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二級噴嘴電液轉換器故障燃氣輪機高壓軸超速
中原化肥廠燃氣輪機為分軸式燃氣輪機。高壓軸帶動壓氣機,低壓軸帶負荷――空氣壓縮機,二者之間為氣體聯系,通過設置二級可調噴嘴,來實現部分溫度控制和高壓軸轉速控制。二級可調噴嘴控制和燃料閥控制均采用電液式控制系統(tǒng),由溫度控制系統(tǒng)敏感元件―排氣熱電偶測得溫度信號輸入到溫度控制系統(tǒng),經平均、放大并轉換為直接與排氣溫度成比例的電壓信號NCE(現MKV中為TSRNZ),
該電壓信號被轉送到可調噴嘴控制系統(tǒng),經電液轉換器轉變?yōu)橐簤盒盘?,使噴嘴油動機活塞動作,從而驅動噴嘴導葉轉角改變,相應改變了低壓透平的通氣面積,高、低壓軸負荷隨之改變,高壓軸轉速變化引起壓氣機排出的空氣量改變,從而達到乏氣溫度的控制。
可見,在實現噴嘴溫控過程中,其電液轉換器起著至關重要的作用。而電液轉換器是一個比較精密、嬌氣的元件,液壓噴嘴孔的直徑都是很小的(約0.5mm),擋板的位移也只有0.1mm左右,中間平衡位置要求很嚴格,此外滑閥與滑套之間間隙很小,加工精度要求很高,對油的清潔度要求也很高,故而其故障率也較高。電液轉換器故障,將導致噴嘴控制失常,直接影響機組的安全運行。
2電液轉換器故障,高壓軸超速
1994年4月19日,燃氣輪機啟動正常后,隨之出現高壓軸急劇上升,NCE隨之急劇下降(噴嘴應關小),直至出現高壓軸超速跳車,當時NCE為一3(范圍為一5~15),現場二級噴嘴實際轉角為5,排氣溫度T02100下降到453℃。
造成高壓軸超速的原因,顯然是電液轉換器工作失常,其結果使二級噴嘴在非正常調節(jié)下開大,導致高壓軸轉速急劇升高,二級噴嘴調節(jié)系統(tǒng)隨之降低了NCE輸出,而電液轉換器并未相應跟進調整,而呈反向調節(jié),直至事故發(fā)生。
3故障原因分析及預防
造成電液轉換器失常的外部原因,主要有三個方面,一是油質,若油的清潔度低,其中雜質會堵塞轉換器噴嘴入口濾網;二是運行周期長周期運行,油污匯集同樣造成噴嘴孔入口濾網堵塞;三是負荷的多繁大幅度波動。
可采取的措施,其一,加強油晶管理,定期對油過濾,更換液油過濾器,確保液壓油清潔度。其二,盡可能維持機組負荷的穩(wěn)定運行。
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