25 MW抽汽凝汽式汽轮机负荷故障分析与处理.pdf
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1、2024 年第 1 期总 第 269 期冶 金 动 力METALLURGICAL POWER25 MW抽汽凝汽式汽轮机负荷故障分析与处理杨东旭,张正宇(本钢板材股份有限公司能源管控中心,辽宁本溪 117000)【摘要】介绍一起某自备电厂C25-3.43/0.12型汽轮机负荷调整异常的故障事例,从设备原理方面分析可能造成汽轮机负荷调整异常的原因并逐一进行检查验证,找到故障根本原因,从运维、状态监控、检修安排等方面提出改进措施。【关键词】汽轮机;REXA执行器;高压油动机;活塞;密封圈【中图分类号】TK26 【文献标志码】B【文章编号】1006-6764(2024)01-0027-04 【开放科学
2、(资源服务)标识码(OSID)】Failure Analysis and Treatment of Abnormal Load of 25 MW Extraction Condensing Steam TurbineYANG Dongxu,ZHANG Zhengyu(Energy Control Center of Bensteel Sheet Co.,Ltd.,Benxi,Liaoning 117000,China)【Abstract】This article introduces a fault example of abnormal load adjustment of C25-3.43
3、/0.12 steam turbine in a self-provided power plant,analyzes the reasons that may cause abnormal load adjustment of steam turbine from the aspect of equipment principle,and inspects and verifies them one by one,finds the root cause of the fault,and puts forward the improvement measures from the aspec
4、ts of operation and maintenance,condition monitoring,and overhaul arrangement.【Keywords】turbine;REXA actuators;high pressure oil motor;piston;seal前言某自备电厂25 MW抽汽凝汽式汽轮机,型号为C25-3.43/0.12,额定进汽压力为3.43 MPa,额定进汽温度为435,纯凝工况下额定蒸汽流量为101 t/h,带抽汽工况下额定蒸汽流量为128 t/h,高压油动机行程为200 mm,近期该机组发生汽轮机数字电液控制系统(DEH)阀控状态下运行操作员
5、点击加、减负荷按钮0.2%指令,高压油动机未执行指令,继续在DEH点击加、减负荷按钮0.2%指令,当DEH操作指令累积到一定程度时,突然油动机执行累积的操作指令,负荷出现大幅度升高或降低(见图1)。1 汽轮机控制原理C25-3.43/0.12型汽轮机调速系统图见图2。当汽轮发电机组启动并网带初负荷后,DEH控制系统转为阀控方式,该机组运行操作员可通过点击操作画面“阀控”增、减按钮改变总阀位给定值,DEH输出420 mA控制信号给REXA控制箱指令,REXA控制箱输出控制信号给REXA执行器,REXA执行器与高压油动机连接的阀杆产生位移进而改变高压油动机错油门位置,高压油动机错油门位置改变之后,
6、与错油门连接油缸活塞上、下部油压也相应改变,导致活塞进行上、下移动,拉动与之连接的蒸汽进汽阀移动,改变进入汽轮机的蒸汽量,达到增加或减少负荷的目的。1同时油缸通过反馈杠杆使错油门达到新的平衡位置,滑阀又恢复到中间位置,相应蒸汽进汽阀开度也稳定在新的位置,机组便在新的工况下运行。DEH阀控操作画面见图3,单箭头按钮指令变化量为0.2%,双箭头按钮指令变化量为1%。箭头向上为增大指令,向下为减少指令。热电272024 年第 1 期总 第 269 期冶 金 动 力METALLURGICAL POWER2 导致机组负荷异常的原因分析及检查验证2.1 汽轮机油品质汽轮机油主要包括润滑油和调节保安用油。汽
7、轮机油品质不佳会造成汽轮机调节系统部件故障,如滑阀、套筒、油缸锈蚀卡涩,造成机组启动时汽轮机转速不能稳定控制,并网带负荷后负荷调节困难,甚至会发生机组超速的严重事故。影响汽轮机油品质的主要原因是油中的水分和杂质。水分主要来源于汽轮机轴端密封漏汽、汽轮机轴端密封汽含水量大、冷油器换热管束漏水进入到油中、汽轮机油箱盖板密封不严密,油箱上的积水会从密封盖板渗入到油箱中2-3。产生杂质的主要原因有:(1)汽轮机油箱盖板密封不严密,负压过大,油箱上灰尘吸入到油箱中;(2)油箱油烟机呼吸器过滤不好吸入周围空气灰尘、汽轮机油系统呼吸器周围积尘较大进入到油系统中;(3)汽轮机油系统更换油滤芯操作不当把杂质掺混
8、进入系统,机组前期滤油不好残存杂质,油系统机械部件磨损。图1 加、减负荷时负荷和蒸汽量曲线图 操作指令 调速系统 DEH 420 mA REXA 控制箱 REXA 执行器 高压油动机及错油门 油缸及活塞 反馈杠杆 蒸汽进汽阀 图2 C25-3.43/0.12型汽轮机调速系统图图3 DEH阀控操作画面对上述可能造成汽轮机油品劣化的原因逐一进行排查。对机组油箱底部放水进行检查,检查结果为无水;对机组油箱上盖进行密封性检查,检查结果为无泄漏点;查看DCS油箱油位趋势,发现油位平稳无上升趋势,证明冷油器换热管无泄漏;检查汽轮机前、后汽封压力处于0.03 MPa,处于正常范围;检查汽轮机轴封冷却器温度处
9、于正常范围;油箱和油系统各处呼吸器检查正常;机组油系统附近环境卫生情况良好,无积尘。检查更换油系统滤芯操作标准,回放现场更换滤芯监控视频,验证了检修过程规范,未混入异物;油箱负压在规定范围,无过负压现象;油系统滤油设备运行正常,已定期对油箱进行滤油;查取往期油品化验记录均为合格。取汽轮机油样送检验,检查外观、杂质混合物、水分、透明度等,检验结果为机组汽轮机油品合格。经过逐一排查,证明油品质量不是造成汽轮机负荷故障的原因。2.2 REXA控制箱、执行器REXA 是一种集成式电子液压执行器和驱动器,是液压、电子和机械技术相结合的产品。整个执行器包含两个主要部分,即执行器(油缸、反馈装置和电液动力组
10、件)部分和控制箱部分。执行器装在驱动装置上,控制箱远程安装。REXA控制箱接收DEH输出的420 mA控制信号,输出机械行程至液压执行单元。经过分析,造成REXA控制箱、执行器异常可能有以下几方面原因:REXA控制箱控制面板异常,控制信号无法输入、输出;REXA 控制箱与执行器接线、接头损坏、松动;REXA执行器电液动力模块损坏,包括电机、齿轮泵故障。对造成REXA控制箱、执行器异常的原因逐一进行排查:请REXA厂家技术人员到现场对控制箱板卡,执行器进行检查,电源无异常、控制板卡无报警、无异常;REXA执行器电液动力模块各个组件、油缸、反馈装置无异常,同时停机临检对REXA执行器连接的汽轮机高
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