH-V型閥門伺服模件調試程序，檢查新伺服模件中的模件區參數，對伺服模件進行零點整定。（9）運行人員將DEH由“手動”切為“自動”，同時觀察機組負荷、閥門狀態是否正常，若不正常應立即將DEH切到手動，通知熱工人員檢查處理。（10）#3機組DEH投入自動正常后，投入功率回路，同時運行人員加強#3機組振動、軸承溫度、高調門開度的監視，同時加強主汽壓、汽溫等相關重要參數的調整。

5 VPC閥門伺服模件在線調試

（1）#3機組負荷穩定在220MW、DEH單閥控制，功率回路投入正常；若各高調門開度<40%時應適當降低主汽壓力。（2）運行人員加強#3機組振動、軸承溫度、高調門開度的監視及相關重要參數的調整。調試過程中#3機軸振（特別是#1軸承1Y、#2軸承1X）宜控制<160um，否則應中斷調試過程。（3）熱工人員調試過程中與運行人員保持通訊暢通。（4）熱工人員在就地做好GV3零位標記，然后手動脫開LVDT，將LVDT手動移至全開位（用卡尺測量：行程為74mm），此時對LVDT進行滿度整定，整定完畢后將LVDT重新恢復至零位，此時再進行核對GV3零位電壓。（5）開啟GV3手動進油門，對GV3進行調試時，GV3開度在20%以下時每次調試開度應控制在5%以下；GV3調試時運行人員注意監視機組負荷變化情況，并做好GV3開度失控造成負荷波動、熱力參數波動手動調整預想。（6）手動將進、回油打開后，熱工人員在組態中緩慢增加GV3輸出指令，使GV3緩慢打開，并有專人就地專業觀察GV3動作情況，異常情況下立即通知熱工人員停止工作。（7）緩慢將GV3開到50%左右，觀察A值、P值，A值減P值應為0.03V，若大于0.03V應手動緩慢調整輸出偏置OFFSET，直到A值與P值的差值在正常范圍之內。閥門伺服模件運算邏輯如圖2所示。（8）新更換伺服模件調試完畢后，解除GV3指令強制，將掃描切除。（9）運行人員將閥位由單閥切換順閥，閥序為：I+II+III+IV，同時調整汽溫汽壓，使GV3全開后，對GV3的LVDT進行滿度整定。至此GV3伺服模件整定完成，此次GV3調試只是進行粗調，停機后仍需對GV3進行實際全開位置整定。

6 結束語

隨著#3機組DEH切為順序閥，GV3高調門狀態穩定，GV3閥門伺服模件在線更換、調試圓滿結束，在整個過程機組運行穩定，各項參數正常，可靠保證機組安全穩定運行。

參考文獻

[1]中華人民共和國電力行業標準.DL/T774-2004.火力發電廠熱工自動化系統檢修運行維護規程[S].

[2]山西電力工業局.汽輪機設備運行[M].北京：中國電力出版社，1997：66-68.

[3]上海新華控制工程公司.XDPS系統硬件手冊[Z].