大慶石化公司熱電廠汽機(jī)車(chē)間所配置的1號(hào)汽輪機(jī)，是杭州汽輪機(jī)制造廠引進(jìn)德國(guó)西門(mén)子公司威塞爾廠的三系列工業(yè)汽輪機(jī)制造**技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品，型號(hào)為：EHNG50/63/0，單級(jí)抽汽背壓式汽輪機(jī)。主要參數(shù)：額定轉(zhuǎn)速3000r/MiN；額定功率25MW；進(jìn)汽壓力9.0±0.5MPA；進(jìn)汽流量為277t/H；抽汽壓力3.9～4.4MPA；抽汽流量為188t/H；排汽壓力0.12～0.25MPA。
該機(jī)組于2008年10月大修結(jié)束，到2009年7月，機(jī)組中壓調(diào)閥多次出現(xiàn)抖動(dòng)，使機(jī)組電負(fù)荷波動(dòng)。表1為中壓調(diào)閥抖動(dòng)故障統(tǒng)計(jì)表。
表1 中壓調(diào)閥抖動(dòng)故障統(tǒng)計(jì)表
1 故障描述
抖動(dòng)故障每次出現(xiàn)都有一定的預(yù)兆，電負(fù)荷出現(xiàn)2-4MW的波動(dòng)，與505E調(diào)速系統(tǒng)電液轉(zhuǎn)換器故障現(xiàn)象非常相似。在判斷故障時(shí)，需排除調(diào)速系統(tǒng)故障后，才能確定為中調(diào)閥故障。因此在**次出現(xiàn)該故障時(shí)，對(duì)調(diào)試系統(tǒng)進(jìn)行了全面的檢修，電液轉(zhuǎn)換器送交專(zhuān)業(yè)廠家檢修、清洗、檢驗(yàn)后啟動(dòng)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題沒(méi)有解決。才發(fā)現(xiàn)了故障的源頭為中調(diào)閥，于是對(duì)中壓調(diào)整閥進(jìn)行解體檢查。
**次發(fā)現(xiàn)故障為2009年5月份出現(xiàn)的，經(jīng)過(guò)對(duì)調(diào)速系統(tǒng)檢修后，確認(rèn)505E調(diào)速系統(tǒng)無(wú)問(wèn)題。2009年6月4日，發(fā)現(xiàn)中壓調(diào)整汽閥內(nèi)有異音。解體檢查發(fā)現(xiàn)故障為中壓調(diào)整汽閥閥桿與閥桿套筒凸肩接觸面間隙增大，導(dǎo)致中壓調(diào)整汽閥抖動(dòng)，電負(fù)荷波動(dòng)；閥桿套凸肩中間部分因?yàn)榕c閥桿相互撞擊產(chǎn)生凹坑。
2 原因分析
（1）現(xiàn)象分析。
通過(guò)進(jìn)一步的分析，可以得出原因：閥桿與閥桿套在安裝時(shí)緊固螺母沒(méi)有旋緊，存在間隙，運(yùn)行中汽流吹動(dòng)閥蝶產(chǎn)生振動(dòng)，造成閥桿與閥桿套撞擊，閥桿套材質(zhì)較軟，閥桿套與閥桿接觸面產(chǎn)生凹坑。從檢修記錄可以查到，安裝時(shí)閥桿與閥桿套在緊固螺母的力量作用下是接觸緊密的，緊固螺母在旋緊后已經(jīng)用電焊焊死，不存在緊固螺母因汽流吹動(dòng)閥蝶的振動(dòng)而造成松動(dòng)的可能。**次出現(xiàn)故障后從廠家訂購(gòu)了新的閥桿與閥桿套予以更換，安裝的過(guò)程中特別注意了緊固問(wèn)題，僅僅運(yùn)行了12天，再次出現(xiàn)了中壓調(diào)整汽閥抖動(dòng)情況。該問(wèn)題也就不能夠簡(jiǎn)單的認(rèn)為是未安裝緊固了。
（2）結(jié)構(gòu)分析。
閥蝶與閥桿套之間是存在間隙的、松動(dòng)的。這是為了在運(yùn)行中閥蝶自動(dòng)找中，避免閥桿受到彎曲力而設(shè)計(jì)的。
閥桿與閥桿套的接觸面積比較小，機(jī)組運(yùn)行中，蒸汽汽流的吹動(dòng)致使閥蝶振動(dòng)，閥蝶撞擊閥桿套，閥桿套將力量傳遞給閥桿，造成了閥桿套接觸面出現(xiàn)了凹坑。
該中壓調(diào)整汽閥的結(jié)構(gòu)已經(jīng)使用了二十多年，結(jié)構(gòu)上存在著一定的不合理性。二十年中也出現(xiàn)過(guò)中壓調(diào)節(jié)汽閥抖動(dòng)的問(wèn)題，更換閥桿、閥桿套后，可以保證機(jī)組3－4個(gè)大修期的連續(xù)運(yùn)行。但本次故障，從**次出現(xiàn)該故障更換閥桿、閥桿套后，反復(fù)的出現(xiàn)這一故障。就不能用一個(gè)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)不合理來(lái)解釋了。
（3）汽輪機(jī)本體整體分析。
機(jī)組于2009年6月大修，轉(zhuǎn)子、蒸汽室、轉(zhuǎn)鼓汽封、前汽封體返回杭州汽輪機(jī)廠鑲嵌汽封片。廠家檢查出蒸氣室噴咀5只損壞。整個(gè)汽輪機(jī)蒸汽的流動(dòng)分配產(chǎn)生了影響，損壞的噴咀無(wú)法將蒸汽的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，而損壞噴咀噴出蒸汽的不確定性也影響相鄰噴咀的轉(zhuǎn)化能力。機(jī)組運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)級(jí)壓力偏高。這一問(wèn)題也對(duì)中壓調(diào)節(jié)汽閥的蒸汽流動(dòng)產(chǎn)生較大的變化，調(diào)節(jié)汽閥閥蝶振動(dòng)增大。閥桿與閥桿套承受的沖擊力量也就進(jìn)一步加大，凹坑情況也就多次的出現(xiàn)了。
（4）材質(zhì)分析。
閥桿及閥桿套材質(zhì)是否存在問(wèn)題，因廠家所給出的相關(guān)材料中不包含任何材質(zhì)資料。我廠這么多年也沒(méi)有做過(guò)材質(zhì)分析，所以不能從材質(zhì)上找到原因。但是從每次出現(xiàn)故障后的閥桿及閥桿套情況可以看出，材質(zhì)還是存在著一定的問(wèn)題的。
3 總結(jié)
結(jié)構(gòu)上分析可以看出該調(diào)節(jié)閥的設(shè)計(jì)上存在著一定的缺陷，雖然不是致命缺陷，但在機(jī)組的氣流擾動(dòng)變大的情況下，使用壽命是不長(zhǎng)久的。雖然在這期間采用了許多手段，但仍無(wú)法達(dá)到長(zhǎng)期運(yùn)行的目的。
4 改進(jìn)措施
因?yàn)樵搯?wèn)題是由于氣流擾動(dòng)導(dǎo)致閥蝶帶動(dòng)閥桿套與閥桿撞擊，使閥桿套出現(xiàn)凹坑所致。在無(wú)法解決汽輪機(jī)內(nèi)部諸多問(wèn)題和材質(zhì)問(wèn)題的情況下，對(duì)閥桿和閥桿套的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，提高二者的抗沖擊性，也就保證了該調(diào)整閥的長(zhǎng)期的運(yùn)行。具體方案如下：
造后的閥桿在與閥桿套接觸位置增加了一個(gè)小的凸肩，尺寸與閥桿套的凸肩完全一致，這樣就增加了二者之間的接觸面積，提高了抗沖擊性能。
安裝改造后的閥桿后，自2010年4月至2011年4月再?zèng)]有發(fā)生過(guò)類(lèi)似故障。可以肯定的說(shuō)，這個(gè)改造方案成功的解決了此問(wèn)題。
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