汽轮机高压调门振动与LVDT故障分析
调门振动与LVDT故障处理
电 安 技 力 全术
J
调 门振 动 与 L VDT故 障处理
张 振法
( 塘 发 电有 限 公 司 , 江 苏 邳 州 2 l0 ) 徐 2 3 0
某厂 装机容量 4×3 0 0 MW ,分别 为 4 ,6 ,5 ,
7号机 ,DE 系 统均采 用新华 控制 工程有 限公 司生 H
观察 L T1 VD 2 VD ,L T ,P振 动 的波形 图 ,可 以
判 断 高选选 择 是正 确 的 。 在调 阅了历史趋 势后 发现 , 号 高压调 门在 5 2 月 1 2日进 行 阀门活动试验 过程 中 ,将多 阀切换 到单 阀
下的 2个 L VDT进行 了试验 。仔细 观察发 现 ,阀门 在 整个 运动过 程 中 ,2个 L VDT上所 产生 的感应 电
1 2 故 障处理 .
2 0 年 投入运 行 ,DE 03 H调 节 系统一直 运行 正常 。
直到 2 0 年 3 ,首 先发现 7 09 月 号机在 投 CC S后
出现 负荷波 动大 、调 节级压 力波 动大 、调 门反馈 波 动等 。随后 于 2 0 0 9年 5月 ,4 机 2号 高压调 门 又 号 发生剧 烈振动 。下 面对 这 2 起故 障做一 介绍和 分析 。 l 4号机 2 高压调 门振 动 号 1 1 故 障现象 . 4号 机 2号 高压 调 门在 全 开位 置 发生剧 烈 振动
时 ,将机 组 负荷 降到 额定 负荷 的 7 0%,籽 阀门控 制
首先 将 阀门控制 方式切 换为 单 阀控 制 ,通过 阀
门试验 ,将 2号 高压 调 门缓慢 关 闭 ,特 别是 关闭 到 3 %以下 时 ,应该更 加缓 慢 ,以免 阀 门的关 闭过程 0 过 快 而影响 系统稳 定 ,另外 ,也 可 以使 其它 阀门有
汽轮机振动故障的原因分析与处理
汽轮机振动故障的原因分析与处理汽轮机振动故障是指汽轮机在运行过程中出现的振动现象,会导致设备损坏、工作不正常甚至发生事故。
下面对汽轮机振动故障的原因分析和处理进行详细介绍。
一、原因分析1. 设备设计缺陷:汽轮机的设计缺陷可能导致振动故障。
叶片的几何形状不合理、叶栅的位置安装不准确等都会影响汽轮机的平衡性和稳定性,从而引发振动故障。
2. 设备安装问题:汽轮机安装不当也是引起振动故障的原因之一。
底座没有正确调整、冷却水管道接口位置不准确等都会导致汽轮机出现振动现象。
3. 运行环境问题:运行环境的变化也会引发汽轮机振动故障。
温度变化大、湿度过高、颤振现象等都会对汽轮机的运行稳定性产生不利影响。
4. 润滑和冷却系统故障:润滑和冷却系统的故障会导致汽轮机部件过热、磨损增加,从而引发汽轮机振动故障。
5. 设备老化和磨损:长时间运行或使用过久的设备容易出现磨损和老化,从而引起汽轮机振动故障。
二、处理方法1. 设备检修和维护:定期对汽轮机进行检修和维护,及时处理存在的问题,及时更换老化和磨损的部件,从源头上减少振动故障的发生。
2. 设备平衡和校正:对叶片和叶栅等关键部位进行平衡和校正,提高汽轮机的稳定性和平衡性,减少振动现象的出现。
5. 加强润滑和冷却系统的管理:定期检查润滑和冷却系统的工作情况,确保系统正常运行,从而减少振动故障的发生。
汽轮机振动故障的原因分析与处理需要综合考虑设备设计、设备安装、运行环境、润滑和冷却系统等多方面因素。
通过定期检修和维护,加强设备平衡和校正,合理管理运行环境和润滑冷却系统,可以减少振动故障的发生,提高汽轮机的工作效率和安全性。
汽轮机调门摆动原因分析
DEH调门摆动的原因
1)一:伺服阀卡涩。
二、LVDT连接杆松动,LVDT信号接线松动。
三、EH油压波动。
四、伺服卡参数不当。
五、阀门特性曲线设置不当。
六、伺服阀机械零偏设置过小(小于1mA)。
七、指令信号有干扰或DEH指令信号波动。
八、两组LVDT切换时。
九、伺服阀驱动信号接线松动。
十、两组伺服阀线圈偏差大。
十一、汽门进入不灵敏区域。
2)在输入指令不变的情况下,油动机反馈信号发生周期性的连续变化,我们称之为油动机摆动。
油动机摆动的幅值有大有小,频率有快有慢。
产生油动机摆动的原因主要有以下几个方面:
1)热工信号问题。
当二支位移传感器发生干涉时、当VCC卡输出信号含有交流分量时、当伺服阀信号电缆有某点接地时均会发生油动机摆动现象。
2)伺服阀故障。
当伺服阀接收到指令信号后,因其内部故障产生振荡,使输出流量发生变化,造成油动机摆动。
3)阀门突跳引起的输出指令变化。
当某一阀门工作在一个特定的工作点时,由于蒸汽力的作用,使主阀由门杆的下死点突然跳到门杆的上死点,造成流量增大,根据功率反馈,DEH发出指令关小该阀门。
在阀门关小的过程中,同样在蒸汽力的作用下,主阀又由门杆的上死点突然跳到门杆的下死点,造成流量减小,DEH又发出开大该阀门指令。
如此反复,造成油动机摆动。
DEH对由于阀门突跳引起的油动机摆。
LVDT故障导致汽轮机高调门异动分析
摘 要 :平圩一期机组采用新华控制工程有 限公 司的 D E H . I l i A型控制系统 。分析 L V D T( 线性位移差动传感器)故 障导致 汽轮机 G V ( 高调门)异动 ,从原理上找 出事故原 因。提 出通过改造 、日常维护等方面采取相应措 施 ,减少
此类 事件 的再次发生 ,并 提供技术 参考 。 关键 词 :DE H ( 数字纯 电液调节系统) ;L VD T( 线性位移差动传感器) ;GV ( 高调 门) ;措施 中图分类号 :T M6 2 1 文献标志码 :A 文章编号 :1 0 0 5 -7 6 7 6( 2 0 1 5 )0 3 一o 0 2 3 一O 3
An a l y s i s o n GV Ac t i o n Ca u s e d b y L VDT F a i l u r e
FANG Xi a o h u , GUA N Li a n g
( S t a t e Nu c l e a r P o we r D e mo n s t r a t i o n P l a n t C o . , L t d . , We i h a i 2 6 4 3 1 2 , S h a n d o n g , C h ma )
Ah 蛐 r a c t :T h e u n i t o f P i n g we i P o we r P l a n t I u s e s D E H . I l i A c o n t r o l s y s t e m f r o m X i n h u a C o n r t o l E n g i n e e r i n g C o . . L t d . . I n
发生高调 f - 1 G V 2全关 故障 ,造 成主汽压力 大幅上
汽轮机振动故障的原因分析与处理
汽轮机振动故障的原因分析与处理汽轮机是一种广泛应用于发电厂和化工厂的主要设备之一。
它的运行稳定性对整个生产系统的正常运行起着至关重要的作用。
随着汽轮机使用时间的增长,振动故障问题也逐渐凸显出来,给设备的安全运行和设备寿命带来了极大的威胁。
对汽轮机振动故障的原因进行分析,并制定有效的处理方案,对确保汽轮机的安全运行和设备寿命具有非常重要的意义。
1. 设计问题汽轮机在设计阶段如果存在问题,比如叶片的设计不合理、转子的几何先天设计问题等,都有可能导致汽轮机的振动问题。
叶片的设计不合理会导致叶片受到力的不均匀,从而引起叶片的振动。
而转子的几何先天设计问题可能会导致转子在高速旋转时的不平衡,从而引起振动故障。
2. 制造质量问题汽轮机的制造质量问题也是导致振动故障的一个重要原因。
如果汽轮机的零部件加工精度不够高或者装配不到位,都有可能导致汽轮机在运行时出现振动故障。
如果汽轮机的动平衡质量不合格,也会直接影响到汽轮机的振动情况。
3. 转子不平衡转子的不平衡是导致汽轮机振动故障的主要原因之一。
转子在高速旋转时,由于各种原因造成的不平衡将会引起汽轮机振动问题。
转子的不平衡可以由于装配不到位、零部件制造不到位等多种原因造成。
4. 叶栅间隙问题汽轮机的叶栅间隙问题也是导致振动故障的一个重要原因。
如果叶栅间隙设计不合理或者在运行中出现叶栅间隙过大或者过小的情况,都有可能导致汽轮机振动故障。
5. 润滑问题汽轮机在运行过程中,如果润滑油的供给不足或者润滑油质量差,都有可能导致汽轮机的振动故障。
润滑问题会直接影响到汽轮机各个部件的摩擦情况,引起摩擦不均匀,从而引起振动。
6. 过热问题汽轮机在运行中如果出现过热问题,也可能导致汽轮机的振动故障。
过热会使汽轮机各部件的物理性能发生变化,从而引起汽轮机振动故障。
二、对汽轮机振动故障的处理对策1. 设计改进针对汽轮机在设计阶段可能存在的问题,可以通过进行设计改进,改善汽轮机的叶片设计、转子设计等,以减少振动故障的发生。
浅谈汽轮机调节阀LVDT故障分析
浅谈汽轮机调节阀LVDT故障分析发布时间:2021-05-28T07:44:15.543Z 来源:《电力设备》2021年第2期作者:刘霞[导读] LVDT是线性直线位移传感器。
工作原理简单地说是铁芯可动变压器。
(四川广安发电有限责任公司四川广安 638000)摘要:线性可变差动传感器(LVDT)是汽轮机伺服系统中反馈调节阀开度的重要测量元件。
汽轮机液压伺服系统主要由油动机、阀门操纵座以及电液伺服阀、LVDT等组成实现控制汽轮机各主再热汽阀门的开度和阀门快关等功能。
大型火力发电机组LVDT故障分析一般主要体现在:安装不合理、就地接线松动、环境温度高、LVDT内部损坏等问题。
本文就汽轮机LVDT的原理、功能及LVDT的常见故障原因和处理措施展开讨论分析。
关键词:LVDT;控制系统;维护;故障分析1、LVDT位移传感器的原理LVDT是线性直线位移传感器。
工作原理简单地说是铁芯可动变压器。
LVDT的结构由铁心、衔铁、初级线圈、次级线圈组成。
初级线圈、次级线圈分布在线圈骨架上,线圈内部有一个可自由移动的杆状衔铁。
当衔铁处于中间位置时,两个次级线圈产生的感应电动势相等,这样输出电压为0。
当衔铁在线圈内部移动并偏离中心位置时,两个线圈产生的感应电动势不等,有电压输出,其电压大小取决于位移量的大小。
为了提高传感器的灵敏度,改善传感器的线性度、增大传感器的线性范围,设计时将两个线圈反串相接、两个次级线圈的电压极性相反,LVDT输出的电压是两个次级线圈的电压之差,这个输出的电压值与铁心的位移量成线性关系。
LVDT工作过程中,铁心的运动不能超出线圈的线性范围,否则将产生非线性值,因此所有的LVDT均有一个线性范围。
当汽轮机需要开大阀门时,伺服阀将压力油引入活塞下腔室,油压力克服弹簧力和蒸汽力作用使阀门开大,LVDT将其行程信号反馈至DEH。
当需要关小阀门时,伺服阀将活塞下腔室接通排油,在弹簧力的蒸汽力的作用下将阀门关小,LVDT将其行程信号反馈至DEH。
汽轮机振动故障的原因分析与处理
汽轮机振动故障的原因分析与处理汽轮机是一种重要的热力设备,它广泛应用于电力、石化、冶金等行业。
在使用过程中,如果发生振动故障,会给设备的正常运行和安全带来很大影响。
因此,对汽轮机振动故障的原因进行分析,采取有效措施进行处理是非常重要的。
1、原因分析1.1 设备失衡汽轮机在转动时,若叶轮及其他旋转部件的质量分布不均,就会引起设备失衡。
失衡会导致振动加剧,给设备造成极大的损害。
失衡的原因一般包括制造工艺问题、装配不当,也可能由于设备老化、磨损等因素引起。
1.2 沉积物堵塞汽轮机的旋转部件中的部分或者全部可能被物料、沉积物、污垢等阻塞,导致转子轴承负荷异常增大,产生振动或者使振动加剧。
1.3 变形或磨损汽轮机的叶轮、轴承等部件在长时间运行过程中可能发生磨损或者变形,导致轴承负载异常增大,产生振动过大。
1.4 基础问题汽轮机的基础不坚实或者震动传递性不好,会引起整台设备的震动,特别是在高负荷的情况下,出现严重的失稳现象。
2、处理措施2.1 采取平衡技术对于设备失衡问题,可采用静平衡或动平衡技术进行处理。
通过对转子进行加工,使得转子的质量分布均匀,减小旋转部件的不平衡质量,从而达到减少振动的目的。
清除沉积物是保持汽轮机正常运行的重要步骤。
对于汽轮机转子部位的沉积物,应定期进行清洗,防止沉积物的增加影响设备的正常运行。
2.3 更换磨损部件当汽轮机的旋转部件发生磨损或者变形问题时,需要及时更换部件。
如叶轮或轴承,只有全面检查核查磨损的程度,及时更换或修复,方可保证设备正常运行。
对于汽轮机基础撑架不牢固或者震动传递性差的问题,应进行加固处理。
增加反震材料或者改正基础设计缺陷等方式,加强汽轮机的基础牢固性和稳定性。
3、结语汽轮机振动故障是一种常见的设备故障,在使用中发生振动故障后,需要进行及时的分析处理。
通过有效的处理措施,可以降低汽轮机振动故障的发生率,保障设备的正常运行。
给水泵汽轮机伺服控制系统LVDT故障分析及处理
第27卷第12期电力科学与工程Vol.27,No.1269给水泵汽轮机伺服控制系统LVDT 故障分析及处理郭凌云,李涌斌(广东大唐国际潮州发电公司,广东潮州515723)摘要:阐述了给水泵汽轮机伺服控制系统中线性可变差动变送器LVDT 的作用及工作原理,并结合实例对其典型故障进行了分析,并介绍采取的对策与处理情况。
关键词:给水泵汽轮机伺服控制系统;LVDT 工作原理;典型故障;分析处理中图分类号:TK263文献标识码:A收稿日期:2011-10-10。
作者简介:郭凌云(1979-),男,工程师,从事电厂热控技术研究,E-mail :guotoulong@126.com 。
0引言给水泵汽轮机控制系统的安全稳定运行是整台机组稳定运行的前提和基础,其控制系统异常不仅会导致其转速失控和给水流量突变,也会造成小机跳闸,机组RB 严重时会导致锅炉MFT ,汽机跳闸恶性事故的发生。
给水泵汽轮机的转速调节是通过高、低压调门的正确动作来实现的,因此,作为测量阀门开度的一次元件LVDT 就显得尤为重要。
1LVDT 的结构及工作原理给水泵汽轮机伺服系统主要由伺服阀、伺服卡及LVDT 组件等组成,线性可变差动变送器LVDT (Line Variable Differential Transformers )是伺服系统中反馈主汽门及调速汽门开度的测量元件,LVDT 的作用是将油动机的位移信号转换为电压信号,其工作原理如图1所示。
图1LVDT 原理图Fig.1Schematic of LVDTLVDT 的工作原理类似于变压器的作用原理,采用线性差动变压器测量位置。
在外壳中有3个绕组,主要包括铁心、初级线圈和两个次级线圈,这两个二次绕组完全相同,由1kHz 交流电源激励。
一、二次绕组间的耦合能随铁心的移动而变化,即绕组间的互感随被测位移改变而改变。
由于在使用时采用两个二次绕组反向串接,以差动方向输出,因此输出电压为两者的电压差。
汽轮机振动故障的原因分析与处理
汽轮机振动故障的原因分析与处理汽轮机是一种常见的发电机设备,而振动故障是汽轮机的常见问题之一。
振动故障会导致机器的寿命降低,甚至使机器处于危险状态。
为了保证汽轮机的运行安全和稳定性,需要对振动故障的原因进行分析和处理。
以下是汽轮机振动故障的原因分析与处理方案。
1、原因分析(1)叶轮不平衡——汽轮机在高速旋转时,叶片的不平衡会导致叶轮的振动。
这种振动会被传到轴承中,最终导致轴承和轴承支撑部位的磨损,从而产生更大的振动。
(3)轴向力不均——当汽轮机的负荷变化时,会导致轴向力不均,从而产生振动。
如果轴向力不平衡且超过轴承的承受极限,就会导致机器损坏。
(4)机座松动——机座松动会使汽轮机部件之间的连接松动,最终导致汽轮机振动。
2、处理方案(1)平衡叶轮——在检测到汽轮机振动时,首先应检查叶轮的平衡,并进行平衡处理。
可以使用专业的平衡设备来进行平衡检查和校准。
通过平衡叶轮,可以降低振动幅度,延长机器寿命。
(2)更换轴承——如果轴承磨损,应及时更换轴承。
在更换轴承之前,需检查轴承承载能力和安装情况。
合适的轴承和正确的安装方法可以减少汽轮机的振动,提高机器的使用寿命。
(3)调整轴向力——在发现轴向力不均时,应及时调整轴向力。
需要注意的是,轴向力的调整需要在汽轮机处于停机状态下进行,并且需要进行调整后的实际测试,确保汽轮机的轴向力正常。
(4)紧固机座——在发现机座松动时,应及时紧固机座。
机座不紧固会导致汽轮机部件之间的连接不紧密,造成振动和机器故障。
因此,在机座上使用正确的紧固方法和工具非常重要。
综上所述,汽轮机振动故障的原因和处理方案非常重要。
正确的分析和处理方案可以延长机器的使用寿命、提高机器安全性和运行稳定性。
在进行处理方案之前,需要检查或测试汽轮机的各个部件,确保方案正确且有效。
汽轮机振动故障的原因分析与处理
汽轮机振动故障的原因分析与处理一、汽轮机振动故障的原因分析1. 设备不平衡:汽轮机在工作中会因为长时间磨损或者使用不当导致设备不平衡,引起振动故障。
不平衡主要分为两种:静不平衡和动不平衡。
静不平衡是指转子质量中心与转轴的质量中心不在同一轴线上或者转子的质量中心与转子轴的几何中心不在同一轴上;动不平衡主要是因为转子转动时引起的不平衡振动。
设备不平衡会导致轴承损坏,增加设备的摩擦力,从而引起能量的损失和热量的增加,最终影响汽轮机的使用寿命。
2. 设备不稳定:汽轮机在运行中,受到外部环境的影响,如气流、温度等,都会导致设备的不稳定,引起振动故障。
不稳定主要体现在设备的轴向或径向振动,严重影响了汽轮机的正常运行。
3. 设备磨损:汽轮机长期运行,设备的部件会因摩擦而产生磨损,导致设备的振动增大,进而引发振动故障。
特别是在高温高压的情况下,设备的磨损更加严重,必须及时检修和更换磨损的部件,以确保设备的安全稳定运行。
4. 设备安装不良:汽轮机的安装质量直接影响设备的振动情况。
如果安装不良,会导致设备运行时产生振动,影响设备的使用寿命,并有可能出现故障。
5. 设备过载:在汽轮机运行过程中,如果超过了设备的承载能力,会导致设备的振动增大。
过载会导致设备损坏,从而进一步影响设备的可靠性和制造。
6. 设备失配:汽轮机各部件的配合不良也会导致设备的振动故障。
失配主要体现在各部件的尺寸、形状、材料、重量等方面的不匹配,导致设备的振动增加,进而引发振动故障。
二、汽轮机振动故障的处理方法1. 动平衡处理:针对设备的不平衡问题,可以采取动平衡处理的方法。
通过对设备进行动平衡,排除设备的不平衡现象,降低振动故障的发生。
2. 加强设备的支撑和固定:对汽轮机设备的支撑和固定进行改进,提高设备的稳定性,减少振动的发生。
3. 定期维护和检修:对汽轮机设备进行定期维护和检修,及时发现设备的磨损和疲劳现象,及时更换磨损的部件,以延长设备的使用寿命。
#1机#4高压调门LVDT故障分析处理
#1机#4高压调门LVDT故障分析处理作者:梁涛来源:《硅谷》2008年第12期[摘要]云浮发电厂#1机组自改造投用上海新华DEH控制系统以来,极大地提高了机组的自动化运行水平,使机组运行的安全性和稳定性大大的增强.投运后#1机#4高调门LVDT频繁出现“LVDT反馈不准”、“LVDT传动杆断裂”、“LVDT在某一位置频繁动作”等故障。
[关键词]线性差动变压器故障处理中图分类号:TM6 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2008)0620028-02一、前言云浮发电厂#1机高压调门控制采用的是上海新华控制技术有限公司生产的新华DEH-III 控制系统。
#1汽机共有#1~#4四个高压调门,每个调门安装两个LVDT(线性差动变压器),用于测量高压调门的开关行程,DEH系统选择其中的高值作为调门实际位置反馈,用于运行监视和调门控制。
自2004年3月以来#1机组#4高调门LVDT经常出现故障,反馈信号的异常,使控制系统失去控制操作依据,从而严重威胁机组安全运行。
据统计从2004年3月至2005年6月的16个月中#1机#4调门共发生故障14次,平均故障率=14/16=0.875次/月。
而同一时期,其余3个调门的LVDT合计仅发生故障2次,月平均故障率只有0.040次/月。
在所发生故障的类型中,“LVDT反馈不准”、“LVDT传动杆断裂”、“LVDT在某一位置频繁动作”等故障占全部故障的92.9%,是#4高调门LVDT存在的主要问题。
其中,“LVDT反馈不准”类故障共发生6次,占总故障次数的42.9%;“LVDT传动杆断裂”类故障共发生4次,占总故障次数的28.5%;“LVDT在某一位置频繁动作”类故障共发生3次,占总故障次数的21.5%;其它类故障只发生了一次。
二、故障原因分析根据新华DEH-III控制系统的工作原理,每个调门安装两个LVDT(线性差动变压器),用于测量高压调门的开关行程,把开关行程的位置信号转化为电压信号,再通过传输电缆把信号输送到VCC卡件里,DEH系统经过运算处理选择其中的高值作为调门实际位置反馈,以用于DEH系统运行监视和调门控制。
660MW汽轮机高调r3LVDT故障分析与处理
s i s a n d Tr e a t me n t o f LVD T f o r G V o n 6 6 0 MW S t e a m Tur b i ne
Z H U A N G Y i - f e i , XU X i u — l i n g
( Ma a n s h a n D a n g t u P o w e r C o m p a n y , Ma a n s h a n 2 4 3 0 0 0 , C h i n a )
第 十 八 卷 第 一 期 安 徽 电气 工 程 职 业 技 术 学 院 学 报 V o 1 . 1 8. N o . 1 J O U R N A L O F A N HU I E L E C T R I C A L E N G I N E E R I N G P R 0 F E s S 1 0 N A L T E C HN I QU E C O L L E G E
1 引 言
马 鞍 山当 涂发 电有 限公 司两 台 6 6 0 M W 机 组 机 组均 采 用 哈尔 滨 汽 轮机 有 限责 任 公 司生 产 的 C L N 6 6 0— 2 4 . 2 / 5 6 6 / 5 6 6型超 临 界一 次 中间再 热 、 三缸 四排 汽 、 单轴 、 双 背压 、 凝 汽 式 汽 轮 发 电机 组 。其 D E H 控制 系统 采 用 美 卓 自动化 公 司 ( 上海) M A X D N A集 散控 制 系 统 , 所 有 主汽 门及调 门 的油 动机 都 安 装 两 支冗 余 位 移 传 感器 L V D T 1 和 L V D T 2 , 其 位 移传 感 器 L V D T选 用 的 是 美 国 S c h a e v i t z S e n s o r s 公 司开 发 研 制 、 国 内厂 商 代 理 的 3 0 0 0 X S , 4 0 0 0 X S , 5 0 0 0 X S三种 系 列 , 与 此 相配 合 的 L V D T调节 模 块采 用 的是 L D M一 1 0 0 0 。运 行 过 程 中 , 机组 负 荷 调 节 是通 过 控 制 高 压调 门的开 度得 以实 现 , 由D E H计 算 出来 的 阀位 信号 与 L V D T送 来 的反 馈经 伺 服 卡 处 理 后进 行 偏 差运 算 , 放 大 后传 送 到 油动 机 的 电液 伺 服 阀 , 通过 改 变进 油 量 控制 阀 门开度 。由 于 L V D T的传 动拉 杆 和油 动 机 的活 塞相 连 接, 所 以油 动机 的 开度 便 由 L V D T的反 馈值 直 接 反 映 出来 , 当L V D T的反馈 值 与 伺 服 卡 的阀 位指 令 相 等 , 也就 是 偏 差 为零 时 阀 门停 止调 节 活 动 。 整 个控 制 系统 中 , 高调 门的 开度 由位移 传 感器 L V D T测 量 反馈 至 控制 系统 , 实现 闭环 控 制 。在 闭环 控 制 中 ,
汽轮机高调门振荡原因分析及处理
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald72汽轮机为东方汽轮机厂C300\235-16.7\0.35\537\537型单轴、高中压合缸、亚临界、一次中间再热、两缸两排汽、采暖用可调整抽汽凝汽式汽轮机。
高压进汽由两个高压主汽门MSR、MSL及4个高压调速汽门(GV1-GV4)组成,进汽方式为全周进汽或部分进汽两种方式。
中压进汽部分由2个中压联合汽阀调速汽门组成,进汽方式为全周进汽。
DEH(数字电流调节)控制系统为ABB INFO-90系统,高压进汽设有单阀(全周进汽)和顺阀(部分进汽)两种运行方式。
顺阀时GV1、GV2同时优先开,GV3次之,GV4最后。
1 实例情况该机组投产后不久,顺阀方式运行时,在综合阀位指令为68%、87%附近经常出现调门经常性振荡现象,严重威胁机组安全运行,远离该两点,控制恢复正常。
针对调门振荡情况进行综合分析,发现68%、87%指令为顺阀运行时GV3和GV4调门刚开启位置。
经过对历史数据的分析,整理及在线的检查试验,最终判断结论为,汽轮机实际进汽流量在上、下级调门重叠处偏离设计值过大,造成上、下级阀门叠加后局部理论流量与实际进汽流量远远偏离,实际功率突变与目标负荷偏差过大,造成过调。
由于功率闭环,调节器频繁动作,造成调节回路经常发散振荡,功率、汽压、调门产生亦随之程发散性振荡。
为此,我们通过修正高调门流量特性曲线,改变了上下级调门的重叠度,并在机组大修停机期间实施,启机后恢复正常1。
但机组在顺阀方式下,综合阀位指令70%附近位置,再次出现了功率、阀位、综合阀位指令发散振荡现象。
调门、功率、综合阀位指令几乎同时振荡,功率振荡幅度达14 M W,阀位的振荡幅度也达19%。
2 分析及处理过程机组当时在A G C 方式下顺阀运行,在汽机主控指令70.7%附近时,1、2、3号调门出现振荡现象。
汽机指令70%附近为3号调门将要开启位置。
330MW汽轮机高压调门振动原因分析及对策
330MW汽轮机高压调门振动原因分析及对策针对330MW汽轮机运行过程中,高压调节阀振动原因进行分析,通过增加操纵座的弹簧预紧力等技术措施,解决了汽轮机高压调节阀振动异常的故障,取得了非常明显的效果。
标签:汽轮机高压调节阀振动异常处理湛江电力有限公司1号机组为东方汽轮机有限公司(以下简称东汽)生产的N300—16.7/537/537—3(合缸)亚临界中间再热、两缸两排汽、凝汽式汽轮机,于1995年2月16日投产,2011年10-12月对本汽轮机进行通流改造增容至330MW机组,并于2012年1月4日投产,其中,在本机通流改造过程中,汽轮机高压主汽调节阀组一起更换为新阀,阀型设计沿用600MW机组阀型号,设置有左右两个高压主汽调节阀组,分别布置在高中压缸中部两侧,每个高压主汽调节阀组由一个主汽阀和两个调节阀组成,调节阀与主汽阀呈“Δ”形排列,机组右侧为1号、4号高压调节阀,左侧为2号、3号高压调节阀,高压主汽阀配合直径均为Φ260mm;4个高压调节阀配合直径均为Φ170mm;为了减小阀门提升力,主汽阀和调节阀均设有预启阀,预启阀行程为7±0.2mm。
高压主汽调节阀均由各自独立的油动机控制,机组采用顺阀控制方式运行时,1、2号高压调节阀同时开启,3、4号高压调节阀依次开启。
机组采用单阀控制方式运行时,四个高压调节阀同时开启。
我们知道,汽轮机正常运行过程中,若高压调节阀长期振动将会引起操纵座连接螺栓脱落,阀杆接头处的严重磨损,往往导致阀门空行程的增加,使阀门滞后打开,阀门流量特性曲线偏离设计值,影响机组的调节性能。
严重的还可能导致调门上连杆断裂、导汽管疏水管焊缝疲劳断裂,严重危及机组的安全运行。
1 1号汽轮机高压调节阀振动概况2012年1月4日21:00 1号机组DEH(DEH即汽轮机数字电液控制系统(Digital Electro-Hydraulic Control System),简称数字电调,是DCS的重要组成部分)为顺阀控制方式,当1号机组负荷加至210MW时,1、2号高调门开度反馈均为51.8%,3、4号高调门为全关状态,DEH控制画面上显示“伺服卡CV1(一号高调)故障”报警,机组负荷瞬间甩掉50MW负荷后回升至原设定值,现场检查发现1号高调门门杆等操纵座机构振动,门杆在旋动,当将机组负荷加至240MW以上时,1号高调门振动减小,但门杆仍存在旋动现象。
二号汽轮机高压调门振动故障分析及处理
二号汽轮机高压调门振动故障分析及处理摘要:本文针对河源电厂2号汽轮发电机组长期出现高压调门振动现象,根据在线组态DEH逻辑改变调门开启顺序,更换油管活结防脱装置和检查阀门定位器等处理过程所得到的经验与结果,总结了能够对高压调门振动原因进行准确定位的综合分析方法,并对提高汽轮机调节系统的安全性和稳定性给出了建议。
关键词:汽轮机调门;阀门振动;阀门反馈装置;油动机;GV;LVDT1概述广东河源电厂2×600MW汽轮机发电机组系哈尔滨三大动力厂与日本三菱公司合作生产的超超临界压力一次中间再热冲动式单轴双缸双排汽凝汽式汽轮机。
采用高中压缸联合启动方式。
高压主汽门方式冲转,转速达到2850RPM时切换到高压调门控制升速、带负荷。
每台机组配有两个高压主汽门(TV)、四个高压调门(GV)、两个中压主汽门(RSV)和四个中压调门(IV)。
汽轮机调节系统为高压抗燃油型数字电液调节系统(DEH)。
自动控制系统采用ABB北京贝利控制有限公司的Symphony系统。
液压系统采用哈尔滨汽轮机控制工程有限公司成套的高压抗燃油EH装置,每个阀门配置一台油动机、一个电液伺服阀、两支LVDT(一个在线工作,一个冗余备用,可自动无扰切换)。
2故障现象及处理过程2011年6月5日23时27分,二号机组由于GV3 高压调门EH油进油管活接脱开致使“EH油压低”保护动作,汽轮机跳闸。
事后检查DEH控制系统,包括控制卡件、信号线路、LVDT、伺服阀等未发现明显异常;机务检查油系统,包括油泵、油管路、稳压装置、油动机等,除了发现GV3油动机门杆轻微漏油外,也未发现明显异常,事后更换了新的油缸。
正常情况下GV3承担一次调频和机组负荷控制的主要任务,调节幅度小,调节频率大,调节过程中电液伺服阀的频繁启闭引起系统振动,GV3的振动幅度和速度明显比其它阀门大。
同时,EH油管路与油动机为刚性连接,球面密封,无法有效吸收来自调节系统本身和机组产生的振动,长期接受强迫振动使油管路螺母松脱,造成油管路系统固有频率的变化。
300MW机组高调门晃动大原因分析及处理
300MW机组高调门晃动大原因分析及处理摘要本文针对生产中出现的高调门晃动大的故障现象,通过分析高调门的工作原理,使用逐项排查方法消除了高调门晃动大故障,为以后消除类似故障提供了宝贵的经验。
关键词:高调门;伺服阀;DEH一引言某电厂有两台300MW机组,汽机为东方汽轮机厂生产的NC300/220-16.7-535/535型双缸双排汽,抽汽供热机组。
DEH系统采用先进的HIACS-5000/M分布式控制系统,液压采用高压抗燃油系统。
汽轮机高压缸进汽口上配有四个调节汽阀,中压缸进汽口上配有二个调节汽阀,中压缸排汽口配有1个碟阀,供热抽汽管道配有2个快关阀。
为保证汽机的安全运行,还配有相应的4个主汽阀。
以上所述的13个阀均采用液压执行机构来驱动,以满足动作时间短,定位精度高的要求。
DEH的主要任务就是调节汽轮机的转速,使之维持等转速运行。
汽轮机的工作转速为3000r/min,当电网中的负荷变动时,引起汽轮机转速随之变动,汽轮机调节系统中的测速环节测量到汽轮机的实际转速,并与额定转速3000r/min 相比较后,通过频差放大,调节器,伺服控制等环节来控制高、中压调节阀CV、ICV的开度,形成转速负反馈使转速变化维持在预定范围内。
汽轮机转速和功率的控制是通过调节进汽量的大小来实现的,高调门的开度决定了汽轮机进汽量的大小。
由于高调门关键部位的磨损、电子元器件的老化等原因导致高调门故障频发,严重影响了机组的安全稳定运行。
高调门晃动原因复杂,只有分析清楚调门晃动的原因,才能消除故障保障机组的安全运行。
二高调门工作原理高调门工作原理如图1所示:高调门控制信号经DEH逻辑计算得到给定信号,给定信号经过日立系统的DCM板(LPF240A),送到功放板(ASA506A),作为阀门开度指令信号;现场的实际阀位反馈经LVDT及LVDT反馈板分为两路,一路送到DCM板(LPF240A)作为监视用,另一路送到功放板(ASA506A)作为实际反馈,与阀门开度指令信号比较后,经功放板处理放大后发出控制信号去控制现场的伺服阀,调整高调门阀门开度。
汽轮机异常振动原因分析及解决对策
汽轮机异常振动原因分析及解决对策一、汽轮机异常振动的原因分析1. 设备故障汽轮机异常振动的一个常见原因是设备本身的故障。
轴承损坏、叶轮脱落、机械松动等问题都有可能导致设备的振动异常。
这些故障可能是由于设备长时间的运行而导致的磨损,也可能是由于设备制造过程中的质量问题所导致的。
在分析汽轮机异常振动问题时,需要首先对设备进行全面的检查,找出可能存在的故障点。
2. 过载运行汽轮机在运行过程中如果超负荷工作,就会导致振动异常。
过载运行会导致设备受力过大,从而引起设备振动增大。
而且,长期的过载运行还会导致设备的损坏,严重影响设备的寿命。
在使用汽轮机时,必须严格按照设备的额定工况进行运行,不得超负荷使用。
3. 润滑不良汽轮机在运行过程中需要灯油润滑,如果润滑不良就会导致摩擦增大,从而引起设备的振动异常。
润滑不良还有可能导致设备的部件磨损加剧,对设备的安全运行造成严重威胁。
在使用汽轮机时,需要定期对设备进行润滑检查,确保设备的润滑系统正常运行。
4. 不平衡汽轮机在运行过程中,如果叶轮不平衡,就会导致设备的振动异常。
不平衡是由于叶轮制造过程中的不当操作、设备运输过程中的损坏等原因所导致的。
不平衡会引起设备振动增大,严重的还会导致设备的破坏。
在安装汽轮机时,需要对叶轮进行严格的动平衡检查,确保叶轮的平衡性。
二、汽轮机异常振动的解决对策1. 设备维护对于汽轮机异常振动问题,首先需要进行设备的维护保养。
及时更换轴承、叶轮等易损部件,确保设备的正常运行。
还需要定期进行振动检测,对设备的振动情况进行监测,及时发现问题并进行处理。
2. 增加防护设施为了防止汽轮机在运行过程中受到外部冲击,可以在设备周围增加防护设施,确保设备的安全运行。
可以在汽轮机周围设置振动传感器,一旦发现设备振动异常就可以及时进行处理。
3. 优化润滑系统为了确保汽轮机的正常运行,需要优化润滑系统,确保设备的摩擦系数在合理范围内。
可以通过增加润滑油流量、更换润滑油等方式来改善润滑系统,减小设备的摩擦损失。
汽轮机高压调节阀振荡问题原因分析及处理方法
汽轮机高压调节阀振荡问题原因分析及处理方法摘要:汽轮机组高压调节阀是汽轮机负荷控制的执行机构,关系到涉网调节性能以及机组安全稳定运行。
DEH系统通过分段线性函数对汽轮机高压调节门流量特性曲线进行描述,反映了汽轮机组理论给定与实际运行的一致性,是调节系统的核心。
近年来,随着涉网调节品质要求的进一步提高,以及机组运行时长的增加,因原给定的函数曲线不能准确描述调节系统特性而导致的机组安全运行问题频发。
突出反应在某些负荷段,阀门开启过程出现等幅振荡,导致阀杆和阀芯的连接插销因剪切力作用脱落,以及反馈装置因剧烈动作断裂等问题出现;另一方面引起主汽压力的剧烈变化,导致机组变负荷出现等幅振荡,给机组安全稳定运行带来风险,严重时可能引起电网的低频振荡。
关键词:汽轮机;高压调节;阀振荡问题;原因分析;处理方法引言目前火电机组的汽轮机大都采用数字电液调速控制系统(digitalelectric hydrauliccontrolsystem,简称DEH)进行控制,DEH提供了阀门管理功能。
阀门管理程序内包含了表征汽轮机阀门流量特性的相关函数,同时也保证DEH在手自动切换、单顺阀切换时阀门控制指令的无扰。
DEH中设置的汽轮机阀门流量特性参数与实际的阀门流量特性相匹配时,汽轮机能表现出较好的调节性能,因此在机组长期运行或者阀门解体检修以后,需要根据机组实际运行数据重新计算并优化DEH中的阀门流量特性函数,此时相应的切换、跟踪回路中的参数设置,也应与优化后的DEH阀门流量特性函数相匹配1汽轮机及其高压调节进汽系统简介高压调节进汽系统是汽轮机液压伺服系统的组成部分。
液压伺服系统是高压抗燃油数字电液控制系统(DEH)的执行机构,它接受DEH发出的指令,完成驱动阀门等任务。
高压调节进汽系统可以实现调节阀的顺序阀控制和单阀控制,机组在运行中可以进行两种方式的无扰切换。
两种控制方式对应两种不同的进汽方式,其中顺序阀方式可以实现机组的喷嘴调节运行;单阀方式可以实现机组的节流调节运行。
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汽轮机高压调门振动与LVDT故障分析
发表时间:2019-12-16T16:45:37.650Z 来源:《电力设备》2019年第17期作者:张振法[导读] 摘要:本文对江苏徐塘发电有限公司因LVDT故障引起调门振动的情况进行了详细的介绍和分析,并且提出了安全可靠的处理方案,对同类故障的分析和处理有重要的参考价值。
(大唐苏州热电有限责任公司江苏省苏州市 215000)摘要:本文对江苏徐塘发电有限公司因LVDT故障引起调门振动的情况进行了详细的介绍和分析,并且提出了安全可靠的处理方案,对同类故障的分析和处理有重要的参考价值。
关键词:DEH;调门;振动;LVDT
1.引言
徐塘公司4号机组装机容量为3OOMW。
DEH控制系统采用新华控制工程有限公司生产的DEH-ⅢA型控制系统。
该机组汽轮机配有2个高压主汽门,6个高压调门,2个中压主汽门,2个中压调门。
自2002年投产以来,DEH系统调门一直运行正常。
2009年5月4号机2号高压调门发生剧烈振动,机组的安全稳定运行受到严重威胁。
2.调门振动情况分析
4号机组汽轮机控制方式在顺序阀时,2号高压调门在全开位置,并频繁振动。
该调门LVDT1、LVDT2、P波形图如图1左。
(稳定的高压调门波形图应几乎为直线。
如图1右。
图1:全开时异常振动趋势图
我们将机组当前负荷降到额定负荷的70%,将阀门控制方式切换到单阀控制。
利用DEH阀门在线活动试验功能,对4号机2号高压调门进行活动试验,结果发现2号高压调门在整个活动行程,均发生剧烈振动。
只有在全关位置,才不发生振动。
当在某一任意位置发生振动时,我们在DEH上位机上观察2号高压调门的伺服控制回路。
如图2。
图2:伺服控制回路原理图
发现经过凸轮变换后的阀位指令A值是稳定的,VCC卡输出的伺服阀控制电压S值、LVDT1、LVDT2及高选后的阀位反馈信号P值均发生严重跳变。
当高压调门关到40%时,振动加剧。
振动持续一段时间后,LVDT1突降为0,在指令基本不变的情况下,阀门自开到65%。
如图3。
图3:单一阀时异常振动趋势图
引起阀门振动的可能因素有:
⑴VCC卡电位器松动,造成反馈波动;
⑵信号传输电缆存在外部干扰,影响到信号的正常传输;
⑶伺服阀、卸荷阀、油动机等设备存在堵塞或漏油;
⑷LVDT故障,导致反馈信号波动。
(5)LVDT反馈于油动机没有刚性连接。
以上的一个或多个因素可能引起阀门的振动。
VCC卡电位器松动,信号电缆受干扰,伺服阀、卸荷阀、油动机等设备堵塞或漏油都是不确定因素。
由图3中的现象判断,LVDT故障是确定因素。
由于机组正在运行,所以我们决定首先更换2号高压调门的LVDT。
3.LVDT故障处理
首先将阀门控制方式切换为单阀控制,通过阀门试验,将2号高压调门缓慢关闭,特别是关闭到30%以下时,应该更加缓慢,以免阀门的关闭过程,过快而影响系统稳定。
另外也可以使其它阀门有一个调节稳定的过程。
阀门关闭到位后的具体操作如下:
⑴就地检查油动机的阀位确认关闭到零。
⑵在DEH上强制2号高压调门输出为零。
⑶取下伺服阀插头。
⑷松开LVDT固定螺丝,取下LVDT,在拆除时发现连接LVDT的机构钢性差,重新紧固。
⑸将2个新的LVDT重新安装上,并且在安装过程中要把机械零位对齐,确保活动杆动作自如。
⑹在VCC卡上调整LVDT1和LVDT2的ZERO使CRT上显示反馈为0V±0.01V
⑺确认伺服阀插头没有信号输出,将伺服阀插头连接好。
⑻通过强制信号输出将2号高压调门缓慢开启,观察开启过程正常,没有发生振动,继续缓慢开启直到到达全开位置。
⑼在VCC卡上调整LVDT1和LVDT2的FULL使CRT上反馈显示5V±0.01V.
缓慢将2号高压调门阀关闭,解除强制,通过DEH阀门试验功能进行试验,操作阀门动作正常,振动故障消除,恢复设备运行。
4.LVDT引起调门振动的原因分析
LVDT是一种开磁路弱磁耦合的测量元件。
在骨架上绕制一组初级线圈,两组次级线圈,当初级线圈供给一定频率的交变电压(激励电压)时,铁芯在线圈内移动就改变了空间磁场分布从而改变了初,次级线圈之间的互感量,次级线圈就产生感应电动势,随着铁芯位置的不同,互感量也不同,次激产生的感应电动势也不同,这样就将铁芯的位移量变成电压信号输出,由于两个次级线圈电压极性相反,所以传感器的输出是两个次级线圈电压之差,其电压差值与位移量成线性关系。
如图4。
图4:LVDT工作原理图
5月26日,5号机停机,我们在5号机上,对拆下的2个LVDT进行了试验。
如图5。
在初级线圈上接入2200Hz左右的稳定交变电压,测量次级线圈的信号输出。
图5中的下左、下中、下右分别为阀门处于全开、中间和全关时的信号输出波型图。
我们发现阀门在整个运动过程中,2个LVDT上所产生的感应电压变化是线性的、连续的、稳定的,并且绝缘电阻、直流电阻均正常。
因此我们认为,在常温下这2只LVDT是正常的。
那么机组正常运行时是什么原因引起LVDT故障的呢?现场检查发现,2号高压调门的LVDT紧挨着一根高温主蒸汽管道,而且在其附近的保温有明显的破损。
通过红外线测温仪测量现场温度,发现2号高压调门的LVDT所处的环境温度比其它LVDT的环境温度高出至少20℃。
我们认为由于LVDT长时间处在高温环境下工作,其铁芯和线圈的物理特性变化不大,通过实验LVDT是正常的。
导致故障发生的原因是LVDT与油动机、球形连杆、导杆等存在松动问题,导至反馈不断变化,反馈变化引起输出变化,不断循环导至油动机剧烈振动。
后来在处理6号机油动机剧烈振动时,就发现是油动机上的导向杆松,紧固后正常。
图5:LVDT检测波型图
5.结束语
在油动机剧烈振动时不可忽视检查机构部分,往往处在剧烈振动中的油动机你是看不出连接钢性差的,一旦将油动机固定不动你有看
不出连接情况,只有强制反馈信号,操作油动机上/下动作反复详细观察LVDT于油动机的跟随情况进行判断。
同时LVDT处在高温环境下运行,注意高温主蒸汽管道的保温,以隔绝热源。
以降低环境温度。
另外,还应从日常维护管理上防止类似故障的发生。
如由设备负责人每天对现场设备进行巡查,发现异常及时分析处理,经常检查调门反馈的历史趋势,及早发现高调门是否有震荡现象的出现,找出原因并解决,以及对DEH系统调门进行定期试验,并记录其状况等措施,在停机时要检查反馈机构。