300MW机组汽动给水泵调门工作异常案例分析及防范措
施
翟松衡，单晓明
【摘 要】摘要:通过对300MW机组汽动给水泵调门工作异常案例分析，从检修及运行专业提出解决方案，从而降低给水泵工作异常造成的机组跳闸事故发生的风险。 【期刊名称】节能
【年(卷),期】2011(030)009 【总页数】3
【关键词】关键词:伺服阀;控制;转速
引言
安徽池州九华发电公司1#汽轮机由哈尔滨汽轮机厂制造(引进美国西屋公司技术)。汽轮机型号为N300-16.7/538/538，配置3台容量为50%的给水泵，其中2台为汽动给水泵，1台为电动给水泵。正常运行时，2台汽动给水泵同时工作，电动给水泵处于联锁备用，抢水联锁投入。2台小机(汽动给水泵)调节系统采用MEH-V，为引进型300MW新建机组典型配置。
2010年2月19日，1#机组A汽动给水泵突然发生给水流量大幅波动现象，经分析认定为:EH抗燃油中的异物堵塞造成伺服阀工作不正常，经检修专业提出解决方案，运行专业针对此类事件制定出给水泵应急预案，以保证机组安全运行。
1 问题描述
2010年2月19日10∶21左右，1#机组负荷为190MW，锅炉汽包水位波动
下降，1A、1B汽动给水泵组自动参与升速调节并转入稳定跟踪状态。10∶22∶07，1A 汽动给水泵转速 4032r/min，入口流量输出308t信号后开始瞬时下降。10∶22∶10，给水泵转速降至3808r/min，给水泵入口流量下降至182t，10∶22 ∶11，给水泵入口流量下降至 80.9t，10∶22∶12，给水泵转速微量上升，给水泵入口流量继续下降至87t，“A汽泵最小流量再循环切手动”报警来，再循环阀超驰开(属于给水泵保护正常动作调节)，5min后又发生一次给水泵入口流量下降至87t左右的情况，在此之后，给水泵转速及流量均趋于稳定。为防止1A小汽轮机控制系统整定值影响给水泵组的运行，当日停运1A汽动给水泵组并进行了调门行程的零位及满量程静态调整，未发现异常情况，14∶40左右，1A汽动给水泵再次并泵参与运行。
通过查阅1#机组给水系统相关运行历史趋势曲线发现，给水泵转速、流量瞬时下降期间，1A小汽轮机低压配汽机构阀位指令为开启指令，但从表1可以看出LPGV阀位开度反馈电压却出现急速减小的现象，反馈电压由1.58V突降至1.15V，通过表2看出反馈电压开始回升。短短3s内A给水泵相关历史趋势变化拐点均一致同步变化。
2 原因分析
小汽轮机调节控制系统伺服阀为MOOG G761-004型，该型伺服阀在阀口全开(100%给定指令信号)时流量为38L/min，40%指令信号下，流量为15.2L/min，即 253333 mL/t。
小机油动机油缸内径为φ64，活塞有效工作深度为86mm，因此，有效工作容积为276521mL。根据设备性能状况，伺服阀的短时工作进油完全可以造成油动机活塞产生较大位移量。
2.1 给水流量下降的分析
汽包水位下降后，1A、1B汽动给水泵跟进升速，但1A汽动给水泵LPGV阀位开度反馈为下降趋势，即低压调门瞬时朝关闭方向行进，与指令要求相反。低压调门开度瞬时减小后，低压进汽量减少，给水泵组转速瞬时降低。给水泵组流量信号取至主泵与前置泵之间的给水管道，即前置泵(双吸离心泵)出口，主给水泵转速瞬间的变化造成主泵出口给水流量跟进不连续，主给水泵与前置泵工作瞬时不匹配(相当于前置泵出口新增一道隔离门，隔离门开度瞬时关小)，主给水泵瞬时降速阻碍了前置泵出口给水的流动，造成前置泵电机电流急剧下降，给水流量同步快速降低。 2.2 低压调门异常关闭情况的分析
低压调门的开、关状态由油动机活塞传递执行，油动机活塞的运动方向受控于伺服阀。根据伺服阀的工作原理，过程分析如下:
1)机组稳定在190MW区间运行，为稳定调整汽包水位，1A汽动给水泵稳定跟进调整给水流量，但伺服阀稳定在关指令平衡状态，此时有一不规则外形的异物堵塞伺服阀关闭侧喷油嘴部分通流面，造成伺服阀活塞关闭侧油压升高进而推动活塞移动。
2)虽然同步给予调门(即伺服阀)开启指令稳定汽包水位，但伺服阀活塞开启侧油压升高量不足以克服关闭侧油压压力升高量，造成活塞关闭侧进油口始终打开，抗燃油通过该油口进入到油动机关闭腔室侧，油动机瞬时动作，调门关小，小机转速瞬时下降。
3)随着低调阀位指令输出值不断加大，伺服阀中挡板与关闭侧喷油嘴间隙逐渐变大，喷油嘴内的异物发生位移并使通流面积增大，最终异物被冲走，使伺服
300MW机组汽动给水泵调门工作异常案例分析及防范措施
