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摘要:根据某燃气-蒸汽联合循环供热机组汽轮机高压调节阀阀杆抖动、异响及转速波动故障现象,进行故障分析,为以后出现类似故障提供参考依据。
关键词:汽轮机;高压调节门;故障分析
山西某热电公司新建装机容量为120MW级燃气-蒸汽联合循环供热机组。机组采用“二拖一”即二台40MW级燃气轮发电机组配2台余热锅炉和一台40MW级抽汽凝汽式直接空冷汽轮发电机组,燃机为南京汽轮机厂生产的PG6581B型号机组,汽机为南京汽轮机厂生产的LCZZK34.9-6.77/0.4/0.392双压(带补汽)、单缸、冲动、直接空冷、抽凝式联合循环汽轮机。汽轮机高压进汽采用一个高压主汽调节联合阀控制,低压补气经低压主汽阀和调节阀(补汽阀组)进入汽缸前部下半13级后的补汽口。自汽轮机冲转以来,发现调节汽门阀杆出现抖动现象,就地噪音较大,以致影响汽轮机转速的稳定运行,造成机组不能定速,影响机组安全运行。
一、事故情况
汽轮机冲转,定速600r/m,发现高压调节汽门阀杆出现抖动、异响现象,由于此时抖动故障并不严重,不影响机组定速,为加快工程进度决定在设备消缺时处理。汽轮机定速1200 r/m,高压调节门摆动大,汽机转速在20r范围内波动,出现转速在设定目标转速不能维持转速,降目标转速设定为600r时,转速仍在580 r/m -620 r/m范围内波动,在做高调节门阀门活动实验正常后,仍然出现波动现象。打闸停机做高压调节门活动实验,阀门活动实验正常。汽轮机重新挂闸再次冲转,高压调节门仍然波动大,打闸停机。汽机重新挂闸冲转目标转速2400 r/m,转速能够稳定,高压调节门开度大于不灵敏区域(20%开度),暖机后定速3000 r/m,做超速实验。在超速实验过程中出现高压调节门卡涩无法全关到零,经多次开启关闭操作后高压调节门可全部关闭,厂家建议停机对高压调节门解体检查。再次做阀门活动实验,其中一次出现卡涩现象与第一次出现高压调节门出现卡涩的位置一致。次日对高压调节门进行解体后发现预启阀行程与图纸不符,自动叉齐根断裂见图。经更换自动叉并加装高压调节门阀杆垫片,尺寸为1.6mm内径55mm外径100mm垫片(测量间隙为1.65mm,预留0.05-0.10mm间隙),同时调整高压调节门预启行程为10cm后重新挂闸。汽机冲转后,高压调节门仍然出现振动及异响现象,汽轮打闸停机更换1.6mm垫片为1.5mm垫片。次日,汽机重新挂闸冲转,高压调节门故障没有消除,打闸停机。经分析决定再次对高压调节门解体,解体后发现高压调节门自动叉再次断裂。
经与厂家联系,更换一套已装配的高压调节门。高压调节门更换后,重新挂闸冲转。高压调节门振动,异響的故障消失,汽轮机转速控制稳定。
二、事故分析
此次高压调节门故障在首次汽机冲转速时出现阀杆振动及扭转,并伴随噪音,初步分析认为是在安装高压调节门的装配尺寸可能有偏差导致阀杆的间隙超过图纸标准引起阀杆抖动。当汽轮机冲转时出现转速在设定目标转速不能维持设定转速,在排除DEH的逻辑组态正常后,认为阀门机械故障可能是引起波动的主要原因,随后停机。调节门冷却后解体发现自动叉断裂,检查发现自动叉是齐根断裂,阀杆与阀座的间隙过大和调节门预启阀行程15cm(大于厂家图纸10cm),说明主要是阀杆扭转产生的剪切力使自动叉断裂。
在经两次调整垫片后,故障仍未消除,说明垫片的厚度未到达要求,间隙不满足要求。
三、事故总结
汽轮机高压调节阀故障直接影响机组的安全稳定运行。在高压调节阀装配时,阀杆垫片厚度未到达要求,间隙不满足要求存在安装质量问题是事故发生的主要原因,阀杆间隙大必然会出现问题。为此,应将垫片的装配纳入有效的控制,避免由此所造成的阀门故障重复出现。
作者简介:
张煜(1979-)男 硕士 工程师 研究方向:从事汽轮机研究。
关键词:汽轮机;高压调节门;故障分析
山西某热电公司新建装机容量为120MW级燃气-蒸汽联合循环供热机组。机组采用“二拖一”即二台40MW级燃气轮发电机组配2台余热锅炉和一台40MW级抽汽凝汽式直接空冷汽轮发电机组,燃机为南京汽轮机厂生产的PG6581B型号机组,汽机为南京汽轮机厂生产的LCZZK34.9-6.77/0.4/0.392双压(带补汽)、单缸、冲动、直接空冷、抽凝式联合循环汽轮机。汽轮机高压进汽采用一个高压主汽调节联合阀控制,低压补气经低压主汽阀和调节阀(补汽阀组)进入汽缸前部下半13级后的补汽口。自汽轮机冲转以来,发现调节汽门阀杆出现抖动现象,就地噪音较大,以致影响汽轮机转速的稳定运行,造成机组不能定速,影响机组安全运行。
一、事故情况
汽轮机冲转,定速600r/m,发现高压调节汽门阀杆出现抖动、异响现象,由于此时抖动故障并不严重,不影响机组定速,为加快工程进度决定在设备消缺时处理。汽轮机定速1200 r/m,高压调节门摆动大,汽机转速在20r范围内波动,出现转速在设定目标转速不能维持转速,降目标转速设定为600r时,转速仍在580 r/m -620 r/m范围内波动,在做高调节门阀门活动实验正常后,仍然出现波动现象。打闸停机做高压调节门活动实验,阀门活动实验正常。汽轮机重新挂闸再次冲转,高压调节门仍然波动大,打闸停机。汽机重新挂闸冲转目标转速2400 r/m,转速能够稳定,高压调节门开度大于不灵敏区域(20%开度),暖机后定速3000 r/m,做超速实验。在超速实验过程中出现高压调节门卡涩无法全关到零,经多次开启关闭操作后高压调节门可全部关闭,厂家建议停机对高压调节门解体检查。再次做阀门活动实验,其中一次出现卡涩现象与第一次出现高压调节门出现卡涩的位置一致。次日对高压调节门进行解体后发现预启阀行程与图纸不符,自动叉齐根断裂见图。经更换自动叉并加装高压调节门阀杆垫片,尺寸为1.6mm内径55mm外径100mm垫片(测量间隙为1.65mm,预留0.05-0.10mm间隙),同时调整高压调节门预启行程为10cm后重新挂闸。汽机冲转后,高压调节门仍然出现振动及异响现象,汽轮打闸停机更换1.6mm垫片为1.5mm垫片。次日,汽机重新挂闸冲转,高压调节门故障没有消除,打闸停机。经分析决定再次对高压调节门解体,解体后发现高压调节门自动叉再次断裂。
经与厂家联系,更换一套已装配的高压调节门。高压调节门更换后,重新挂闸冲转。高压调节门振动,异響的故障消失,汽轮机转速控制稳定。
二、事故分析
此次高压调节门故障在首次汽机冲转速时出现阀杆振动及扭转,并伴随噪音,初步分析认为是在安装高压调节门的装配尺寸可能有偏差导致阀杆的间隙超过图纸标准引起阀杆抖动。当汽轮机冲转时出现转速在设定目标转速不能维持设定转速,在排除DEH的逻辑组态正常后,认为阀门机械故障可能是引起波动的主要原因,随后停机。调节门冷却后解体发现自动叉断裂,检查发现自动叉是齐根断裂,阀杆与阀座的间隙过大和调节门预启阀行程15cm(大于厂家图纸10cm),说明主要是阀杆扭转产生的剪切力使自动叉断裂。
在经两次调整垫片后,故障仍未消除,说明垫片的厚度未到达要求,间隙不满足要求。
三、事故总结
汽轮机高压调节阀故障直接影响机组的安全稳定运行。在高压调节阀装配时,阀杆垫片厚度未到达要求,间隙不满足要求存在安装质量问题是事故发生的主要原因,阀杆间隙大必然会出现问题。为此,应将垫片的装配纳入有效的控制,避免由此所造成的阀门故障重复出现。
作者简介:
张煜(1979-)男 硕士 工程师 研究方向:从事汽轮机研究。