关于汽轮机双撞击子机械超速保护系统的安装及故障分析

徐福生

摘 要：随着国家对火电机组“上大压小”政策的实施，200MW以下新装机组量骤减，除自备电厂和供热机组外已不再批准建设，导致200MW以下机组的安装技术出现断层，尤其是双撞击子机械超速保护系统的安装，因其系统和结构复杂，如在安装及检修过程中把关不严，在启动过程中将出现诸多问题，本文将结合个人经验阐述其安装注意事项及故障分析。

关键词：汽轮机；双撞击子；机械超速；安装；故障分析

随着国家对火电机组“上大压小”政策的实施，200MW以下新装机组量骤减，除自备电厂和供热机组外已不再批准建设，但已投运的200MW以下机组市场占有率仍较大，相较300MW以上机组的单飞锤机械超速保护系统，200MW以下机组的双撞击子机械超速保护系统更为复杂，在安装及调试过程中更容易出现问题，因此撰写此文，仅供各位同仁参考。

1 双撞击子机械超速保护系统介绍

机械超速保护系统的主要目的是用于实现机械超速保护，避免汽轮机超速对机组造成的危害，而双撞击子即为双重保护，更为可靠。

机械超速保护系统包括：薄膜阀、危急遮断器、危急遮断滑阀、危急遮断杠杆、保安操纵座、挂闸组件。

机械超速保护的工作原理：当汽轮机转速飞升至109%～111%时，危急遮断器中的撞击子受离心力作用，克服弹簧力飞出，击打在杠杆上，导致杠杆的另一端压下危急遮断滑阀，将薄膜阀上腔保安油泄出，使AST油与回油导通，高、中压主汽、调节阀迅速关闭，以却保机组安全（详见简化原理图）。其中，保安操纵座用于操作对1/2#撞击子的喷油试验（即活动试验），控制喷油及杠杆向电端或调端移动（确保杠杆在做喷油试验时有效避开撞击子的飞出，避免因做试验导致机组跳机）；挂闸组件用于机组跳机后的远程挂闸操作。

2 启动运行中容易出现的问题及检查方法

1）吉兰泰电厂，在机组调试阶段发现无法挂闸，即远程给的挂闸指令后，薄膜阀上腔无法建立压力，根据经验主要可能存在以下原因：

a.挂闸电磁阀接线问题或线圈问题，通过挂闸时检查电磁阀是否带电确认是否为该问题；

b.挂闸电磁阀前截止阀未打开或电磁阀机械卡涩，旋开截止阀，打开前轴承箱上部窗口观察电磁阀回油情况，确认电磁阀是否打开；

c.附加保安油路中的节流孔堵塞（解脱错油门前），或危急遮断滑阀上部密封面不严，卸油量过大，需解体检查。

因此对以上原因进行逐一排查，最终发现危机遮断滑阀上部密封面存在一定锈蚀，导致密封线不完整，随后对密封面进行除锈及对研处理，检查密封线合格后进行回装，试验确认问题得到解决。

2）吉兰泰电厂及宁夏某电厂，机组在冲转过程中，过临界转速时突然跳机，主要原因为撞击子与杠杆间隙过小导致，曾在两个电厂出现该问题，均是在安装过程中测量调整间隙时，在撞击子与杠杆对正后，直接用塞尺测量间隙，导致测量间隙比实际间隙大约0.7mm，因此调整后的实际间隙为0.4～0.5mm，在机组过临界时因振动较大，撞击子与杠杆碰触导致跳机；该处设计间隙为1±0.1mm，在测量时，正确的方法为：将撞击子与杠杆对正后，向下轻压杠杆使之与撞击子接近，然后用塞尺测量间隙，调整使之满足设计要求。

经检查，均是存在同样的问题，即在用塞尺检查间隙时，测量数值为：1.20mm，单当按住杠杆后测出的实际值仅为：0.45mm，随后按正确方法调整后，机组顺利冲至3000rpm。

3）在做喷油试验时，撞击子未飞出，即噴油试验不成功；可能存在以下原因：

a.安装时喷油嘴调整的过小使得喷出的油量不足，从而导致喷油试验不成功；需揭前轴承箱上盖检查喷油扁嘴的宽度应不小于3mm；

b.安装时喷油嘴与半环的环形槽未对正，或喷油管固定不牢固，导致喷油时不能将油准确的喷入到半环的环形腔内，从而导致喷油试验不成功；需揭前轴承箱上盖，检查喷油嘴对应位置是否准确，活动喷油管确定喷油管固定是否牢靠。

菲律宾某电厂，在机组启动后做喷油试验未成功，但因现场工期紧张，未及时进行揭箱检查，但根据经验无外乎以上两点原因，待后期择期进行检查。

3 经验总结

根据上述案例可以看出，很多调试及启动过程中出现的问题都可以通过在安装过程中的严格把关给予消除，安装前应做好充分的技术准备，深入准确的理解图纸中标注及技术要求尤为重要！同时，在安装过程中，必须对重要部件进行解体检查，如危急遮断滑阀、保安操纵座等，以上仅为个人浅见，希望能对各位同仁有所帮助。

参考文献：

[1] 王德坚，等.汽轮机设备检修.北京：北京电力出版社，2012，3.