汽轮机高压调节阀常见故障及原因分析

摘要：随着社会经济水平和生产力水平的不断提高，火力发电厂的生产技术也有了极大的提升，但不可忽视的一个问题就是汽轮机高压调节阀常发生故障，主要有调节阀卡塞外泄及振荡、快速卸荷阀内漏、高压调节阀阀芯脱落和高压调节阀油系统外漏等故障。本文在对汽轮机及汽轮机高压调节阀的简要介绍基础上，对汽轮机高压调节阀主要的故障及产生原因进行了分析，并对故障提出了相应的处理措施和预防措施，希望能对相关火力发电厂防止故障发生提供一定的帮助。

关键词：汽轮机;高压调节阀;故障

1、汽轮机与高压调节阀介绍

汽轮机指的是以蒸汽为主要动力，将蒸汽的热能转化为相当机械功的一种旋转机械。汽轮机也称为蒸汽透平发动机，其作为火力发电厂的主要装置，也广泛应用于化学工业、冶金工业、舰船动力装置等领域。汽轮机的种类可根据结构、热力特性、工作原理、汽缸书目和用途等进行划分。

汽轮机高压调节阀作为机组正常运行过程中进行负荷调整的执行机构，其有着不可撼动的作用，需要频繁的动作。由于汽轮机高压调节阀在机组运行过程中，需要时常进行大幅度的动作，故故障发生的几率也比较高[1]。

2、汽轮机高压调节阀的检查维修

汽轮机高压调节阀的检查维修对于汽轮机的正常运行有着极为重要的意义。汽轮机高压调节阀的检查维修主要包括五方面，包括阀体内壁的检查、阀座的检查、阀芯的检查、检查密封填料以及对橡胶膜片的检查[1]。由于在某些特殊场所，如存在高压差和腐蚀性介质的环境下，阀体内壁会受到破坏和腐蚀，因此必须对其进行严格的检查;对阀座进行检查是因为介质的渗入会让原本固定阀座的螺纹受到腐蚀;在调节阀中，阀芯是核心，关系到调节阀能否正常运作，因此必须在介质渗入时，对阀芯的损坏程度进行检查和维修;密封填料主要检查其是否老化以及表面是否損坏，橡胶膜片则主要检查其是否老化和龟裂。对于汽轮高压调节阀而言，对其进行全方面的检查维修对其正常运作有着不可忽视的作用。

3、汽轮机高压调节阀故障分析

3.1 伺服阀故障

伺服阀，即电液转换器，伺服阀既是电液转换元件，也是功率放大的元件。其主要是由个电力矩马达和二级液压功率放大装置组成的，其中，二级液压功率放大装置带有机械反馈。伺服阀的作用主要是把电气部分和液压部分进行连接，是电液伺服系统进行控制的核心。伺服阀具有快速性、灵敏性及其他特性，能够将很小的电信号转换成相当的液压功率。

伺服阀在发生故障时，主要表现为阀不工作、阀有一定的输出，但是已经失控、阀反应迟钝、系统中出现了频率较高的噪声、阀输出不能连续控制及漏油、部件卡塞等。而当伺服阀卡死，阀的调节功能就失效[2]。

对原因进行分析，主要有从以下方面进行分析。一是汽轮机高压调节阀自动关闭或全开，其他调节阀自动开大或关小负荷未产生变化，即调节阀未出现故障;二是如果控制系统油压和油位没有特殊的变化，即说明系统没有出现外漏情况;三是油泵电流未明显变大及油压未下降，说明调节阀卸荷阀等无故障，无内漏情况;四是阀门在切单阀后，如果阀门开度和另外的阀门开度不一致，又或者阀门的相关指令和阀门的反馈不一样，就说明该阀门为出现故障的阀门。结合上述提到的情况，假使阀门关闭后不能开启，说明可能为伺服阀卡塞或电信号消失，如果阀门不能关闭，就说明是伺服阀卡塞造成的调节阀失去控制[2]。

3.2 快速卸荷阀故障

快速卸荷阀指的是在机组发生故障必须紧急停机时，在紧急脱扣等装置令危急速断油泄油失压后，促使油动机活塞下的压力油通过快速泄荷阀释放，此时就能够使阀门在弹簧力的作用下迅速关闭[3]。在快速卸荷阀故障发生时，即常见的杯状滑阀关闭不严密或卡塞，导致内漏严重，使油动机无法正常开启。主要表现为以下几个方面，一是油泵电流大幅度上升，而油压下降，油位不变;二是在故障情况下，调节阀有可能会出现突然关闭的情况;三是故障情况下，故障调节阀开度会产生一定的波动，且负荷也会随着调节阀的波动而波动;四是故障调节阀的开度和实际的指令会出现小于实际指令的情况。如故障阀门开度与实际指令偏差很大，高压调节阀则会自动进行切换成单阀;五是当油压下降到一定程度时，备用的EH油泵就会进行联启;六是在内漏时，会有大量的压力油经过卸荷阀回到回油管，随之带来的热量会令回油管道出现发热的情况[3]。

4、汽轮机高压调节阀故障的处理措施及预防措施

4.1 保持稳定状态

要保证汽轮机高压调节阀在未发生故障和发生故障时能够得到合适的处理，首先就是要让机组负荷处于一个相对稳定和适当减小的状态。

4.2 故障阀门切手动

在汽轮机高压调节阀发生故障时，在第一时间要将故障阀门切换成手动的状态，并将设定指令与实际阀位相对应，以免在阀门卡塞故障消除时，调节阀出现突然开启或关闭的情况[4]。除此之外，假使调节阀出现故障出现无法控制的情况，就会造成负荷调整特性下降，为保证正常运行，必须将高压调节阀手动切换成单阀运行状态。

4.3 检查维修

在故障未发生时，必须对相关装置进行细致的检查。而当汽轮机高压调节阀故障发生时，应立即让热工技术人员对伺服阀控制电缆进行检查，检查是否存在损坏的情况。在确定损坏后，应马上对伺服阀进行更换。需要注意的是，在伺服阀更换前，首先应将控制电缆接线正、负极做好正确的标记，以免出现差错[5]。在控制电缆恢复后，此时应立即和运行人员进行联系，让运行人员固定接线。伺服阀成功更换并投入系统时，必须注意供油手动阀注油的开启速度，要尽量缓慢。

在机组完成检修或启动之前，应该对对EH油系统实行彻底的冲洗，并对化验油质进行检验，只有在合格后才能启动。而在启动前，应对阀门的活动进行一定的试验。

4.4 油动机零件检查与清洗

对油动机进行解体检查，在找到油动机出现阀位漂移、拒动和反复开关的主要原因后，对油动机的零件进行细致的清洗，同时更换各种软密封组件[6]。在完成油动机整体组装后，进行相应的开关试验，如果阀门随着指令进行正常的开关，即汽轮机能够正常的运行。

总结：汽轮机高压调节阀在出现故障时，会严重阻碍汽轮机的正常运行。因此，要保证汽轮机进行正常的运行，必须在故障未出现前就做好细致的检查，在故障出现时，应该及时做出相应的措施，解决出现的问题。在日常的工作中，还应定期对油动机进行解体清洗，有效避免故障的出现。

参考文献：

[1]黄文，李玉辉，李聪辉，张继文，和占林.350MW汽轮机高调阀异常开启原因分析及处理[J].河南电力，2020（S2）：92-95.

[2]霍红岩，秦成果，于海存，张谦.汽轮机高压调节阀故障引起机组负荷突变原因分析[J].内蒙古电力技术，2020，38（02）：26-28+40.

[3]林森，李凡林，王帅，张美.汽轮机高压调节阀阀杆断裂故障分析及处理[J].安徽电气工程职业技术学院学报，2020，25（01）：95-98.

[4]史艳强，刘月军，赵志宏，李飞，李臣义.600MW汽轮机高压调节阀故障分析与处理[J].内蒙古电力技术，2015，33（03）：96-100.

[5]韩志强.300MW汽轮机高压主汽调节阀故障分析及处理[J].山西电力，2008（06）：47-48+62.

[6]孙锦法，丁凯霞.50MW汽轮机高压调节阀故障分析及改进[J].中氮肥，2004（06）：48-50.

作者简介：

张骥（1990.02--）;男，浙江龙游，本科，毕业于浙江大学;助理工程师;研究方向：汽轮机检修管理。

（浙江浙能兰溪发电有限责任公司，浙江 金华 321100）