浅议汽轮机挂闸故障的分析与处理范文

摘要：大型汽轮机均采用电液控制的运行方式，在汽轮机运行前需进行挂闸试验。针对某大型燃煤电厂汽轮机在调试过程中发生的汽轮机挂闸故障，分析了各种可能造成汽轮机挂闸的原因，并介绍了查找故障原因所采取的各种技术措施，为同类型机组在调试时处理相关故障，提供可借鉴的分析思路。

关键词：燃煤电厂；汽轮机；挂闸；故障；电液控制；调试；阀门；卡涩

0概述

某新建电厂1号机组主要承担电网的基本负荷，且需承担供热所需的热负荷，具有一定的调峰能力（35％～100％）。采用的汽轮机型号为NC350－24．2／0．4／566／566，是具有超临界蒸汽参数、一次中间再热、单轴、双缸双排汽、双抽供热、湿冷凝汽式机组。在汽轮机调节系统中，采用了高压抗燃油。机组的高压抗燃油系统包含了供油系统、危急遮断系统及执行机构。供油系统的功能是提供高压抗燃油，并以此驱动伺服执行机构，从而调节通过汽轮机的蒸汽流量。危急遮断系统由4个AST电磁阀、2个OPC电磁阀、1个隔膜阀及机械超速遮断机构组成。在该机组汽轮机运行前的挂闸试验中，发现了某些设备存在故障。分析了各种可能造成汽轮机挂闸的原因，并采取了技术措施进行了处理，最终完成了挂闸试验。

1危急遮断系统的运行方式

运行时，危急遮断系统的4个AST电磁阀通电后励磁关闭，从而封闭了自动停机危急遮断（AST）母管上的抗燃油泄油通道，即建立了所有蒸汽阀执行机构活塞下腔的油压。当电磁阀失电后，阀门打开，则总管油压被缷压，导致所有汽阀关闭从而使汽轮机停机。OPC电磁阀是超速保护控制电磁阀，正常运行时，2个OPC电磁阀不带电，为常闭状态，封闭了OPC总管油液的泄放通道，使调节汽阀和再热调节汽阀的执行机构的活塞下腔能够建立起油压。一旦OPC控制板动作，2个OPC电磁阀就被打开，使OPC母管的油液被泄放，能使高压调节阀和中压调节阀迅速关闭。当机组正常运行时，隔膜阀上腔室的润滑油压力压迫阀门关闭，堵住了EH危急遮断油母管通向回油管的通道。当机械超速遮断机构动作或手动超速试验杠杆时，不论是单独动作，还是同时动作，均能使透平油的压力降低或消失，因而使压缩弹簧顶开隔膜阀阀门，从而将EH危急遮断器的油液排至回油管，AST安全油压被迅速卸压，此时，将关闭所有的进汽阀。危急遮断系统的布置和结构。

2故障现象

2017年某日，该机组首次进行了汽轮机调门的严密性试验，关闭汽轮机所有的高压调节门和中压调节门，开启所有的高压主汽门和中压主汽门。在进行汽轮机调门严密性试验过程中，当汽轮机转速下降至1601r／min时，汽轮机的挂闸开关信号（ASL1、ASL2、ASL3）突然消失，汽轮机跳闸。就地检查了汽轮机调节保安系统，没有发现泄漏等异常情况。再次进行汽轮机的挂闸试验，发现在建立挂闸油压的过程中，汽轮机挂闸的3个油压开关（ASL1、ASL2和ASL3）均不发出信号，而且油压低开关（ASP2）总是在发信号，造成汽轮机的挂闸油压建立失败，汽轮机跳闸。检修后，再次进行汽轮机的挂闸试验，汽轮机的挂闸油压仍无法建立，挂闸试验失败。

3故障原因

根据汽轮机危急遮断系统的布置和结构，分析并寻求汽轮机挂闸故障的原因。首先，检查4个AST电磁阀和2个OPC电磁阀的电源，电源接线正常，由此排除了AST电磁阀失电导致油路卸压的可能性。然后采用排除法，对可能造成汽轮机挂闸故障的原因进行了逐条分析，认为主要原因可能存在于多个方面。

3．1AST电磁阀卡涩

AST电磁阀的连接结构。4个AST电磁阀具有串联和并联结构，即电磁阀AST1和AST3并联、电磁阀AST2和AST4并联，然后将两组并联的电磁阀再连接为串联回路。电磁阀AST1和AST3处于安全油的来油端，电磁阀AST2和AST4处于泄油端。只要有电磁阀AST2和AST4中的任1个阀门关闭不严，油压低开关ASP2会发出信号；同理，只要电磁阀AST1和AST3中的任1个阀门关闭不严，油压高开关ASP1就会发出信号。所以，在这4个电磁阀中，只要有某个电磁阀关闭不严，就有可能使汽轮机的安全油压偏低，造成汽轮机无法挂闸。

3．2OPC电磁阀和单向阀卡涩

2个OPC电磁阀是并联排列，当任1个OPC电磁阀带电后，OPC压力油会被泄出，引发所有的调节门关闭，同时保持安全油压的稳定。如果ASL油压开关取样管前的单向阀存在卡涩或泄漏现象，同时OPC电磁阀也存在卡涩时，安全油被泄去也是有可能的。

3．3隔膜阀关闭不严或卡涩

隔膜阀的开关由机械超速遮断机构控制，通过控制隔膜阀顶部的润滑油压力，控制隔膜阀的开关。当隔膜阀存在卡涩现象或未完全关闭时，安全油就将通过隔膜阀泄排至油箱，从而引起安全油压力的降低，导致汽轮机无法挂闸。

4排除故障的措施

4．1清洗AST电磁阀

针对AST电磁阀可能存在卡涩现象，首先检查并清洗危急遮断装置的所有AST电磁阀。发现AST3电磁阀有轻微的卡涩。清洗所有的AST电磁阀并安装完毕后，重新进行汽轮机挂闸试验，汽轮机仍旧无法挂闸，试验失败。因此，AST电磁阀卡涩的原因可以排除。

4．2清洗OPC电磁阀和单向阀

同样，清洗了所有的OPC电磁阀和单向阀，待清洗后复装，重新进行了汽轮机挂闸试验，仍是挂闸失败。因此，OPC电磁阀和单向阀卡涩的原因可以排除。

4．3检查隔膜阀

手动操作隔膜阀的手动开关，发现隔膜阀的开关灵活，无卡涩现象。对隔膜阀的关闭状态进行检查，调整隔膜阀的关闭状态，使隔膜阀能完全关闭。再次进行汽轮机挂闸试验，发现汽轮机挂闸的开关信号（ASL1、ASL2和ASL3）均正常，汽轮机可以正常挂闸。由此，可判断隔膜阀没有完全关闭，存在内漏现象。隔膜阀无卡涩现象，那么隔膜阀没有完全关闭的原因，应当是隔膜阀顶部的润滑油压力偏低。分析和检查机械超速遮断机构的运行状态，发现当隔离电磁阀带电后，安全油压可以正常建立，说明润滑油的来油压力，能满足隔膜阀的设计要求。根据分析，故障应在安全油隔离电磁阀后的管路及装置上，主要原因可能是：（1）安全油隔离电磁阀至危急遮断器油门的管路存在漏油。经检查，在该段管路未发现漏油点，故而这个原因可以排除。（2）就地手动停机压杆存在漏油。检查了手动停机滑阀，同样未发现漏油点，也排除此原因。（3）危急遮断器油门存在漏油。对危急遮断器油门进行检查，发现危急遮断器油门的滑阀，在滑移时有些卡涩点，且在滑阀表面上有拉毛现象。对滑阀进行清洗及去毛处理，再次进行了汽轮机挂闸试验，汽轮机挂闸开关信号（ASL1、ASL2和ASL3）均正常，汽轮机可以正常挂闸，排除了故障。

5结语

利用排除法，分析了某新建电厂1号机组汽轮机挂闸故障时的各种现象，准确快速地判断了汽轮机挂闸故障发生的部位，并彻底排除了故障。危急遮断系统是汽轮机重要的保护装置之一，特别是在新机组的调试工作中，极容易出现此类故障，因此，有关挂闸故障的分析思路，对于同类型机组的调试工作，具有借鉴作用。

参考文献：

［1］新华威尔液压系统（上海）有限公司．EH液压控制系统安装调试手册［R］．

［2］北京北重汽轮电机有限责任公司．NC350－24．2／0．4／566／566型超临界抽汽凝汽式汽轮机运行说明书［R］.2016.

作者:张海丰 单位:东北电力科学研究院有限公司