關於氣體渦街流量（liàng）計卡澀問題分析及處理措（cuò）施

摘要:某（mǒu）發電（diàn）廠1號（hào）機運（yùn）行（háng）期（qī）間，氣體渦街流量計CV2活動試驗出現卡澀現象。通過分析氣（qì）體渦街流量計卡澀的原因，結合該廠現場的實際情況，列（liè）出（chū）了對氣體渦街流量計卡澀現象處理過程及采取的相應防範（fàn）措施，徹底（dǐ）解決了氣體（tǐ）渦街流量計的（de）卡澀問題。
汽輪機氣體渦街流量（liàng）計卡澀是火力發電廠常見的故障之一，其危害*大。正常運行時汽（qì）輪機負荷調均靠氣體渦街流量計來控製，且目前國內較多數大（dà）功率機組不得不進（jìn）行快速深度變負荷運行來緩解電（diàn）網的調峰（fēng）壓力。啟機過程（chéng）中，氣體渦街流量計（jì）的卡澀會（huì）造成汽輪機變速不穩，若遇上（shàng）機組發生故障時或甩負荷時，氣體渦街流量（liàng）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（zhóu）、衝動式、四缸四排汽、一（yī）次中間（jiān）再熱凝汽式（shì）汽輪機，型（xíng）號:N1000－26．25/600/600。汽輪機配有2個高壓主汽（qì）閥、2個氣體渦街流量計及2個中（zhōng）壓聯合汽閥。高壓主汽閥和氣體渦街流量計焊接在一起，懸吊（diào）在機頭前的運行（háng）層下。
1氣體渦街流量計卡澀現象判斷
2016年06月13日09時52分（fèn），1號機組高調閥（fá）活（huó）動試驗，負荷817MW，進汽（qì）壓力20.67MPa，進汽溫度578℃，高調（diào）閥CV2指令41%，反饋63%不變（biàn），09時55分調門關（guān）閉至41%，後續指令正常;22時09分負荷830MW，進汽壓（yā）力22.09MPa，進汽溫度（dù）586℃，高調閥CV2指（zhǐ）令36%，反饋46%不變，22時12分高（gāo）調閥CV2指令33%後（hòu）反饋恢複正常。
2016年06月14日16時36分，1號機組高調閥進行（háng）活動試驗，負荷970MW，進（jìn）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（yā）力*高被憋至28.5MPa，爐側28.8MPa，PCV閥動作，16∶57分關閉PCV閥後逐漸恢複，見圖1。

從圖（tú）1的DCS畫麵上可以看出，氣體渦街流（liú）量計指令曲線與氣體渦街流量計反饋曲線不同步，發現該現象後，運行人員立即前往就地檢查，氣體渦街流量計反饋杆未出現脫落、斷裂等擾亂判斷的因素，經過多次反複活動（dòng）試驗，*終得出結論1號機氣體渦街（jiē）流量計CV2出現卡澀現象。
2氣體渦街流量計卡（kǎ）澀問（wèn）題分析
氣體渦街流量計卡澀問題有多方（fāng）麵原因造成，為找出氣體渦街（jiē）流（liú）量計（jì）卡澀的根本原因，該電廠（chǎng）從液控係統（tǒng）、蒸汽（qì）品質、外界影響因素及閥（fá）門內部結構等方麵逐項進行分析。
1)氣體渦街流量計控製係統（tǒng）
氣體渦街流量計的開啟、關閉主要（yào）依靠DEH油係統的（de）油壓實現。氣體渦街流量計開啟（qǐ）時，通過油動（dòng）機注入壓力油頂（dǐng）起執行機構，執行機構（gòu）向上運動，從而帶動氣體渦街流量計的閥杆和閥碟（dié）向上動作，氣體渦街流量計完（wán）成開啟動作。氣體渦（wō）街流量計在（zài）開啟的同時，執行機構帶動操縱座彈簧運（yùn）動壓縮彈簧，將（jiāng）一部分動（dòng）能轉化為彈簧的彈性勢能儲存起來。氣體渦街流量計關（guān）閉時，先通過DEH係統發出指令，泄掉油動機活塞腔室的壓力油，操縱座（zuò）彈簧的彈性勢能釋放，驅動氣體（tǐ）渦街流量計執行機構向下運動，從而帶動氣體渦街流量計的閥杆和閥碟向下運（yùn）動，氣體渦街流（liú）量（liàng）計（jì）完成關閉動作。若DEH係統油質不合格，導致油動機伺服（fú）閥堵塞，在閥門關閉過程中不（bú）能正常泄油，則會影（yǐng）響氣體渦街流量計的正常關閉（bì）動（dòng）作（zuò）。通過對DEH油係統的取樣、化驗得出結論:該廠DEH油質NAS5級，大於50μm粒徑（jìng）的顆粒沒有，滿足DL/T571－2014標準要求，DEH油內含水值48ppmm，符合（hé）要求。由此可以判斷DEH油質未對氣（qì）體渦街流量計控製元件造成堵塞、鏽蝕等影響。
2)蒸汽（qì）品質分析
蒸（zhēng）汽品質是指蒸汽的潔淨程度，通常用單位質量蒸（zhēng）汽中所含雜質的總量來表示，若飽和蒸汽中含有鹽分、雜質較多，會引起汽輪機（jī）側蒸汽管道、閥門、汽輪機通流部分的雜（zá）質沉澱，若鹽分在閥門處沉積，直接會影（yǐng）響閥門的（de）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良引起的積鹽、積垢現象導致氣體（tǐ）渦街流量計卡澀。
3)外（wài）界因素及閥門內部（bù）結（jié）構分析氣體渦街流量計周邊溫度大幅（fú）度變化，導致閥體溫度急劇變化產生動靜部位膨（péng）脹不均勻（yún），會造成閥（fá）門卡澀現（xiàn）象。現場檢查閥體周（zhōu）圍保溫未出（chū）現脫開、裂紋、脫（tuō）落等現象，查閱DCS閥門溫度監控曲線，基本無異常波動（dòng），可以排除外界因素導致的閥門卡澀現象。
為了進一步找出氣體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，針對氣體渦街流（liú）量計卡澀現象進行了一係列的檢修作業工作。
3氣體渦街流量（liàng）計檢修（xiū）情況
針對氣體渦街流量計卡澀現象，在本次檢修中重點對易產生氧化皮的閥（fá）杆、閥芯進行了（le）全麵排查，氣體渦街流量計結（jié）構見圖2。

由圖2可以看（kàn）出，易（yì）產生卡澀現象的部位位於閥杆（gǎn）與閥套之間(D2)、閥芯與閥套之間(D1)，且在閥（fá）杆與（yǔ）閥（fá）套之間(D2)處鑲嵌有一層司太立合（hé）金材質襯套，該襯套通過過盈配合與閥套鑲嵌組（zǔ）合在（zài）一起。檢（jiǎn）修中測量了D1、D2處間隙，如表1。

1)由（yóu）上表可以看出，閥芯與閥套間（jiān）隙(D1)、閥杆與閥套間隙(D2)明顯小於標準值，導致運行時出現局部卡澀現象。
2)檢查中發現閥芯（xīn）、閥杆均存在局部偏磨現象，在閥芯表麵發現大量（liàng）氧化（huà）皮層，但是在閥杆表麵未發現明（míng）顯的氧化皮層。
4氣體渦街（jiē）流（liú）量計卡（kǎ）澀情況分析
氣體渦街流量計卡澀的根本原因在於閥體（tǐ）動靜部分配合間隙減小，閥杆、閥芯存（cún）在局部偏磨現象。
1)動靜部分間隙減小（xiǎo）現象分析在（zài）閥芯（xīn）表麵產生了大量的氧化皮層，是導致（zhì）閥芯配合間隙減小的根本（běn）原因。在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（jiāng）氣（qì）體渦街流量計（jì）芯組（zǔ）件整體拉回廠進行檢查處理。
氣體渦（wō）街流量計閥套材（cái）質為:2Cr12NiMo1W1V，其（qí）淬火溫度:980～1040℃，油回（huí）火溫度:650～750℃;內襯套材質為（wéi）司太立合金（jīn），其金屬性質與2Cr12NiMo1W1V性質完全不同，通過理論分析（xī）及工程實例證明司太立合金能夠（gòu）更好地防止高溫氧化現象發生。
通過氣體渦街流量計結構可以看出，在閥套與司太立（lì）合（hé）金內襯套組合形式上（shàng）采用的是鑲嵌形式，實際（jì）運（yùn）用過程中，該組合件長（zhǎng）期處在高溫、高壓環境下，兩種材質的應力釋放能力不相同，長（zhǎng）時間的應力釋放及相互（hù）作用導致司太立合金襯套內徑變小，*終造成閥（fá）杆與閥套配合間隙(D2)減小。
2)閥門部件偏磨現象分析氣體渦街流量計動態部分(閥（fá）杆、閥芯)與靜態部分(閥（fá）套)配合在自由狀態（tài）下不存（cún）在碰磨現（xiàn）象，閥（fá）杆通過導向十字套與操縱（zòng）座連接在一起，在安裝過程中，閥杆與操縱座的對中性不易保證，從而導致閥杆在運行過程中橫向受力，出（chū）現偏（piān）磨現象。
5處理方案和效（xiào）果
1)為了消（xiāo）除司太立合金襯套滑出和內徑減小的可能，東汽（qì）廠家將原襯套鑲嵌形式更換成了噴塗形式（shì），即在襯套內表麵通過（guò）噴塗堆焊一層厚度約0.5mm的司（sī）太立合（hé）金來達到防止高溫氧化的作用。
2)閥芯表麵存在大量氧化皮，通過打磨加工將（jiāng）氧化皮全部清（qīng）理幹淨後（hòu），在閥芯表麵堆焊一層厚度約0.5mm的（de）司太立（lì）合金來達到防止高溫氧化的作用。
3)將原閥杆、閥芯的外徑尺寸減小，使閥芯與閥套配合間隙(D1)、閥杆與閥套配合間隙(D2)增（zēng）大，減小其（qí）卡澀的可能性，具（jù）體數據如表2。

4)優化閥杆與閥座的（de）對中（zhōng）性，由於（yú）原設計結構，閥杆與閥座的對中性（xìng）不易保證（zhèng），此次加工新導向十字套減小了套環與閥杆的（de）配合間隙（xì），同時增加套環與（yǔ）操縱座套筒的（de）配合，優化後的導向十字套結構自身能夠（gòu）保證閥杆的定位及對中，如圖3。

2016年11月02日，1號機組啟機運（yùn）行，高調（diào）閥CV2活動性試驗合格（gé），任何行程開關（guān）自如無卡澀，機組並網運行後，高調閥CV2各項性能試驗均合格，該廠高調閥（fá）卡澀現象得到了徹底的解決。
6結（jié）束語
氣體渦街流（liú）量計卡澀在火力發（fā）電廠（chǎng）中是汽輪機（jī）常見的問題之一，造成氣體渦街流量計卡澀的（de）原因有很多，一般在（zài）機組啟停過程中容易出現，嚴重影響機組的安全穩定（dìng）運行。所以（yǐ）及時對比分析，查找原因並采取措施減少氣體渦街流量計卡澀情況對機（jī）組穩定運行是至關重要的。希望本文對解決電廠氣體渦街流量計卡澀情況能夠起到一定的借鑒作用。

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