某公司水泥熟料生產(chǎn)線為實現(xiàn)節(jié)能減排利用水泥窯系統(tǒng)余熱廢氣發(fā)電，配套建設(shè)一套低溫余熱發(fā)電機組，汽輪機為多級混汽凝汽式NZ11-1.15/0.13，額定輸出功率11MW，入口蒸汽壓力為1.15MPa，補汽壓力0.13MPa，交流發(fā)電機QFW-12-2A額定功率12MW，年發(fā)電量占公司生產(chǎn)線總用電量1/3，經(jīng)濟效益十分可觀，實現(xiàn)了節(jié)能減排。2013年12月19日汽輪發(fā)電機組在升負荷過程中突然出現(xiàn)高調(diào)門油動機活塞震顫，同時壓力油進油管、控制油進油管也隨之共振顫動。隨后對汽輪機發(fā)電機組進行降負荷操作，仍不能使油動機活塞上下震顫穩(wěn)定下來，并且油管由于震動出現(xiàn)滲油，被迫停機檢查。

一、油動機結(jié)構(gòu)

油動機又稱伺服液壓馬達：包括錯油門、油缸活塞及活塞桿、殼體、反饋控制部分。油動機是調(diào)節(jié)汽閥的執(zhí)行機構(gòu)(如圖1、2)。

圖1油動機外部結(jié)構(gòu)

圖2 油動機內(nèi)部結(jié)構(gòu)

高調(diào)門油動機活塞的上下運動是由油動機的錯油門工作控制的。而油動機錯油門的上下運動是由DDV伺服閥電液調(diào)節(jié)工作的。關(guān)閉主蒸汽管道電動截止閥，重新掛閘，檢查各油系統(tǒng)高壓油泵出口油壓、AST油壓、OPC油壓、DDV伺服輸出油壓比平時正常運行略微偏低一點，但均在正常范圍內(nèi)。OPC電磁閥是超速保護控制閥，正常運轉(zhuǎn)時OPC電磁閥失電關(guān)閉；AST電磁閥是自動停機跳閘保護控制閥，正常運轉(zhuǎn)時AST電磁閥應(yīng)該得電關(guān)閉，由于油系統(tǒng)各油壓均在正常值，說明DDV伺服閥下面插裝閥體進出油道是通暢且無卡澀的，排除了油道堵塞即電液系統(tǒng)中。

二、油動機調(diào)節(jié)系統(tǒng)分析及故障排查

油動機是汽輪機調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu),它接受DEH控制系統(tǒng)發(fā)出的指令，操縱汽輪機閥門的開啟和關(guān)閉，從而達到控制汽輪機組轉(zhuǎn)速、負荷以及保護機組安全的目的。

圖3油動機調(diào)節(jié)系統(tǒng)圖

檢查電液系統(tǒng)中“電”即DDV伺服閥控制線路信號是否正常，首先檢查DDV伺服閥零點是否漂移，對DDV伺服閥進行零點標定，拔下DDV伺服閥的航空插頭對其進行手動調(diào)節(jié)標定，在此過程中閥門動作穩(wěn)定沒有震顫現(xiàn)象發(fā)生。插上航空插頭后對調(diào)門進行拉閥試驗時，油動機及油管道又開始震顫。其次對DDV伺服控制系統(tǒng)排查：

(1)更換了一個新的DDV伺服閥，但是震顫現(xiàn)象仍然存在。

(2)對DDV伺服閥航空插頭進行檢查，沒有發(fā)現(xiàn)相間短路及接地現(xiàn)象。

(3)更換DDV伺服閥控制卡件至備用通道也不能使油動機活塞穩(wěn)定下來。

通過對調(diào)節(jié)系統(tǒng)分析，對引起油動機震顫故障因素逐一檢驗、檢查排除過程見表1。

表1引起油動機震顫故障及處理

三、油動機震顫原因分析及解決

經(jīng)過以上現(xiàn)場排除液壓系統(tǒng)伺服閥組、電氣控制系統(tǒng)和油液清潔度等各方面因素后，檢查拆卸解體高調(diào)門油動機，發(fā)現(xiàn)油動機底部高壓耐油石棉板已經(jīng)沖刷破損腐爛嚴重（如圖4、5）。

圖4殼底墊片損壞

圖5清理墊片

現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)有兩方面原因，一是油動機出廠時墊片沒有按殼底板油口制作留孔，導致高壓油長期浸泡沖刷沒有按設(shè)計開口的墊片石棉板而腐爛；二是錯油門底座蓋板螺釘松動，蓋板突起不平，墊片上下不平整，油浸泡墊片，導致油動機壓力油進油、回油以及油動機活塞進油、回油接通，DDV伺服閥判斷并反應(yīng)油壓信號出現(xiàn)混亂。從而使從DDV伺服閥出來給到錯油門的脈沖油壓時大時小，錯油門時上時下不能穩(wěn)定，油動機活塞也隨之上下震顫，同時油管道也隨之共振。按照殼底板采用優(yōu)質(zhì)耐油石棉板，按殼底板油口留孔制作墊板，緊固底座蓋板螺釘保證底板平整無凸起，重新清理密封后安裝油動機調(diào)試，油動機活塞上下震顫和油管道震動消失,汽輪發(fā)電機組一次掛閘并網(wǎng)恢復正常發(fā)電運行。

四、結(jié)束語

引起汽輪機油動機高調(diào)門震顫的原因有多種，查找比較復雜困難，通常首先會想到DDV伺服閥等液壓系統(tǒng)油臟卡澀、磨損泄漏或控制系統(tǒng)接觸反饋信號不良導致震顫故障發(fā)生，不易想到或判斷油動機底板墊片損壞出現(xiàn)問題，導致進出油短路發(fā)生震顫故障，總結(jié)油動機高調(diào)門震顫主要因素可歸納為：

(1)高調(diào)門LVDT位移傳感器閥位反饋異常、連接桿出現(xiàn)松動、信號接線松動。

(2)DDV伺服卡參數(shù)不當、伺服閥零點漂移、伺服閥驅(qū)動信號接線松動。

(3)指令信號有干擾、DEH指令信號波動

(4)DDV伺服閥或油動機錯油門卡澀、系統(tǒng)油壓波動、油動機進、回油室竄油。

今后經(jīng)驗是汽輪機大修時要檢查油動機底板墊片完好性及底板平整度避免凸起，及時按設(shè)計要求制作更新耐油石棉橡膠板并留好油孔位置，同時，定期檢查回油箱過濾網(wǎng)上殘留雜物，便于分析發(fā)現(xiàn)問題及早解決，汽輪機油液一定要符合清潔度等級技術(shù)要求，可以實現(xiàn)再線過濾，避免發(fā)生油動機高調(diào)門震顫故障或事故，保證發(fā)電機組安全穩(wěn)定正常運行，發(fā)揮節(jié)能減排作用。