汽輪機(jī)調(diào)節(jié)設(shè)備故障及排除
一、速關(guān)閥開(kāi)啟不正常
速關(guān)閥又稱(chēng)為主氣門(mén),曾發(fā)生兩只閥都不開(kāi)啟或只有一只閥開(kāi)啟而另一只不開(kāi)啟的現(xiàn)象。開(kāi)閥過(guò)程中,啟動(dòng)油壓力逐漸下降,速關(guān)油壓力逐漸上升,油壓變化趨勢(shì)基本正常,啟動(dòng)油及速關(guān)油管線(xiàn)都有較強(qiáng)地振動(dòng),當(dāng)啟動(dòng)調(diào)節(jié)器發(fā)出閥全開(kāi)信號(hào)時(shí),閥根本就未動(dòng)作。
速關(guān)閥的開(kāi)啟和關(guān)閉由啟動(dòng)調(diào)節(jié)器通過(guò)油壓控制,開(kāi)啟時(shí),先是啟動(dòng)油通至活塞側(cè),使活塞克服彈簧力壓向活塞盤(pán),然后速關(guān)油通入活塞盤(pán)側(cè),使活塞盤(pán)與活塞的密封面保持封合。隨后啟動(dòng)油開(kāi)始有控制地排泄,活塞盤(pán)與活塞作為一個(gè)整體在兩側(cè)油壓差作用下向活塞側(cè)移動(dòng),直至被試驗(yàn)活塞限位。在活塞盤(pán)移動(dòng)時(shí),閥桿隨之動(dòng)作,速關(guān)閥開(kāi)啟。當(dāng)速關(guān)油卸壓時(shí),彈簧將活塞和活塞盤(pán)頂開(kāi)脫離,速關(guān)閥關(guān)閉。
速關(guān)閥開(kāi)啟不正常是開(kāi)啟操作過(guò)快造成。開(kāi)啟速關(guān)閥過(guò)程中,先通啟動(dòng)油,后通速關(guān)油,二者有一個(gè)切換過(guò)程,一旦調(diào)節(jié)器操作速度過(guò)快,速關(guān)油的升壓速度小于啟動(dòng)油的卸壓速度,彈簧克服啟動(dòng)油壓而將活塞盤(pán)與活塞推開(kāi),致使速關(guān)閥無(wú)法開(kāi)啟。由于受啟動(dòng)油和速關(guān)油壓力作用,活塞盤(pán)與活塞脫開(kāi)并不是一次到位的,彈簧將活塞盤(pán)與活塞彈開(kāi)的瞬間引起油壓的升高及油壓脈動(dòng),油壓脈動(dòng)引起管線(xiàn)振動(dòng),當(dāng)啟動(dòng)油壓力降至一定壓力時(shí),活塞盤(pán)與活塞隨啟動(dòng)油壓逐步下降而平穩(wěn)脫開(kāi),管線(xiàn)振動(dòng)也隨之停止。
操作時(shí)要注意觀(guān)察速關(guān)油和啟動(dòng)油壓力,在速關(guān)油壓建立、啟動(dòng)油壓開(kāi)始下降時(shí),操作要緩慢或暫停幾秒鐘,速關(guān)油壓力稍高于啟動(dòng)油壓力時(shí),繼續(xù)操作就可使速關(guān)閥正常開(kāi)啟,油管線(xiàn)也不會(huì)振動(dòng)。一般暫停5s以上就可以實(shí)現(xiàn)正常開(kāi)啟。
二、調(diào)節(jié)氣門(mén)不動(dòng)作
調(diào)節(jié)氣門(mén)是由錯(cuò)油門(mén)滑閥和油動(dòng)機(jī)來(lái)控制的,通過(guò)改變電液轉(zhuǎn)換器輸出的二次油壓來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)氣門(mén)的調(diào)節(jié)。開(kāi)機(jī)時(shí),曾發(fā)生二次油壓改變而油動(dòng)機(jī)、調(diào)節(jié)氣門(mén)不動(dòng)作現(xiàn)象,是由于滑閥轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)與滑閥體脫開(kāi)所致。
在穩(wěn)定工況,滑閥下端的二次油作用力與上端的彈簧力相平衡,使滑閥處在中間位置,滑閥凸肩正好將中間套筒的油口封住,油動(dòng)機(jī)油缸的進(jìn)、出油路均被阻斷,因此油缸活塞不動(dòng)作,調(diào)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度保持不變。若工況發(fā)生變化,二次油壓升變化,滑閥的力平衡改變使滑閥發(fā)生移動(dòng),油動(dòng)機(jī)活塞動(dòng)作,改變調(diào)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度,機(jī)組負(fù)荷變化。負(fù)荷調(diào)整完成后,滑閥又恢復(fù)到中間位置,相應(yīng)氣閥開(kāi)度保持在新的位置,機(jī)組也就在新工況下穩(wěn)定運(yùn)行。
滑閥是由下部的滑閥體和頂部轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)用高強(qiáng)度厭氧膠粘接而成的組合件,在滑閥體和轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)中加工有油腔和通油孔。正常時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)和滑閥體粘接為一個(gè)整體,油腔內(nèi)充滿(mǎn)壓力油,形成一個(gè)封閉系統(tǒng),滑閥能軸向自由移動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)與滑閥體脫開(kāi)后,壓力油對(duì)圓盤(pán)產(chǎn)生向上的推力,對(duì)滑閥產(chǎn)生向下的推力。壓力油對(duì)滑閥產(chǎn)生向下的推力和滑閥本身的重力和大于二次油在滑閥底部產(chǎn)生的向上推力,滑閥被推到底部而無(wú)法向上移動(dòng),失去調(diào)節(jié)功能,油動(dòng)機(jī)及調(diào)門(mén)都不動(dòng)作。
清理滑閥和轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)后,用高強(qiáng)度厭氧膠將二者粘接,油動(dòng)機(jī)及調(diào)門(mén)工作正常。
三、調(diào)節(jié)氣門(mén)閥桿的拉桿接頭斷裂
調(diào)門(mén)是壓力卸載單座閥,閥桿的拉桿接頭斷裂是由于錯(cuò)油門(mén)滑閥的轉(zhuǎn)動(dòng)和顫振造成的。由于在滑閥體和轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)中加工有油腔和通油孔,正常工作時(shí),壓力油由滑閥的進(jìn)油孔進(jìn)入滑閥中心腔室,然后從轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)的三個(gè)徑向轉(zhuǎn)切向的噴油孔沿轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)的切線(xiàn)方向連續(xù)噴出,在油流沖力作用下滑閥連續(xù)旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速取決于轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)噴油孔的噴油量。滑閥的底部徑向有一個(gè)放油孔,滑閥每轉(zhuǎn)動(dòng)一轉(zhuǎn),這個(gè)放油孔與滑閥的泄油孔連通一次,在它們連通的瞬時(shí),部分二次油被泄放,二次油壓會(huì)略有下降,滑閥下移,而隨著滑閥的旋轉(zhuǎn),放油孔被封住時(shí),滑閥又上移。只要滑閥轉(zhuǎn)動(dòng),上述動(dòng)作就一直重復(fù),二次油壓有規(guī)律地脈動(dòng)使滑閥產(chǎn)生上、下顫振。滑閥的顫振引起油動(dòng)機(jī)活塞、活塞桿和調(diào)節(jié)氣閥閥桿產(chǎn)生微幅振蕩,油動(dòng)機(jī)能靈敏地對(duì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制信號(hào)做出響應(yīng),且部件不容易發(fā)生卡澀現(xiàn)象。調(diào)門(mén)閥桿每振蕩一次,卸載彈簧就會(huì)壓伸一次,拉桿也經(jīng)受一次拉伸,拉桿承受交變拉載荷,交變頻率與閥桿的振蕩頻率相等,拉伸力的大小與振幅有關(guān)。拉桿接頭的加工退刀凸肩直角處有應(yīng)力集中現(xiàn)象,當(dāng)交變頻率較高或拉伸力足夠大時(shí),拉桿接頭會(huì)發(fā)生疲勞斷裂,調(diào)節(jié)氣門(mén)突然關(guān)閉。
滑閥轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)噴油孔的噴油量和放油孔的泄油量都可利用調(diào)節(jié)螺釘來(lái)調(diào)整(調(diào)節(jié)回油孔道通流面積),一般油動(dòng)機(jī)活塞桿的振幅為0.2~0.3mm。調(diào)節(jié)氣門(mén)閥桿與油動(dòng)機(jī)活塞桿的升程比例系數(shù)為0.35,計(jì)算調(diào)節(jié)氣門(mén)閥桿的振幅應(yīng)在0.1mm以下,而實(shí)際的調(diào)節(jié)氣門(mén)閥桿振幅值為0.5mm左右,說(shuō)明滑閥的振幅偏大。
調(diào)節(jié)滑閥振幅調(diào)節(jié)螺釘和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)螺釘,縮小回油孔道通流面積,使油動(dòng)機(jī)活塞桿的振幅為0.25mm左右,調(diào)節(jié)氣門(mén)閥桿的振幅值為0.1mm以下,滑閥的轉(zhuǎn)速降低,降低了調(diào)節(jié)氣門(mén)閥桿的振蕩頻率和振幅,拉伸力減小,拉伸頻率降低。同時(shí),加工新拉桿時(shí),將拉桿接頭的加工退刀凸肩由直角過(guò)渡改為圓角過(guò)渡,減少應(yīng)力集中。從此,再未發(fā)生拉桿斷裂現(xiàn)象。
四、調(diào)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度波動(dòng)
調(diào)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度波動(dòng)幅度達(dá)2mm,二次油壓也波動(dòng)較大,機(jī)組負(fù)荷不穩(wěn)。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)電液轉(zhuǎn)換器的進(jìn)口濾網(wǎng)有棉紗絲狀物,發(fā)生堵塞。濾網(wǎng)堵塞后,供油量不足,滑閥不能維持在中間位置,要向下移動(dòng),滑閥向下移動(dòng)后又引起二次油壓升高,滑閥隨之又上升,如此反復(fù),表現(xiàn)出二次油壓波動(dòng)、滑閥上下移動(dòng)和調(diào)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度波動(dòng)。
停機(jī)檢修時(shí),清洗電液轉(zhuǎn)換器進(jìn)口濾網(wǎng)并對(duì)進(jìn)油管線(xiàn)進(jìn)行沖洗,機(jī)組正常運(yùn)行期間,定期在線(xiàn)濾油,提高油系統(tǒng)清潔度,消除了波動(dòng)現(xiàn)象。
五、電液轉(zhuǎn)換器故障
故障發(fā)生在夏季,現(xiàn)象是電液轉(zhuǎn)換器沒(méi)有任何輸出,更換新件后,一周內(nèi)再次出現(xiàn)同類(lèi)事故,經(jīng)檢測(cè)是電液轉(zhuǎn)換器的控制模 板因溫度過(guò)高而被燒壞。
電液轉(zhuǎn)換器工作介質(zhì)為主油泵出口未經(jīng)冷卻器的透平油,溫度為65℃,加之機(jī)組本身全被罩在隔音罩內(nèi),電液轉(zhuǎn)換器的工作環(huán)境溫度較高,很容易造成電子元件燒壞而導(dǎo)致轉(zhuǎn)換器無(wú)法工作。一般在電液轉(zhuǎn)換器故障前發(fā)生不穩(wěn)定現(xiàn)象,若不及時(shí)采取降溫措施,就會(huì)導(dǎo)致燒壞。
在機(jī)組不能停運(yùn)的情況下,一旦發(fā)現(xiàn)其工作稍有不穩(wěn)定苗頭時(shí),就要對(duì)電液轉(zhuǎn)換器強(qiáng)制通風(fēng)冷卻,使其不超溫。對(duì)潤(rùn)滑油冷卻器進(jìn)行清洗,降低端差,增開(kāi)循環(huán)水冷卻風(fēng)扇的臺(tái)數(shù),降低循環(huán)水溫度,使油箱溫度降至60℃以下。機(jī)組運(yùn)行時(shí),將電液轉(zhuǎn)換器部位的隔音罩門(mén)打開(kāi),使電液轉(zhuǎn)換器能通風(fēng)散熱。采取這些措施后,電液轉(zhuǎn)換器工作穩(wěn)定,未再發(fā)生燒壞現(xiàn)象。