關（guān）於智能渦街流量計（jì）卡澀問題分析及處理措施
點擊次數：2179 發布（bù）時間：2021-01-06 11:44:22
摘要:某發（fā）電廠1號機（jī）運行期間，智能渦街流量計CV2活動試驗出（chū）現卡澀現象。通過分析智能渦街流量計卡澀的原因，結合該廠（chǎng）現場的實際情況，列出了對（duì）智能渦街流量計卡澀現象處理過程及采取的相應防（fáng）範措施，徹底解決了智能渦街流量計（jì）的卡澀問題。
汽輪機智能渦街流量計卡澀是火力發（fā）電廠（chǎng）常見的故障（zhàng）之一（yī），其危害*大。正常運行（háng）時汽（qì）輪機負荷調均（jun1）靠（kào）智能（néng）渦街流量計來控製，且（qiě）目前國內較多數大功率機組不得不進行快速深度（dù）變負荷運行來緩解電網的調峰壓力。啟機（jī）過程中，智能渦街（jiē）流量（liàng）計（jì）的卡澀會造成汽輪機變速不（bú）穩，若遇上機組發生故障時或甩負荷（hé）時，智能渦街流量計出現卡澀現象嚴重的將發生飛車的重大事故。
某發電廠汽輪機采用東方汽輪機廠優（yōu）化型1000MW單軸、衝動式、四缸四排汽、一次中間再熱（rè）凝汽式汽輪機，型號:N1000－26．25/600/600。汽輪機配（pèi）有2個高壓主汽閥、2個智能渦（wō）街流量計及2個中壓（yā）聯合（hé）汽閥。高壓主汽（qì）閥和智能渦街流量計焊（hàn）接在一起，懸吊在機頭前的運行層下。
1智能渦街流量計卡澀現象判斷
2016年06月13日09時52分，1號機組高調閥活動試驗，負荷817MW，進汽壓（yā）力20.67MPa，進汽溫度578℃，高調閥CV2指令（lìng）41%，反饋63%不變，09時55分調門關（guān）閉至41%，後續（xù）指令（lìng）正常;22時09分負荷830MW，進汽壓力22.09MPa，進汽溫度586℃，高（gāo）調閥CV2指令36%，反饋46%不變，22時12分（fèn）高調閥CV2指令33%後反饋恢複（fù）正常。
2016年06月（yuè）14日16時36分，1號機組高調閥進行活動試驗，負（fù）荷970MW，進汽壓力24.60MPa，進汽溫度574℃，高調閥CV2指令85%，反饋92%不變，16時53分高調閥CV2反饋緩慢關至85%後快速關回至24%，主汽壓力*高被憋至28.5MPa，爐（lú）側28.8MPa，PCV閥動作，16∶57分關閉PCV閥後逐漸恢複，見圖1。
從圖1的DCS畫麵上可以看出（chū），智能渦街流（liú）量計指令曲線與智能渦街流量計反饋曲線不（bú）同步，發現該現象後，運行人（rén）員立（lì）即前往就地檢查，智（zhì）能渦街流量計反饋杆未出現脫落、斷裂（liè）等擾亂判斷的因素，經（jīng）過多次反（fǎn）複活（huó）動試（shì）驗，*終得出結論1號機智（zhì）能渦街流量（liàng）計CV2出現卡澀現象。
2智能渦街流（liú）量計（jì）卡澀問題（tí）分析
智能渦（wō）街流量計卡澀問題有多方麵原因造成，為找出智能渦街流量計卡澀的根本原因，該電廠從液控係統、蒸汽品質、外界影響因素及閥門內部結構等方麵逐項進行分析（xī）。
1)智能渦街流量計控製係統
智能渦街流量計的開啟、關閉主（zhǔ）要依靠DEH油係統的油壓實現。智能渦街流（liú）量計開啟時，通過油動機注入壓力油頂起執行機（jī）構，執行機構向上運動（dòng），從而帶動智能渦街（jiē）流量計的閥杆和閥碟向上動作，智能渦街流量計完成開（kāi）啟動作。智能渦街流量計在開啟的同（tóng）時，執行機構（gòu）帶動（dòng）操縱座彈簧運動壓縮彈簧，將一（yī）部（bù）分動能轉化為彈簧的彈性勢能儲存起來。智能（néng）渦街流（liú）量（liàng）計關閉時，先通過DEH係（xì）統發出指令，泄（xiè）掉油動機活塞腔室的壓力油，操縱座彈簧的彈（dàn）性勢（shì）能釋放，驅動智能渦街流量計執行機構向下運動（dòng），從而帶動智能渦街流量計的閥杆和閥碟向下運動，智能渦街流量計完成關閉（bì）動作。若DEH係統油質不（bú）合格，導致油（yóu）動機伺服閥堵塞，在（zài）閥門關閉過程中不能正常泄油，則（zé）會影響智能渦街流量計的正常關閉動（dòng）作。通過對DEH油係統的取樣、化（huà）驗得出結論:該廠DEH油質NAS5級，大於50μm粒徑的顆粒沒有，滿足（zú）DL/T571－2014標準要求，DEH油內（nèi）含水值48ppmm，符合要求。由此可以判斷DEH油質未對（duì）智能渦街流量計控製元件造成堵塞、鏽蝕（shí）等影響（xiǎng）。
2)蒸汽品質分析
蒸汽（qì）品質是指蒸汽的潔淨程度，通（tōng）常用單位質量蒸汽中所含雜質的總量來表示，若飽和蒸汽中含有鹽分、雜質較（jiào）多，會引起（qǐ）汽輪機側蒸（zhēng）汽管道、閥門、汽輪機通流部分的雜（zá）質沉澱，若鹽分在閥門處沉積，直接（jiē）會影響閥門的嚴密性及動作的靈活性。通過汽水監督的取樣、化驗得出結論:該廠的汽水品質均合格，可以排除蒸汽品質不（bú）良引起的積鹽、積垢現象導致智能渦街流量計卡澀。
3)外界因素及閥門內部結構分析智能渦街流量計周邊溫（wēn）度大幅度變化，導致閥體溫度急劇變（biàn）化產生動靜部位膨脹不均勻（yún），會造成閥（fá）門卡澀現象（xiàng）。現場檢查閥體周圍保溫未出現脫開、裂紋、脫落等現象，查閱DCS閥門溫度監（jiān）控曲線（xiàn），基（jī）本無異常波（bō）動，可以排除外界因素導致的閥門卡澀現象。
為了進（jìn）一步找出智能渦街流量計卡澀的原因，該廠於2016年09月26日對1號機組打閘停機，針對智能渦街流量計卡澀現象進行了一係列的檢修作業工（gōng）作。
3智能渦街流量計檢修情況
針對（duì）智能渦街流量計卡（kǎ）澀現象，在本次（cì）檢修中重點對易產生氧化皮的閥杆、閥（fá）芯進行了全麵排查，智能渦街流量計結構見圖2。
由（yóu）圖2可以看出，易產生卡澀現象（xiàng）的部位位於閥杆與閥套之間(D2)、閥（fá）芯與閥套之（zhī）間(D1)，且（qiě）在閥杆與閥套之間(D2)處鑲嵌（qiàn）有一層司太立合金材質襯套，該襯套通過過盈配合與閥套鑲嵌組合在一起。檢修（xiū）中測量了D1、D2處間隙，如表1。
1)由上表可以看出，閥芯與閥套間隙(D1)、閥杆與閥套間（jiān）隙(D2)明顯小於標準值，導致運行時出現局部卡澀現象（xiàng）。
2)檢（jiǎn）查中發現閥芯、閥杆均存在局部偏磨現象，在閥芯表麵發現大量氧化皮層，但是在閥杆表麵未發現明顯的氧（yǎng）化皮層。
4智（zhì）能渦街流量計卡澀情況分析
智能渦街流量計卡澀的根本原因在於閥體（tǐ）動（dòng）靜部分配合間隙減小，閥杆、閥芯存在局部偏磨現象。
1)動靜部分間隙減小現象（xiàng）分析在閥（fá）芯（xīn）表麵產生了（le）大量的氧化皮層，是導致閥芯配合間隙減小的根本原因。在（zài）閥杆部位未發現明顯的氧化皮層，為了解其動靜間隙減小的原因，東方汽輪機廠將智能渦街流量計芯組件整體拉回廠進行檢查處理（lǐ）。
智能渦街（jiē）流量計閥套材質為:2Cr12NiMo1W1V，其淬火溫度（dù）:980～1040℃，油回火溫度:650～750℃;內襯套材質為司太立合（hé）金，其金屬性質與2Cr12NiMo1W1V性質（zhì）完全不同，通過理論分析及工程實例證（zhèng）明司太立合金（jīn）能夠（gòu）更好地防止高（gāo）溫氧化現象發生。
通過智能渦街流量計（jì）結構（gòu）可以看出，在閥套與司太立合（hé）金內襯套組合形式上采（cǎi）用的是鑲嵌形式，實（shí）際（jì）運用過程中，該（gāi）組合件長期處在高溫、高壓（yā）環（huán）境下，兩種材質的（de）應力釋放能力不相同，長時間的（de）應力釋放及相互作（zuò）用導致司太立合金襯（chèn）套內徑變小，*終造成閥杆與閥套配合間（jiān）隙(D2)減小。
2)閥門部件偏磨現（xiàn）象分析智能渦街流量計動態部分(閥杆、閥芯)與靜態部分(閥套)配合在自由狀態下不存在碰磨現象，閥杆通過導向十字套與操縱座連接在一（yī）起，在（zài）安裝過（guò）程中，閥杆與操縱座的對（duì）中性不易保證，從而導致（zhì）閥杆在運行過（guò）程中橫向受力，出現偏磨現象。
5處理方案和效果
1)為了消除司太立合金襯套滑出和內徑減小的可能，東汽廠家將原襯套鑲嵌形式（shì）更（gèng）換成了噴塗形式（shì），即在襯套內表麵通過噴（pēn）塗堆焊一層（céng）厚度（dù）約0.5mm的司太立合金來達到防（fáng）止高溫氧化的作用。
2)閥（fá）芯表麵存在大量氧（yǎng）化皮，通過打磨加工將氧化皮全部清理幹淨後（hòu），在閥芯表麵堆焊一層厚度約0.5mm的司（sī）太（tài）立合金來達到防止高溫氧化的作用。
3)將原閥杆、閥芯的（de）外徑尺寸減小，使（shǐ）閥芯（xīn）與閥套配合間隙(D1)、閥杆與閥套配合間（jiān）隙(D2)增大，減小其卡澀的可能性，具體數據如表2。
4)優化閥杆（gǎn）與閥座的對中性，由於原（yuán）設計結構，閥杆（gǎn）與（yǔ）閥座（zuò）的對中性不易保（bǎo）證，此次加（jiā）工新導（dǎo）向十字套減小了套環與閥杆的配合間隙（xì），同時增加套環與操縱座套筒的配合，優（yōu）化（huà）後的導（dǎo）向十字套結構自身能夠保（bǎo）證閥杆的定位及（jí）對中，如圖3。
2016年11月02日，1號機組啟機運行，高調閥CV2活動性試驗合格，任何行程開關自如（rú）無卡澀，機組並網運行後，高調閥CV2各項性能（néng）試驗均合格，該廠高調閥卡澀現象得到了徹（chè）底的解決。
6結束語
智能渦街流量（liàng）計卡澀在火力發電廠中（zhōng）是汽輪機常見的問題（tí）之一，造（zào）成智（zhì）能渦街流量計（jì）卡澀的原因有很（hěn）多，一（yī）般在機（jī）組啟停過程中容易出現，嚴重影響機組的安全穩定運行。所以及時對比分析，查找原因並采取措施減少智能渦街流量計卡澀情況對機組穩定運行是至關重要的。希望（wàng）本文對解決電廠智能渦（wō）街流量（liàng）計卡澀情況能夠起到一定的借鑒作用。
汽輪機智能渦街流量計卡澀是火力發（fā）電廠（chǎng）常見的故障（zhàng）之一（yī），其危害*大。正常運行（háng）時汽（qì）輪機負荷調均（jun1）靠（kào）智能（néng）渦街流量計來控製，且（qiě）目前國內較多數大功率機組不得不進行快速深度（dù）變負荷運行來緩解電網的調峰壓力。啟機（jī）過程中，智能渦街（jiē）流量（liàng）計（jì）的卡澀會造成汽輪機變速不（bú）穩，若遇上機組發生故障時或甩負荷（hé）時，智能渦街流量計出現卡澀現象嚴重的將發生飛車的重大事故。
某發電廠汽輪機采用東方汽輪機廠優（yōu）化型1000MW單軸、衝動式、四缸四排汽、一次中間再熱（rè）凝汽式汽輪機，型號:N1000－26．25/600/600。汽輪機配（pèi）有2個高壓主汽閥、2個智能渦（wō）街流量計及2個中壓（yā）聯合（hé）汽閥。高壓主汽（qì）閥和智能渦街流量計焊（hàn）接在一起，懸吊在機頭前的運行層下。
1智能渦街流量計卡澀現象判斷
2016年06月13日09時52分，1號機組高調閥活動試驗，負荷817MW，進汽壓（yā）力20.67MPa，進汽溫度578℃，高調閥CV2指令（lìng）41%，反饋63%不變，09時55分調門關（guān）閉至41%，後續（xù）指令（lìng）正常;22時09分負荷830MW，進汽壓力22.09MPa，進汽溫度586℃，高（gāo）調閥CV2指令36%，反饋46%不變，22時12分（fèn）高調閥CV2指令33%後反饋恢複（fù）正常。
2016年06月（yuè）14日16時36分，1號機組高調閥進行活動試驗，負（fù）荷970MW，進汽壓力24.60MPa，進汽溫度574℃，高調閥CV2指令85%，反饋92%不變，16時53分高調閥CV2反饋緩慢關至85%後快速關回至24%，主汽壓力*高被憋至28.5MPa，爐（lú）側28.8MPa，PCV閥動作，16∶57分關閉PCV閥後逐漸恢複，見圖1。
從圖1的DCS畫麵上可以看出（chū），智能渦街流（liú）量計指令曲線與智能渦街流量計反饋曲線不（bú）同步，發現該現象後，運行人（rén）員立（lì）即前往就地檢查，智（zhì）能渦街流量計反饋杆未出現脫落、斷裂（liè）等擾亂判斷的因素，經（jīng）過多次反（fǎn）複活（huó）動試（shì）驗，*終得出結論1號機智（zhì）能渦街流量（liàng）計CV2出現卡澀現象。
2智能渦街流（liú）量計（jì）卡澀問題（tí）分析
智能渦（wō）街流量計卡澀問題有多方麵原因造成，為找出智能渦街流量計卡澀的根本原因，該電廠從液控係統、蒸汽品質、外界影響因素及閥門內部結構等方麵逐項進行分析（xī）。
1)智能渦街流量計控製係統
智能渦街流量計的開啟、關閉主（zhǔ）要依靠DEH油係統的油壓實現。智能渦街流（liú）量計開啟時，通過油動機注入壓力油頂起執行機（jī）構，執行機構向上運動（dòng），從而帶動智能渦街（jiē）流量計的閥杆和閥碟向上動作，智能渦街流量計完成開（kāi）啟動作。智能渦街流量計在開啟的同（tóng）時，執行機構（gòu）帶動（dòng）操縱座彈簧運動壓縮彈簧，將一（yī）部（bù）分動能轉化為彈簧的彈性勢能儲存起來。智能（néng）渦街流（liú）量（liàng）計關閉時，先通過DEH係（xì）統發出指令，泄（xiè）掉油動機活塞腔室的壓力油，操縱座彈簧的彈（dàn）性勢（shì）能釋放，驅動智能渦街流量計執行機構向下運動（dòng），從而帶動智能渦街流量計的閥杆和閥碟向下運動，智能渦街流量計完成關閉（bì）動作。若DEH係統油質不（bú）合格，導致油（yóu）動機伺服閥堵塞，在（zài）閥門關閉過程中不能正常泄油，則（zé）會影響智能渦街流量計的正常關閉動（dòng）作。通過對DEH油係統的取樣、化（huà）驗得出結論:該廠DEH油質NAS5級，大於50μm粒徑的顆粒沒有，滿足（zú）DL/T571－2014標準要求，DEH油內（nèi）含水值48ppmm，符合要求。由此可以判斷DEH油質未對（duì）智能渦街流量計控製元件造成堵塞、鏽蝕（shí）等影響（xiǎng）。
2)蒸汽品質分析
蒸汽（qì）品質是指蒸汽的潔淨程度，通（tōng）常用單位質量蒸汽中所含雜質的總量來表示，若飽和蒸汽中含有鹽分、雜質較（jiào）多，會引起（qǐ）汽輪機側蒸（zhēng）汽管道、閥門、汽輪機通流部分的雜（zá）質沉澱，若鹽分在閥門處沉積，直接（jiē）會影響閥門的嚴密性及動作的靈活性。通過汽水監督的取樣、化驗得出結論:該廠的汽水品質均合格，可以排除蒸汽品質不（bú）良引起的積鹽、積垢現象導致智能渦街流量計卡澀。
3)外界因素及閥門內部結構分析智能渦街流量計周邊溫（wēn）度大幅度變化，導致閥體溫度急劇變（biàn）化產生動靜部位膨脹不均勻（yún），會造成閥（fá）門卡澀現象（xiàng）。現場檢查閥體周圍保溫未出現脫開、裂紋、脫落等現象，查閱DCS閥門溫度監（jiān）控曲線（xiàn），基（jī）本無異常波（bō）動，可以排除外界因素導致的閥門卡澀現象。
為了進（jìn）一步找出智能渦街流量計卡澀的原因，該廠於2016年09月26日對1號機組打閘停機，針對智能渦街流量計卡澀現象進行了一係列的檢修作業工（gōng）作。
3智能渦街流量計檢修情況
針對（duì）智能渦街流量計卡（kǎ）澀現象，在本次（cì）檢修中重點對易產生氧化皮的閥杆、閥（fá）芯進行了全麵排查，智能渦街流量計結構見圖2。
由（yóu）圖2可以看出，易產生卡澀現象（xiàng）的部位位於閥杆與閥套之間(D2)、閥（fá）芯與閥套之（zhī）間(D1)，且（qiě）在閥杆與閥套之間(D2)處鑲嵌（qiàn）有一層司太立合金材質襯套，該襯套通過過盈配合與閥套鑲嵌組合在一起。檢修（xiū）中測量了D1、D2處間隙，如表1。
1)由上表可以看出，閥芯與閥套間隙(D1)、閥杆與閥套間（jiān）隙(D2)明顯小於標準值，導致運行時出現局部卡澀現象（xiàng）。
2)檢（jiǎn）查中發現閥芯、閥杆均存在局部偏磨現象，在閥芯表麵發現大量氧化皮層，但是在閥杆表麵未發現明顯的氧（yǎng）化皮層。
4智（zhì）能渦街流量計卡澀情況分析
智能渦街流量計卡澀的根本原因在於閥體（tǐ）動（dòng）靜部分配合間隙減小，閥杆、閥芯存在局部偏磨現象。
1)動靜部分間隙減小現象（xiàng）分析在閥（fá）芯（xīn）表麵產生了（le）大量的氧化皮層，是導致閥芯配合間隙減小的根本原因。在（zài）閥杆部位未發現明顯的氧化皮層，為了解其動靜間隙減小的原因，東方汽輪機廠將智能渦街流量計芯組件整體拉回廠進行檢查處理（lǐ）。
智能渦街（jiē）流量計閥套材質為:2Cr12NiMo1W1V，其淬火溫度（dù）:980～1040℃，油回火溫度:650～750℃;內襯套材質為司太立合（hé）金，其金屬性質與2Cr12NiMo1W1V性質（zhì）完全不同，通過理論分析及工程實例證（zhèng）明司太立合金（jīn）能夠（gòu）更好地防止高（gāo）溫氧化現象發生。
通過智能渦街流量計（jì）結構（gòu）可以看出，在閥套與司太立合（hé）金內襯套組合形式上采（cǎi）用的是鑲嵌形式，實（shí）際（jì）運用過程中，該（gāi）組合件長期處在高溫、高壓（yā）環（huán）境下，兩種材質的（de）應力釋放能力不相同，長時間的（de）應力釋放及相互作（zuò）用導致司太立合金襯（chèn）套內徑變小，*終造成閥杆與閥套配合間（jiān）隙(D2)減小。
2)閥門部件偏磨現（xiàn）象分析智能渦街流量計動態部分(閥杆、閥芯)與靜態部分(閥套)配合在自由狀態下不存在碰磨現象，閥杆通過導向十字套與操縱座連接在一（yī）起，在（zài）安裝過（guò）程中，閥杆與操縱座的對（duì）中性不易保證，從而導致（zhì）閥杆在運行過（guò）程中橫向受力，出現偏磨現象。
5處理方案和效果
1)為了消除司太立合金襯套滑出和內徑減小的可能，東汽廠家將原襯套鑲嵌形式（shì）更（gèng）換成了噴塗形式（shì），即在襯套內表麵通過噴（pēn）塗堆焊一層（céng）厚度（dù）約0.5mm的司太立合金來達到防（fáng）止高溫氧化的作用。
2)閥（fá）芯表麵存在大量氧（yǎng）化皮，通過打磨加工將氧化皮全部清理幹淨後（hòu），在閥芯表麵堆焊一層厚度約0.5mm的司（sī）太（tài）立合金來達到防止高溫氧化的作用。
3)將原閥杆、閥芯的（de）外徑尺寸減小，使（shǐ）閥芯（xīn）與閥套配合間隙(D1)、閥杆與閥套配合間（jiān）隙(D2)增大，減小其卡澀的可能性，具體數據如表2。
4)優化閥杆（gǎn）與閥座的對中性，由於原（yuán）設計結構，閥杆（gǎn）與（yǔ）閥座（zuò）的對中性不易保（bǎo）證，此次加（jiā）工新導（dǎo）向十字套減小了套環與閥杆的配合間隙（xì），同時增加套環與操縱座套筒的配合，優（yōu）化（huà）後的導（dǎo）向十字套結構自身能夠保（bǎo）證閥杆的定位及（jí）對中，如圖3。
2016年11月02日，1號機組啟機運行，高調閥CV2活動性試驗合格，任何行程開關自如（rú）無卡澀，機組並網運行後，高調閥CV2各項性能（néng）試驗均合格，該廠高調閥卡澀現象得到了徹（chè）底的解決。
6結束語
智能渦街流量（liàng）計卡澀在火力發電廠中（zhōng）是汽輪機常見的問題（tí）之一，造（zào）成智（zhì）能渦街流量計（jì）卡澀的原因有很（hěn）多，一（yī）般在機（jī）組啟停過程中容易出現，嚴重影響機組的安全穩定運行。所以及時對比分析，查找原因並采取措施減少智能渦街流量計卡澀情況對機組穩定運行是至關重要的。希望（wàng）本文對解決電廠智能渦（wō）街流量（liàng）計卡澀情況能夠起到一定的借鑒作用。