9E燃氣-蒸汽聯合循環汽輪機抽汽調節閥缺陷處理

2013-11-05 張泰山 湖北華電武昌熱電有限公司

  分析了聯合循環汽輪機抽汽供熱調節閥在設計、加工制造方面的缺陷,論述了該油動機活塞桿轉接頭絲桿在開機過程中發生彎曲的原因,采取了具體的缺陷處理措施,保證了抽汽調節閥的正常工作。

  某電廠9E型燃氣-蒸汽聯合循環汽輪機為供熱機組,在首次檢查性大修后,控制抽汽參數的抽汽調節閥經過大修考核期運行均沒有出現異常,但在一次熱態開機過程中,該抽汽調節閥活塞桿轉接頭絲桿出現彎曲,本文針對該類缺陷進行分析并給出處理建議。

1、抽汽調節閥轉接頭彎曲發生過程

  2012-04-24T07:00,該9E型燃氣-蒸汽聯合循環汽輪機在開機過程中,汽輪機啟動掛閘,抽汽調節閥全開,汽輪機本體旋轉隔板處于全開位,在巡檢時發現該抽汽調節閥油動機活塞桿的轉接頭彎曲。抽汽調節閥油動機活塞桿轉接頭彎曲及修復后的照片如圖1所示。

抽汽調節閥油動機活塞桿轉接頭發生彎曲及修復后照片

圖1 抽汽調節閥油動機活塞桿轉接頭發生彎曲及修復后照片

2、活塞桿轉接頭彎曲原因分析

  2.1、停機處理

  2012-04-28T12:00,計劃停機,在汽輪機停機之前已辦理好工作票并做好安全措施,以便停機后進行檢修。汽輪機停機打閘之前,解開抽汽調節閥執行機構與旋轉隔板調節連桿的連接,防止汽輪機打閘時旋轉隔板同時關閉,因為該處連接轉接頭彎曲,可能導致油動機活塞桿受到不可預計的阻力而損傷油動機。

  2.2、缺陷基本情況

  (1)解開抽汽調節閥執行機構與旋轉隔板調節連桿的連接并拆下該處轉接頭后,發現轉接頭絲桿長180mm,彎曲點發生在離根部40~110mm的絲桿部分,油動機活塞桿沒有彎曲,而且旋轉隔板調節連桿上下活動自如,沒有受阻現象。

  (2)經檢查測量,執行機構油動機活塞桿的行程為150.0mm,與圖紙要求相符。旋轉隔板調節連桿的實際行程為148.0mm,在執行機構裝配圖上調節連桿的允許行程為135.0mm,其全關位置時調節連桿處于水平狀態,并且油動機中心線與調節連桿軸承的圓心重合,如圖2所示。而在旋轉隔板調節連桿的裝配圖紙上標明連桿的行程為161.1mm,調節連桿50%開度時處于水平狀態,在全開或全關位時允許油動機中心與連桿軸承中心偏差為3.16mm,如圖3所示。

抽汽調節閥執行機構與調節連桿裝配圖

圖2 抽汽調節閥執行機構與調節連桿裝配圖

  (3)對缺陷設備解體檢查時發現,在旋轉隔板調節連桿全開時,油動機中心線與調節連桿軸承中心偏離了32.00mm,而圖紙要求是3.16mm,較大地偏離了圖紙要求,如圖4所示(圖中:p為液壓;A為活塞截面積)。

  2.3、彎曲原因分析

  2.3.1、抽汽調節閥的閥位標定過程

  對于初次安裝或者檢修完成后的抽汽調節閥,熱控專業需要和機務專業配合完成抽汽調節閥的閥位標定工作,標定的步驟為:

  (1)確定高壓抗燃油(EH油)系統工作正常,需要標定的閥門具備正常開啟和關閉的條件;

  (2)將MOOG閥與伺服控制(SPC)卡斷開;

  (3)將手操器和MOOG閥連接;

  (4)逆時針旋轉手操器旋鈕,使油缸活塞向上運動到機械死點(零位位置),熱控人員通過配置軟件將零位寫入SPC卡;

  (5)順時針旋轉手操器旋鈕,使油缸活塞向下運動到機械死點(滿度位置),熱控人員通過配置軟件將滿度位置寫入SPC卡;

  (6)完成閥位標定工作,將MOOG閥與SPC卡連接;

  (7)此時油缸可通過SPC卡進行正常控制。

4、暴露的問題及改進措施

  (1)由于抽汽調節閥執行機構是直行程,旋轉隔板調節連桿是角行程,用直行程控制角行程,油動機活塞的行走中心與旋轉隔板調節連桿軸承的中心勢必有偏心,其偏心距設計要求為3.16mm,對旋轉隔板及其連桿、調節杠桿和調節連桿等的加工精度要求非常高,其累計誤差很容易超標。這就要求汽輪機制造廠嚴格質量管理制度,嚴格控制每一個零部件的精度誤差,嚴禁使用尺寸誤差超標的零部件。

  (2)要從根本上解決此問題,必須從設計上想辦法,若將油動機垂直于汽輪機本體軸線方向上的定位(不妨暫定為橫向定位)改為可調,通過現場調整油動機的橫向定位來控制油動機中心與調節連桿軸承之間偏心距超標的問題,這種改進方向要求汽輪機制造廠家更新思維方式,優化設計方案。

  (3)設備監造人員必須熟練掌握制造過程的工藝質量控制標準,設備組裝、裝配及重要節點必須到場見證,嚴格把關。

  (4)工程回訪制度應該得到設備制造廠家的足夠重視。經過一段時間的運行后,設計、制造和裝配調整方面的問題會暴露出來,制造廠家應該及時掌握出廠設備的缺陷情況,在設計、制造和質量控制等方面加以改進,防止同類缺陷在其他設備上重復出現。

  (5)發電企業的運行維護人員也應加強對設備的監督檢查和維護管理,發生的設備缺陷雖然不能從源頭上進行處理,但通過分析缺陷的發生機制和調整相應的參數,在不影響安全、使用功能和經濟性的前提下,也能達到滿意的效果。

5、結束語

  對于汽輪機本體抽汽調節閥的控制,需要本體制造廠家和EH油系統配套廠家在技術設計方面進行充分的溝通,保證零部件的制造裝配精度能夠實現圖紙的技術要求;設備廠家需要進一步優化設計,控制設備的裝配誤差在允許范圍內,確保出廠設備滿足安全和功能要求。