汽輪機高壓調節閥常見故障及原因分析

摘要：隨著社會經濟水平和生產力水平的不斷提高，火力發電廠的生產技術也有了極大的提升，但不可忽視的一個問題就是汽輪機高壓調節閥常發生故障，主要有調節閥卡塞外泄及振蕩、快速卸荷閥內漏、高壓調節閥閥芯脫落和高壓調節閥油系統外漏等故障。本文在對汽輪機及汽輪機高壓調節閥的簡要介紹基礎上，對汽輪機高壓調節閥主要的故障及產生原因進行了分析，并對故障提出了相應的處理措施和預防措施，希望能對相關火力發電廠防止故障發生提供一定的幫助。

關鍵詞：汽輪機;高壓調節閥;故障

1、汽輪機與高壓調節閥介紹

汽輪機指的是以蒸汽為主要動力，將蒸汽的熱能轉化為相當機械功的一種旋轉機械。汽輪機也稱為蒸汽透平發動機，其作為火力發電廠的主要裝置，也廣泛應用于化學工業、冶金工業、艦船動力裝置等領域。汽輪機的種類可根據結構、熱力特性、工作原理、汽缸書目和用途等進行劃分。

汽輪機高壓調節閥作為機組正常運行過程中進行負荷調整的執行機構，其有著不可撼動的作用，需要頻繁的動作。由于汽輪機高壓調節閥在機組運行過程中，需要時常進行大幅度的動作，故故障發生的幾率也比較高[1]。

2、汽輪機高壓調節閥的檢查維修

汽輪機高壓調節閥的檢查維修對于汽輪機的正常運行有著極為重要的意義。汽輪機高壓調節閥的檢查維修主要包括五方面，包括閥體內壁的檢查、閥座的檢查、閥芯的檢查、檢查密封填料以及對橡膠膜片的檢查[1]。由于在某些特殊場所，如存在高壓差和腐蝕性介質的環境下，閥體內壁會受到破壞和腐蝕，因此必須對其進行嚴格的檢查;對閥座進行檢查是因為介質的滲入會讓原本固定閥座的螺紋受到腐蝕;在調節閥中，閥芯是核心，關系到調節閥能否正常運作，因此必須在介質滲入時，對閥芯的損壞程度進行檢查和維修;密封填料主要檢查其是否老化以及表面是否損壞，橡膠膜片則主要檢查其是否老化和龜裂。對于汽輪高壓調節閥而言，對其進行全方面的檢查維修對其正常運作有著不可忽視的作用。

3、汽輪機高壓調節閥故障分析

3.1 伺服閥故障

伺服閥，即電液轉換器，伺服閥既是電液轉換元件，也是功率放大的元件。其主要是由個電力矩馬達和二級液壓功率放大裝置組成的，其中，二級液壓功率放大裝置帶有機械反饋。伺服閥的作用主要是把電氣部分和液壓部分進行連接，是電液伺服系統進行控制的核心。伺服閥具有快速性、靈敏性及其他特性，能夠將很小的電信號轉換成相當的液壓功率。

伺服閥在發生故障時，主要表現為閥不工作、閥有一定的輸出，但是已經失控、閥反應遲鈍、系統中出現了頻率較高的噪聲、閥輸出不能連續控制及漏油、部件卡塞等。而當伺服閥卡死，閥的調節功能就失效[2]。

對原因進行分析，主要有從以下方面進行分析。一是汽輪機高壓調節閥自動關閉或全開，其他調節閥自動開大或關小負荷未產生變化，即調節閥未出現故障;二是如果控制系統油壓和油位沒有特殊的變化，即說明系統沒有出現外漏情況;三是油泵電流未明顯變大及油壓未下降，說明調節閥卸荷閥等無故障，無內漏情況;四是閥門在切單閥后，如果閥門開度和另外的閥門開度不一致，又或者閥門的相關指令和閥門的反饋不一樣，就說明該閥門為出現故障的閥門。結合上述提到的情況，假使閥門關閉后不能開啟，說明可能為伺服閥卡塞或電信號消失，如果閥門不能關閉，就說明是伺服閥卡塞造成的調節閥失去控制[2]。

3.2 快速卸荷閥故障

快速卸荷閥指的是在機組發生故障必須緊急停機時，在緊急脫扣等裝置令危急速斷油泄油失壓后，促使油動機活塞下的壓力油通過快速泄荷閥釋放，此時就能夠使閥門在彈簧力的作用下迅速關閉[3]。在快速卸荷閥故障發生時，即常見的杯狀滑閥關閉不嚴密或卡塞，導致內漏嚴重，使油動機無法正常開啟。主要表現為以下幾個方面，一是油泵電流大幅度上升，而油壓下降，油位不變;二是在故障情況下，調節閥有可能會出現突然關閉的情況;三是故障情況下，故障調節閥開度會產生一定的波動，且負荷也會隨著調節閥的波動而波動;四是故障調節閥的開度和實際的指令會出現小于實際指令的情況。如故障閥門開度與實際指令偏差很大，高壓調節閥則會自動進行切換成單閥;五是當油壓下降到一定程度時，備用的EH油泵就會進行聯啟;六是在內漏時，會有大量的壓力油經過卸荷閥回到回油管，隨之帶來的熱量會令回油管道出現發熱的情況[3]。

4、汽輪機高壓調節閥故障的處理措施及預防措施

4.1 保持穩定狀態

要保證汽輪機高壓調節閥在未發生故障和發生故障時能夠得到合適的處理，首先就是要讓機組負荷處于一個相對穩定和適當減小的狀態。

4.2 故障閥門切手動

在汽輪機高壓調節閥發生故障時，在第一時間要將故障閥門切換成手動的狀態，并將設定指令與實際閥位相對應，以免在閥門卡塞故障消除時，調節閥出現突然開啟或關閉的情況[4]。除此之外，假使調節閥出現故障出現無法控制的情況，就會造成負荷調整特性下降，為保證正常運行，必須將高壓調節閥手動切換成單閥運行狀態。

4.3 檢查維修

在故障未發生時，必須對相關裝置進行細致的檢查。而當汽輪機高壓調節閥故障發生時，應立即讓熱工技術人員對伺服閥控制電纜進行檢查，檢查是否存在損壞的情況。在確定損壞后，應馬上對伺服閥進行更換。需要注意的是，在伺服閥更換前，首先應將控制電纜接線正、負極做好正確的標記，以免出現差錯[5]。在控制電纜恢復后，此時應立即和運行人員進行聯系，讓運行人員固定接線。伺服閥成功更換并投入系統時，必須注意供油手動閥注油的開啟速度，要盡量緩慢。

在機組完成檢修或啟動之前，應該對對EH油系統實行徹底的沖洗，并對化驗油質進行檢驗，只有在合格后才能啟動。而在啟動前，應對閥門的活動進行一定的試驗。

4.4 油動機零件檢查與清洗

對油動機進行解體檢查，在找到油動機出現閥位漂移、拒動和反復開關的主要原因后，對油動機的零件進行細致的清洗，同時更換各種軟密封組件[6]。在完成油動機整體組裝后，進行相應的開關試驗，如果閥門隨著指令進行正常的開關，即汽輪機能夠正常的運行。

總結：汽輪機高壓調節閥在出現故障時，會嚴重阻礙汽輪機的正常運行。因此，要保證汽輪機進行正常的運行，必須在故障未出現前就做好細致的檢查，在故障出現時，應該及時做出相應的措施，解決出現的問題。在日常的工作中，還應定期對油動機進行解體清洗，有效避免故障的出現。

參考文獻：

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[2]霍紅巖，秦成果，于海存，張謙.汽輪機高壓調節閥故障引起機組負荷突變原因分析[J].內蒙古電力技術，2020，38（02）：26-28+40.

[3]林森，李凡林，王帥，張美.汽輪機高壓調節閥閥桿斷裂故障分析及處理[J].安徽電氣工程職業技術學院學報，2020，25（01）：95-98.

[4]史艷強，劉月軍，趙志宏，李飛，李臣義.600MW汽輪機高壓調節閥故障分析與處理[J].內蒙古電力技術，2015，33（03）：96-100.

[5]韓志強.300MW汽輪機高壓主汽調節閥故障分析及處理[J].山西電力，2008（06）：47-48+62.

[6]孫錦法，丁凱霞.50MW汽輪機高壓調節閥故障分析及改進[J].中氮肥，2004（06）：48-50.

作者簡介：

張驥（1990.02--）;男，浙江龍游，本科，畢業于浙江大學;助理工程師;研究方向：汽輪機檢修管理。

（浙江浙能蘭溪發電有限責任公司，浙江 金華 321100）