燃机盘车故障原因和处理 (二)

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燃机盘车故障原因和处理 (二)

#2机于2011年06月26日晚上调峰停机时,燃机转速由3000rpm下降到盘车转速2.3S-1后,液压盘车自动投入后由于液压盘车啮合机构的液压盘车驱动齿轮在10秒钟内没有与燃机大轴齿轮圈啮合,导致逻辑保护动作液压盘车装置跳闸,运行人员再次走顺控投入液压盘车,同样不能啮合,液压盘车装置跳闸,投入燃机液压盘车失败,汽轮机转速下降到盘车转速57rpm后,汽轮机液压盘车正常投入运行，转速为正常的盘车转速57rpm，由于燃机液压盘车故障没有投入后，燃机转速惰走与汽轮机盘车同步后，由于燃机转子自重比汽轮机大，汽轮机液压盘车转速始终比燃机转速的趋势要高，SSS离合器仍然处于啮合状态，当燃机和发电机转子靠汽轮机液压盘车盘车时，燃机、发电机转子和汽轮机转子同步转速下降到43 rpm、燃机、发电机对应盘车转速073S-1,当时燃机液压盘车故障原因没有查到,机组第二天还要并网调峰发电运行。经过试验初步怀疑是液压盘车主动啮轮与燃机转子上的大齿轮圈没有啮合，液压盘车投入后主动齿轮转速正常，只是延时10秒后，啮合机构的位置传感器没有检测到液压盘车与燃机大轴齿轮的啮合保护跳闸。

4 故障处理
#2燃机液压盘车的故障后，导致燃机液压盘车失去功能，不能满足燃机2.2S-1高速盘车的要求。只能暂时由汽轮机液压盘车来盘动汽轮机，通过SSS离合器啮合状态下带动燃气轮机和发电机转子进行低速盘车的应急方案。由于整个轴系的盘车都由汽轮机液压盘车驱动，导致汽轮机液压盘车负载大幅度增加，汽轮机盘车转速由57 rpm下降到43 rpm，燃机、发电机和汽轮机盘车转速相同，即对应的燃机转速为0.73S-1。
停机低速盘车状态下相继出现一些问题。一是透平动叶片在燃机盘车转速低于1.8S-1时，透平叶片发出咔嗒的响声从而磨损叶片根部。转子低速盘车不具备足够的离心力，由于机械设计的原因，透平叶片在室温下松散地固定在转子盘槽内，叶片根部以很低的轴速度在其槽内稍稍位移，并发出可以听得见的咔嗒声。在一定的速度之上（燃机盘车转速大于1.8S-1），离心力将叶片根部牢牢地固定在位。要选择适当的转动速度，使空气的吞吐量足以确保外壳的适当冷却，也防止叶片发出咔嗒的响声。所以燃机盘车转速要高于1.8 S-1所以，西门子要求燃机盘车转速为2.2 S-1左右，长时间盘车有损坏价值昂贵的透平叶片。
二是低速盘车状态下影响发电机氢气冷却器和闭式冷却水的热交换效果。发电机氢气冷却器出口温度偏高达到31℃,每次启机时需将逻辑强制。使闭式冷却水与氢气的温差小于3℃（西门子逻辑规范是大于3℃-5℃），不允许燃气轮机点火并网发电，否则会击穿发电机绝缘，严重影响发电机安全运行和经济效益。
三是燃机-发电机-汽轮机整个轴系由汽轮机液压盘车承担盘车冷却任务，致使汽机液压盘车超负载运行，容易损坏汽轮机液压盘车与汽轮机主轴连接的啮合齿轮（液压盘车驱动主轴与汽轮机主轴是钢齿轮）。
四是汽轮机液压盘车带燃机发电机转子，与汽轮机转子连接的SSS离合器必需在低速下啮合盘车，啮合齿轮产生一定的冲击，或者出现海司式锯齿，长时间低速盘车容易损坏SSS离合器的啮合机构。
五是机组的停机过程中，汽轮机解列后间隔十分钟内,就尽快解列燃气轮机，因业燃气轮机的惰走时间只有15-18分钟，而汽轮机的惰走时间有35-40分钟，在燃气轮机和汽轮机停机过程中，燃气轮机转速下降到15.83-16.78 S-1时汽轮机转速950-1006 rpm时，SSS离合器会自动重新啮合在一起，直到燃机液压盘车自动投入时,盘车转速2.3 S-1时，汽轮机转速继续下降从而与燃气轮机产生转速差后SSS离合器脱开若停汽轮机与停燃气轮机的间隔时间太长，汽轮机转子惰走到140 rpm时，SSS离合器不能啮合，会造成燃机无法盘车，只能采取人工手动盘车的严得后果。
2011年07月1日,#2机向中调申请停机临修。西门子技术工程师到现场进行试验，打开液压盘车装置内窥孔观察液压盘车小齿轮与转子大齿圈没有啮合，也证明了我们的判断。现场安装一个手动的旁路调节阀，将原来的调节阀隔离再一次做盘车启动试验，通过内窥孔对齿轮的啮合进行观察，啮合正常，我们提议在啮合状态下对燃机进行盘车，由于西门子技术工程师不同意这样做，理由是手动调节阀啮合后进行盘车，担心齿轮啮合位置不太好，盘车启动时齿轮之间有会产生较大的冲击力损坏啮合机构和燃机大轴的齿轮。后来通过与同类型机组的兄弟燃气电厂沟通交流得知他们有一整套液压盘车啮合机构的调节阀备件，我们借过来后安装好再次调试.根据现场观察,液压盘车主动齿轮与燃机转子的从动齿轮在投入时位移传感器检测不到啮合信号.最后机务专业技术人员和西门子技术工程师到现场确认液压盘车啮合机构的液压缸活塞没有向上移动,杠杆也没有动作，齿轮没有啮合,发现液压缸法兰面有渗油,停止试验，拆出液压缸检查,活塞与密封圈破损,同时活塞已损坏。由于没有液压缸备件,燃机液压盘车修复告一段落。
2011年07月20日,燃机液压盘车啮合机构液压缸从德国西门子运到现场，#2机申请停机临修。我们在西门子技术工程师的协助下，更换新的液压缸，调试燃机液压盘车马达的步骤如下：
关闭液压缸油管接头，将进液压缸压力油调节阀（KKS码：MBV35AA151）的开度调整到手轮指示刻度值2，啮合机构液压电磁阀（KKS码：MBV35AA001、MBV35AA002）通电，确认节流阀有没油压力指示，如果没有油压，将调节阀调节开度到刻度指示值3-4，液压油缸油管接头冒油时排出管内的空气，拧紧管接头需在冒油时拧紧彻底地排尽里面的空气，保证液压油管里没有空气。让电啮合机构液压电磁阀（KKS码：MBV35AA001、MBV35AA002）断电。
打液压盘车内窥孔观察液压马达传动小齿轮与燃机转子齿轮啮合情况，如果没有啮合到位，需要用螺丝刀帮助齿轮啮合好，使用人工方法将齿轮啮合在正确的位置。
将调节阀的开度调整到指示刻度值5，让啮合机构液压电磁阀（KKS码：MBV35AA001、MBV35AA002）通电，在内窥孔观察液压马达主动齿轮与燃机从动齿轮的啮合情况和啮合时间。
啮合电磁阀通电后到液压马达主动齿轮与燃机从动齿轮的啮合时间是不超过10秒，否则保护跳闸。如果啮合时间超过10秒钟，关闭啮合机构电磁阀，将调节阀开度调整到刻度值往大的方向，一次不能调整过大，需缓缓调节和反复试验反之，则往小刻度值的方向调整直到，直至啮合时间在10秒钟内，调整试验结束。
封闭液压马达内窥孔，开启液压马达手动隔离球阀，同时将调节阀刻度记录好备案并拔出钥匙。
通过集控室DCS控制系统进行顺控，反复试验投入和退出液压盘车，一切正常后安装调试完成。
经过几次的调试,燃机盘车啮合正常，启动液压盘车，燃机转子通过液压马达加速到盘车循环转速2.3 S-1。困扰了二十多天的#2机燃机盘车故障经过多方共同努力，最终得到了解决，也消除了主设备的一大安全隐患。

4 结束语
通过对#2机燃机液压盘车的故障处理，开始怀疑啮合机构的调节阀故障，更换新的调节阀，问题没有得到解决，后来检查啮合机构的液压缸活塞密封环损坏，更换新的液压缸，最终成功处理好燃机液压盘旋盘车故障。在日常驻维护中不断摸索和探讨，由于西门子设计的燃机、汽轮机盘车均采用液压马达作为盘车动力装置，液压马达及控制系统为国外进口设备，在国内没有成熟的经验可借鉴，检修和处理故障经验不足，只有在运行过程中出现的问题认真总结及分析，最终找到处理故障的方案，为燃气轮机安全运行保驾护航。
参考文献
[1] SIEMENS SGT5-4000F燃气轮机说明书，上海电气集团股份有限公司，2008
[2] SIEMENS SGT5-4000F燃气轮机盘车模块运行维护手册，上海电气集团股份有限公司，2008 76.680.28-10
[3] SIEMENS SGT5-4000F燃气轮机盘车模块现场安装手册，上海电气集团股份有限公司，2008，76.680.28-10
[4] SIEMENS SGT5-4000F燃气轮机运行规程，东亚电力（厦门）有限公司，2009
[5] SIEMENS SGT5-4000F燃气轮机操作维护培训，东亚电力（厦门）有限公司，2009

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2012-04-03 09:31:11【返回顶部】