苏制320MW汽轮机单侧高调门晃动的分析及处理

2017-04-01 14:29分类：维修电工阅读：

华能南京电厂1号机组是我国由前苏联全套引进的首台320 MW超临界燃煤发电机组，汽机型号为K-320-235-4，于1994年3月投产发电。汽轮机数字电液调节系统DEH是随主设备由原苏联全套引进，为电液并存式，二者之间可进行无扰切换。2002年1月，DEH电子部分与DCS一起改为HIACS-5000M分散控制系统，软件组态由国家电力公司热工研究院完成。因DEH与现场的原苏联电液转换器信号不匹配而无法直接连接，特由国内技术单位根据电厂和热工院的要求，开发制造成功连接二者的功放驱动板件。
机组DEH改造前，曾于1996年、1998年数次发生单侧调门关闭现象，因当时的DEH无数据记录功能，所以普遍认为是DEH误发指令。机组改造以后，DEH系统运行正常，控制精度优于原系统。但是从2002年7月份开始，甲侧高调门发生了一些不正常情况，极大地威胁着机组的安全稳定运行。
1 故障情况
(1) 2002-07-20T10:07，1号机组负荷283 MW，AGC工况运行，甲侧高调门快速关闭，1s后，甲侧高调门快速开启，紧接着，甲乙高调门快速关闭，又自行开启并逐步自动恢复稳定。
(2) 2002-09-07T8:23，1号机组负荷267 MW，AGC工况运行，各运行参数正常，甲侧高调门突然从67%关至37%，机组负荷下降至227 MW，随后立即自动恢复正常。自始至终机组在AGC工况运行。
(3) 2002-11-01T19:08，1号机组负荷280 MW，AGC工况运行，甲侧调门下关引起调门晃动，主汽压力在23.4～24.2 MPa波动，手动解除AGC转入保压工况。
(4) 2002-11-04T9:50，1号机组负荷265 MW，AGC工况运行，甲侧调门下关引起调门晃动，主汽压力在22.4～24.8 MPa波动，1 min后手动解至液调。
(5) 2002-11-05，1号机组甲侧调门发生10余次晃动，晃动幅度约3%，每次均能自动恢复正常。
(6) 2002-11-10，1号机组甲侧调门发生多次晃动，晃动幅度约1%，每次均能自动恢复正常。
(7) 2003-12-10，1号机组乙侧高调门突然下关，现象与甲侧类似。
2 故障情况检查分析
(1) 通过检查记录数据和内部趋势点监视曲线，没有发现DEH发出750 mA强关指令。
(2) 没有发现DEH有异常信号送出。
(3) 通过当时信号的趋势显示来看，甲侧调门先动作，之后是两侧调门的振荡并逐步恢复稳定。从现象上看，更像是一种系统经过剧烈扰动后的调节过程。而且乙侧调门振荡幅度很小，基本判定突发的扰动在甲侧调门。
(4) 从第一次故障发生至今，调门晃动幅度越来越小，发生频率越来越高。
(5) 停机后进行调速系统静态特性测试，与以前数据进行对比，发现静态特性没有发生变化。
(6) 解体检查错油门滑阀及电液转换器滑阀，发现油口畅通，但电液转换器滑阀有少许划痕。
(7) 油箱放油清理，确保油质合格。
(8) 为加强DEH功率放大器模板的抗电磁干扰能力，再加一层铜丝屏蔽网。测试发现抗电磁干扰能力大大增强。
(9) 电液转换器控制电缆绝缘检查，结果正常。
(10) 检查甲侧高调门错油门测量机构正常。
(11) 在进行上述检查中，解体电液转换器机务连接部分后发现，旋转滑阀本身并无卡涩迹象，而电液转换器盖板垫床(耐油纸箔300 mm×150 mm)经长期油浸泡后变形，向里侧隆起10 mm，与旋转滑阀位置指示器固定件相碰磨，并有较深的磨擦痕迹(见图1)。
3 故障原因及处理
据分析，故障原因为：随着机组的运行，甲侧电液转换器盖板垫床与旋转滑阀位置指示器固定件相摩擦卡涩，使电液转换器阀杆在电流很小时回不到中间位置，二次油压的调节主要靠电流卸载机构完成。卡涩的电液转换器阀杆偶尔瞬间窜动回到平衡位置，引起二次油压发生剧烈下降，使得单侧调门快速下关，此时机组功率、压力失常，DEH控制系统的快速调节发出指令开调门，经过2～3 min的调节，使调门逐步稳定下来。随着时间的推移，摩擦卡涩情况逐渐好转，使调门晃动幅度越来越小。
经过重新调整指示杆，将垫床中间掏空，彻底消除了两者间的磨擦。2002-12-05开机至今，机组一直在线运行，再没发生过甲侧调门波动现象。而后利用2003-12-14机组调停的机会对乙侧高调门电液转换器进行解体检查，发现与甲侧调门晃动原因一样，经过同样的方法处理，彻底消除了这一威胁机组安全的隐患。