二级喷嘴电液转换器故障燃气轮机高压轴超速
仪器信息网 · 2007-04-26 21:40 · 43629 次点击
1引言
中原化肥厂燃气轮机为分轴式燃气轮机。高压轴带动压气机,低压轴带负荷——空气压缩机,二者之间为气体联系,通过设置二级可调喷嘴,来实现部分温度控制和高压轴转速控制。二级可调喷嘴控制和燃料阀控制均采用电液式控制系统,由温度控制系统敏感元件—排气热电偶测得温度信号输入到温度控制系统,经平均、放大并转换为直接与排气温度成比例的电压信号NCE(现MKV中为TSRNZ),
该电压信号被转送到可调喷嘴控制系统,经电液转换器转变为液压信号,使喷嘴油动机活塞动作,从而驱动喷嘴导叶转角改变,相应改变了低压透平的通气面积,高、低压轴负荷随之改变,高压轴转速变化引起压气机排出的空气量改变,从而达到乏气温度的控制。
可见,在实现喷嘴温控过程中,其电液转换器起着至关重要的作用。而电液转换器是一个比较精密、娇气的元件,液压喷嘴孔的直径都是很小的(约0.5mm),挡板的位移也只有0.1mm左右,中间平衡位置要求很严格,此外滑阀与滑套之间间隙很小,加工精度要求很高,对油的清洁度要求也很高,故而其故障率也较高。电液转换器故障,将导致喷嘴控制失常,直接影响机组的安全运行。
2电液转换器故障,高压轴超速
1994年4月19日,燃气轮机启动正常后,随之出现高压轴急剧上升,NCE随之急剧下降(喷嘴应关小),直至出现高压轴超速跳车,当时NCE为一3(范围为一5~15),现场二级喷嘴实际转角为5,排气温度T02100下降到453℃。
造成高压轴超速的原因,显然是电液转换器工作失常,其结果使二级喷嘴在非正常调节下开大,导致高压轴转速急剧升高,二级喷嘴调节系统随之降低了NCE输出,而电液转换器并未相应跟进调整,而呈反向调节,直至事故发生。
3故障原因分析及预防
造成电液转换器失常的外部原因,主要有三个方面,一是油质,若油的清洁度低,其中杂质会堵塞转换器喷嘴入口滤网;二是运行周期长周期运行,油污汇集同样造成喷嘴孔入口滤网堵塞;三是负荷的多繁大幅度波动。
可采取的措施,其一,加强油晶管理,定期对油过滤,更换液油过滤器,确保液压油清洁度。其二,尽可能维持机组负荷的稳定运行。