300MW汽轮机组高压主汽阀杆漏汽分析及处理

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移转换为电气信号 ,作为负反馈信号 ,与计算机处理送 来的指令信号相加 (因两信号符号相反 ,实际是相减) , 当指令信号与反馈信号相加使输入伺服控制卡 G 点 的信号为零后 ,对应功放后 S 点的电压信号 (范围是 0 ～5 V) 为克服伺服阀机械零偏的电压 (约为 (0. 2 ～ 0. 3) V) ,伺服阀的主阀回到中间位置 ,不再有油进入 油动机 ,这时主汽阀便处于 100 %的开度 。
4 结 语
程度地存在差别 ,热态时的最大行程要大于冷态 。通 过对主汽阀伺服回路参数进行调整 ,将主汽阀在热态 时真正地全部开启 ,消除热态下因开度不足而造成的 高压蒸汽沿主汽阀杆向外泄漏的故障 。通过这样调整 的主汽阀 ,冷态时在 100 %阀门开度的指令下 ,其实际 开度约在 98 %～99 %之间 。
相等现象 。由于阀杆温度高于操纵座对应部位的温
度 ,出现阀杆相对于操纵座的增长 。以 1 号高压主汽
阀为例 ,阀杆相对于操纵座热胀增长量 :
Δ = α1 ×L × T1 - α2 ×L × T2
(1)
式中 : L 为阀门开启后 , 外伸端阀杆的长度 , 设计为
170 mm ; T1 为外伸端阀杆温度 , ℃; T2 为操纵座温 度 , ℃;α1 、α2 分别为阀杆 、操纵座材料线胀系数 ,假设
t hrough ent ropy equation in occurrence process of t he resistance , which is deduced f ro m steam condition equation of IA PWS IF 97. The result of checking analysis shows t hat t he model can be used for calculating t he energy dissipation while steam passing t hrough a rest rictive device. being more convenient and accurate t han using t raditional met hod. Key words :t hermal power plant ; steam piping net work ; available energy dissipation ; computing model ; ent ropy equation ; rest rictive device in pipe2 line ; steam condition equation
全运行的经济水位 。调整后 ,各台高加运行的疏水端 差平均降低了 10 ℃,同时高加疏水管道 (特别是 1 号 高加至除氧器疏水管道) 的异常振动现象也明显得到 了改善 。
5 结 语
为保证高加的正常连续运行 ,应严格执行高加运行 操作规程 ,保证合适的温升、温降率 ;高加水侧通水时要 缓慢注水 ,维持适当的运行水位 ;高加停运时 ,做好正确 维护保养等工作是高加运行管理和维护的要点 。
(上接第 24 页)
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则出现高压蒸汽沿主汽阀杆向外漏汽的现象 。原因查 (下转第 41 页)
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制 ,也是采用 PI 调节 (图 1)
图 1 DEH ⅢA 型控制系统回路
对于不参与转速控制的高压主汽门 ,其控制回路 原理如图 2 所示 。
图 2 高压主汽门控制回路
1 D EH ⅢA 型控制系统工作原理
该机组的 10 个阀门 (2 个高压主汽阀 、2 个中压主 汽阀 、4 个高压调节阀 、2 个中压调节阀) ,除 2 个中压 主汽阀属于开关型外 ,其余均采用伺服阀控制闭环回 路 。D E H 控制系统包括 2 个闭环回路 :伺服阀控制回 路 ,对阀门进行定位控制 ,采用比例积分 ( PI) 调节 ;另 一个是转速 、功率控制回路 ,对转速和功率进行闭环控
100 %的阀门开度指令则完全决定于静态调试时 阀门的实测行程值 ,1 号机组的 1 、2 号高压主汽阀的 行程见表 1 。汽轮机挂闸后 ,D E H 置 1 号高压主汽阀 于 106 mm 的开度 ,置 2 号高压主汽阀于 107 mm 的 开度 。
表 1 1 号汽轮机组高压主汽门最大行程测量值
在汽轮机挂闸后 ,高压主汽阀真正全开 ,在进行 D E H 控制系统改造之前 ,该机采用的是电液并存的控 制方式 ,一直没有出现蒸汽沿主汽阀杆向外泄漏的现 象。
表 2 高压主汽阀外伸阀杆温度及操纵座温度 ℃
主汽门号
外伸门 杆温度
对应操纵 座温度
温差
1
410
178
232
2
395
169
226
温差的存在 ,必然出现阀杆与操纵座热膨胀量不
主汽门号
最大行程/ mm
1
106
2
107
2 高压主汽阀杆密封原理及阀杆漏汽 排放方式
为了防止高压蒸汽沿主汽阀杆向外泄漏 ,主汽阀在 结构设计上采用了 2 项有效措施 (图 3) : (1) 采用 1 对密 封面配合以减小高压蒸汽沿主汽阀杆向外泄漏的可能 性 ,即主汽阀杆密封面 (密封面 B) 及主汽阀门芯上止点 密封面 (密封面 A) ,在该对密封面接触并起到密封作用 后 ,阀门达到真正的全开 ; (2) 设置排汽腔室和排汽管 路 ,即使有极少量蒸汽通过密封面泄漏出来 ,也被抽入 轴封加热器 。由于轴封加热器在轴封加热器风机的作 用下呈 (500～750) Pa 的微负压 ,故正常运行过程中不会 出现高压蒸汽沿主汽阀杆向外泄漏的现象 。
两者均为 0. 012 mm/ (m·℃) 。
则 Δ= 0. 012 ×170 ×10 - 3 ×232≈0. 5 mm
D EH 控制系统改造后 ,由于 DEH 发出的 100 %
阀门开度指令是按照冷态时测量值进行的设定 ,在热
态情况下阀杆增长导致阀门行程出现增大 ,主汽阀芯
上止点密封面起不到密封作用 。此时若主汽阀杆漏汽
(上接第 37 页)
明后 ,分别对 1 、2 号主汽阀控制回路的参数进行了调 整 ,即通过调整 VCC 上的 L VD T G ,使 L VD T 的反馈 减小 ,功放后“S”点的电压信号逐渐增大 。将“S”点的 电压信号由平衡态时 (0. 2～0. 3) V 电压逐渐增大到 (0. 7～0. 8) V ,主汽阀继续开启 ,直到主汽阀杆的密封 面 A 与主汽阀芯上止点的密封面 A 接触并密封为止 , 这时高压蒸汽沿主汽阀杆向外漏汽现象也完全消失 。
[ 关键词 ] 300 MW 汽轮机组 ;高压主汽门 ;门杆泄漏
[ 中图分类号 ] T K264. 9 [ 文献标识码 ]B [ 文章编号 ]1002 3364 (2006) 08 0036 02
华能德州电厂 1 号汽轮机组系东方汽轮机厂生产 的 D42 型 300 MW 机组 ,汽轮机控制系统采用新华控 制工程有限公司的 D E H Ⅲ型控制系统 ,机组于 1991 年 7 月 8 日投产 。由于 D E H Ⅲ型控制系统设计及设 备本身存在的缺陷 ,在 1998 年 12 月 5 日至 1999 年 2 月 4 日的 1 号机组大修期间将 D E H Ⅲ型控制系统改 为 D E H ⅢA 型 ,即将原来的电 液并存型中压抗燃 油控制系统改为纯电调高压抗燃油系统 。该液压系统 由 4 部分组成 ,即液压伺服系统 、高压遮断系统 、低压 透平油遮断系统和高压抗燃油供油系统 。高压抗燃油 系统由新华公司成套供应 ,低压保安油系统 、阀门操纵 座由东方汽轮机厂供应 。1999 年 2 月 3 日机组 D E H 控制系统改造后首次并网后发现 1 、2 号高压主汽阀杆 漏汽严重 ,严重影响着机组的安全运行 。
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300 M W 汽轮机组 高压主汽阀杆漏汽分析及处理
李 杰 ,田文增
(华能德州电厂 ,山东 德州 253024)
[ 摘 要 ] 对德州电厂 1 号汽轮机组在经过 D E H 控制系统改造后高压主汽门杆发生蒸汽泄漏的原因进 行了分析 ,认为蒸汽泄漏是热态时阀门开度不足所致 。通过调整热控参数 ,消除了热态时阀门开度不足问 题 ,主汽门杆再未发生蒸汽泄漏 。
流量大于排汽腔室 、排汽管路向轴封加热器排汽能力 ,
3 高压蒸汽沿主汽阀杆向外漏汽的原 因分析及处理
在机组正常运行时 ,从阀门壳体外伸的阀杆温度 远高于操纵座的温度 ,为了分析阀杆漏汽原因 ,用红外 线测温仪实测了高压主汽阀外伸阀杆温度及操纵座对 应部位的温度 (表 2) 。
图 3 高压主汽门剖面
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运行水位 。在机组停运期间 ,应采取正确的保养方法 , 减轻停运期间腐蚀是保证高加正常寿命必不可少的技 术措施 。
(6) 建议 3 号机组 1 号高加运行水位应控制在 ( - 30～30) mm ,2 号高加运行水位应控制在 0～60 mm 之间 ,适当提高 3 号高加运行水位 ,但不高于 120 mm ,以避免对给水端差有较大的影响 。高加运行水位 调整后 ,应相应改变高加水位保护动作值 。2006 年 1 月 3 号机组小修期间 ,对 3 号机组高加运行的 0 水位 进行了调整 ,达到了试验的效果 。同时重新对全厂其 它高加的运行水位进行了校对 ,通过试验找出高加安
图 2 中 ,LVD TG 为线性位移传感器 (LVD T) 增 益调整 电 位 器 ( 位 于 阀 门 伺 服 控 制 卡 ( VCC) 上 ) ; L VD T0 为 L VD T 零位调整电位器 (位于 VCC 上) 。
按照 D E H 控制系统设计的控制逻辑 ,汽轮机复 位后 ,中压主汽阀即全开 ; 挂闸后 ,一条阀门 100 %全 开的指令便通过高压主汽阀的伺服回路作用于油动机 活塞而带动主汽阀 ,使主汽阀的开度达到 100 %。当 油动机活塞移动时 ,同时带动 L VD T ,将门杆的机械位
华能德州电厂的 4 台 300 MW 汽轮机组 ,在采用 了 D E H ⅢA 型控制系统并对主汽阀伺服回路参数 进行了调整后 ,高压蒸汽沿阀杆向外漏汽现象全部消 除 ,至今运行情况一直良好 。
高温高压的主汽阀冷态与热态时的最大行程不同
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收稿日期 : 2005 10 27 作者简介 : 李杰 (1969 ) ,男 ,大专学历 ,工程师 ,华能德州电厂策划部主任 ,主要从事电厂技术管理 。
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