汽輪機啟動滑閥改造經驗反饋報告

吳 瑾

（中國原子能科學研究院，北京 102413）

一、汽輪調節保安系統簡介

電廠三回路配備一臺超高壓、沖動、單缸、單排凝汽式汽輪機。其汽輪機的調節保安系統為低壓透平油純電調，由數字電調系統（DEH）、液壓調節系統和保安系統三大部分構成。其主要部套有啟動滑閥、電液轉換器、凸輪配汽機構、調門縱座、調節閥油動機等組成。

汽輪機調節保安系統是按照汽輪機在正常新蒸汽及排汽壓力參數下進行設計的，它能夠對汽輪機的啟動、升速、并網、加減負荷、甩負荷等各種工況進行控制調節。

二、滑閥故障事件分析

在汽輪機啟動前，先進行汽輪機的掛閘操作，它是由啟動滑閥來完成的。

1.掛閘操作過程

啟動時，運行人員通過DEH發出掛閘信號，控制啟動滑閥中的直流減速電機反轉，啟動滑閥退到（零）位，或就地手搖啟動滑閥使退至（零）位，使啟動滑閥上的保安油、掛閘油油口打開，將危急遮斷器滑閥上的掛閘油壓泄掉，危急遮斷器滑閥在下部附加保安油壓的作用下上升到上止點。這時，DEH再控制啟動滑閥電機正轉（或就地手搖啟動滑閥手柄）使啟動滑閥先前移動，逐漸關小啟動滑閥的保安和掛閘油口，首先使掛閘油壓建立起來，汽輪機保安系統掛上閘，繼續控制啟動滑閥向前移動，啟動滑閥的保安油口逐漸關小，使保安油壓逐漸升高，汽輪機自動關閉器將逐漸打開，直至全開。這時，汽輪機就可以啟動升速操作了。

2.啟動滑閥的工作原理

啟動滑閥主要由直流減速電機、傳動齒輪、滑閥、套筒及殼體等組成，安裝于前軸承箱前端蓋上。它主要是完成危急遮斷器滑閥掛閘和開啟主汽門功能。

在汽輪機啟動時，通過就地逆時針旋轉啟動滑閥手輪或DEH控制直流減速電機轉動時，可以關小啟動滑閥油口的開度，使壓力油作用于危急遮斷器滑閥上部（啟動滑閥在零位時打開，油壓不能建立），完成保安系統的掛閘操作，掛閘完成后，繼續搖啟動滑閥，保安油壓逐漸建立，可以打開主汽門。

3.啟動滑閥故障直接原因

當汽輪機掛閘成功之后，啟動滑閥的電機轉動，直至保安油壓建立起來，在系統接收到保安油壓建立信號之前，啟動滑閥的電機一直轉動無法停止，電機轉動過載后，啟動滑閥內部的機械聯動部件發生故障，傳動齒輪脫開，滑閥的定位銷子斷裂，并且汽輪機主汽門也無法開啟。需要立即打開汽輪機機頭，開箱進行緊急搶修。

由于該啟動滑閥還可以手動操作，為了保證運行任務能夠順利完成，汽輪機能夠實現掛閘操作，則由常規島就地運行人員手動搖動啟動滑閥的轉輪進行操作，但是，手動操作無法準確地控制滑閥的移動，也會由于人為操作不當，導致滑閥的定位銷子斷裂。仍需要緊急搶修。

4.啟動滑閥故障的根本原因

汽輪機啟動滑閥是靠兩個壓力開關控制滑閥電機的正轉、反轉和停止，電機轉動控制滑閥的滑動，當掛閘油壓信號出現時，電機停止運轉，由于壓力控制信號常出現滯后現象，導致油壓建立之后，電機不能停止，滑閥滑動超限，滑閥定位銷子拉斷，導致發生故障。該啟動滑閥的可靠性不高，并且汽輪機為較陳舊的小機組，市場已經不再生產，技術相對比較落后，并且隨著運行時間的累積，傳動部分頻繁出現卡死故障，運行極其不可靠。綜上所述，由于啟動滑閥電動傳動部分仍存在缺陷，工作不穩定，經常無法電動遠傳操作，反復維修后仍無法徹底解決。并且，當開堆運行期間，需要停堆維修，維修時工作環境惡劣，耗時較長，耽誤機組正常運行周期。

三、改造措施

經過討論，決定對汽輪機原有的啟動滑閥進行整改，更換為新型可靠的電磁閥組，并對DEH控制邏輯進行修改。

該電磁閥組裝置主要是由兩個手動截止閥、兩個電磁閥以及一個集成塊組成，布置在汽輪機的前軸承箱上。啟動前，因為該裝置上的掛閘電磁閥和開啟主汽門電磁閥得電打開，將危急遮斷器滑閥上的掛閘油壓泄掉，危急遮斷器滑閥在下部附加保安油壓的作用下上升到上止點。啟動時，通過DEH發出掛閘信號，掛閘電磁閥失電關閉，壓力油經過節流孔而生成掛閘油作用于危急遮斷器滑閥上部，完成掛閘功能。掛閘完成后，開啟主汽門電磁閥接受DEH的啟動信號，失電關閉，由壓力油經節流孔而生成保安油作用于自動關閉器滑閥下部，保安油壓逐漸升高，汽輪機自動關閉器將全開，主汽門開啟。此時，汽輪機具備升速條件。

四、結語

啟動滑閥屬于機械設備，內部構造比較復雜，聯動部件也比較多，在汽輪機運行的過程中，常常容易出現各種故障問題，是影響汽輪機調節系統的重要因素，直接對系統的運行造成影響。為了解決滑閥構造中存在的問題，目前，國內的汽輪機組已經普遍采用掛閘電磁閥來實現汽輪機掛閘，開啟主汽門的操作。電磁閥的結構簡單，并且技術已經較為成熟，可靠性高，能夠滿足機組安全可靠的運行。