循泵出口液控蝶阀运行分析及异常研究.pdf

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1、谏电循泵出口液控蝶阀运行分析及异常研 究 刘维明刘维明邓华邓华 ( 国电谏壁发电厂，江苏 镇江 212006 ) 摘要：摘要：谏壁电厂六、七期循泵出口均采用的是蓄能罐式液控缓闭止回蝶阀，自投用以来发生了油站漏油、 油泵频繁启动、蝶阀自动关闭等异常现象，本文从循泵出口蝶阀油站的工作原理入手，对出现的异常情况 的进行了分析、研究，并提出了改进意见。 关键词：循泵出口液控蝶阀漏油频繁启动自动关闭 0 0引言引言 谏壁电厂六期 2330MW 机组循环水采用母管制，配#31-34 循泵，七期 21000MW 机 组循环水采用单元制，每台机 4 台循泵（分别为#41-44 循泵和#45-48 循泵） 。循

2、泵出口均采 用的是郑州邵液的蓄能罐式液控缓闭止回蝶阀，其具有闸阀、止回阀的作用，开关速度可以 预先调整。谏电循泵出口蝶阀自投用以来发生了系统漏油、油泵频繁启动、蝶阀自动关闭等 异常现象，对循环水系统造成了极大影响，直接威胁机组安全稳定运行。本文对这些的异常 情况进行了分析、研究，并提出了改进意见，以利同型机组借鉴。 1 1谏壁电厂六、七期循泵出口阀介绍：谏壁电厂六、七期循泵出口阀介绍： 1.1.1.1.循泵出口蝶阀循泵出口蝶阀结构结构（见附图 1） ： 循泵出口蝶阀主要由阀门本体及机械传动装置、液压系统、电控箱三部分组成。 循泵出口蝶阀的阀体为蝶阀，其通过和阀体相连的油缸、活塞驱动阀门开、关。

3、 液压系统为蝶阀的动力、 控制部分， 其通过建立的油压和 2 个电磁阀的动作控制蝶阀油 缸中活塞的进、回油，从而推动活塞运动。厂家要求油压在 1217MPa 左右，正常（8MPa 以上）可以保证蝶阀的正常一次开关。 电控箱，为蝶阀油站提供动力、控制电源，同时可就地操作、监视蝶阀状态。 1.2.1.2.循泵出口蝶阀的循泵出口蝶阀的工作原理：工作原理： 1.2.11.2.1油压建立油压建立 循泵出口蝶阀油站油压的建立有两种方法（见附图 1） ： 附图 1：蝶阀液压原理图 1、电动油泵建压，正常运行方式，系统建压时将电动油泵(4.1)切至“启动”位置，电 动油泵运行，经过出口逆止门(6.1)向系统及

4、通过截止阀（7.1、7.2）向 2 只蓄能器供油， 当油压达设定压力（一般为 1417MPa） ，油泵自动停止运行，当蝶阀开关或其他原因造成 油压下降到设定压力时（一般为 1214MPa） ，油泵自动启动，恢复油压正常。 2、手动油泵建压，异常运行方式，当电动油泵故障时，通过摇动手动油泵(21.1)手柄 进行人工建压。但必须关闭 2 只蓄能器截止阀（7.1、7.2） ，并将电动油泵切到手动位置。 1.2.21.2.2动作分析动作分析 循泵出口蝶阀的开关由阀体上的油缸活塞驱动，活塞为双向液压控制（见附图 1） ，蝶 阀的开关由活塞两侧油缸分别进油、 泄油进行控制， 而活塞油缸进、 回油由 2 个

5、电磁阀 1YV、 2YV 和相应的插装阀(13.1、13.2、13.3)来控制，具体作用如下： 电磁阀 1YV活塞油缸进油选择电磁阀， 其得、 失电控制着插装阀(13.1、 13.2、 13.3) 的启、闭，控制了活塞油缸哪侧进油（只能选择一侧进油） 。 电磁阀 2YV保位电磁阀，其得失电控制着活塞左侧油缸的是否泄油，即在活塞开过 程中控制着活塞是开还是停止。 1.电磁阀动作，控制行为分析如下: 2.从上表分析蝶阀动作情况： 1)蝶阀开启中：电磁阀 1YV、2YV 均得电, 活塞右侧通油且不泄油, 活塞左侧不通油 且在泄油 ,活塞向左侧运行,蝶阀开启。 2)蝶阀停止：电磁阀 1YV 得电、2Y

6、V 失电, 活塞右侧通油且不泄油, 活塞左侧不通油 且不泄油 ,活塞停止运行,蝶阀保位。 3)蝶阀关闭：电磁阀 1YV、2YV 均失电, 活塞左侧通油且不泄油, 活塞右侧不通油且 在泄油 ,活塞向右侧运行,蝶阀关闭。 1.2.31.2.3运行调整运行调整 1、 循泵出口蝶阀油站油压调整 由于蝶阀油站油压的高低决定了蝶阀开关是否正常。 因此对 于油站油压需要加强监视和维护。根据厂家的说明，在蝶阀未动 作，系统无泄漏的情况下，油泵启动时间500 小时，从谏电六 七期循泵出口蝶阀运行情况看， 正常情况下油泵启动时间一般超 过 2 个月。 循泵出口蝶阀油站油压根据厂家提供的数据， 在就地压力控 制器（

7、10.1，见附图 2）上进行设定，首先设定油压高联停油泵附图 2：压力控制器 值，然后设定联泵与停泵之间的油压差值，既设定油压低联启油 泵值。由于此为机械设定调整，长时间运行会出现油压值偏离，平时需要加强监视，如出现 较大偏差应及时调整。 电磁阀情况电磁阀情况插装阀动作情况插装阀动作情况活塞通油情况活塞通油情况 蝶阀状态蝶阀状态 电磁阀电磁阀状态状态插装阀插装阀状态状态活塞左侧活塞左侧活塞右侧活塞右侧 1YV 失电 13.1关闭不通油 关闭13.2打开通油通油 13.3打开泄油 得电 13.1打开通油 开启中或开 足 13.2关闭不通油通油 13.3关闭不泄油 1YV 失电不泄油保位 得电泄油

8、开启中 2、 循泵出口蝶阀开关与循泵启、停的配合 循泵出口蝶阀上设有 4 个开度位置测点， 分别为： 开至 15、 全开、关至 75、全关（见附图 3） 。为了保证轴流特性的循泵启 动正常，不允许出口蝶阀关闭启动，同时为了循母压力正常、循 泵启动时倒转转速不高，循泵启动受蝶阀开关控制，具体如下： 启循泵：蝶阀开 开至 15 联启循泵 蝶阀开足； 停循泵：蝶阀关 关至 75 联停循泵 蝶阀全关；附图 3：开度测点图 3、 循泵出口蝶阀开关时间设定 蝶阀开时间可以通过电磁阀 2YV 上部的节流孔(18.1)调整； 蝶阀关时间可以通过油缸活 塞下部的节流孔(16.1)进行调整（见附图 1） 。而蝶阀

9、开关时间是根据对循泵、系统的危险 和影响进行设置的。 关闭时间：由于循泵不能长时间低流量运行，因此将循泵运行时即从全开到关至 75 设置为快关（一般 20 秒） ；循泵跳闸后，对泵和系统影响已不大，因此“关至 75”到全 关设置为慢关（一般 20 秒） 。 开启时间：从“全关”到“开至 15”到“全开”速度不变，一般考虑对泵和系统的 影响，总开启时间一般为 30 多秒。 2 2谏壁电厂六、七期循泵出口阀谏壁电厂六、七期循泵出口阀异常分析及处理：异常分析及处理： 2.1.2.1.#34#34 循泵出口蝶阀油站电磁阀喷油，处理过程中循泵跳闸循泵出口蝶阀油站电磁阀喷油，处理过程中循泵跳闸： 六期#3

10、2、34 循泵运行时， #34 循泵出口蝶阀油站油泵过载报警，就地检查蝶阀油站油 压、油位计无指示，启动#33 循泵，关闭#34 循泵出口蝶阀停用#34 循泵，但出口蝶阀未动 作，#34 循泵跳闸，#31 循泵联动，循环母管下降到 0.5MPa，#34 循泵循泵倒转，直到检修 将#34 循泵出口蝶阀回油电磁阀泄漏处理好，油箱加油建立油压正常后关闭#34 循泵出口蝶 阀，循泵停止倒转，造成#34 循泵轴颈磨损，进口导叶松动。 2.1.1原因分析： 1#34 循泵蝶阀油站油位低，就地检查发现是回油电磁阀“O”型圈老化损坏漏油造成。 2#34 循泵蝶阀关闭时未动作，这是因为蝶阀油站油跑光、油泵启动后

11、无法建立油压， 从而蝶阀不能动作关闭。 3#34 循泵跳闸，是由于“循泵启动后出口蝶阀未全开，延时 2 分钟跳循泵” ，当点#34 循泵蝶阀关，指令发出后 40 秒，由于蝶阀未动作，全关状态未到，则蝶阀显示为“黄色故 障位” ，即“非全开”延时跳闸循泵。 4#34 循泵轴颈磨损，进口导叶松动，这是因为循泵允许低速倒转，但由于出口蝶阀 在开足状态，循泵高速长时间倒转，造成设备损坏。 2.1.2预防措施： #34 循泵跳闸后由于当时有 3 台循泵运行，机组循环水出水门调整及时，循环母管只下 降到 0.5MPa,未造成循环虹吸破坏，否则可能造成机组跌真空，甚至跳机，因此循环水系统 要避免此情况发生。

12、 1循泵蝶阀油站油压是保证蝶阀正常操作的动力源，当发现蝶阀油站油位下降时应及 时分析、处理： 1)蝶阀油站油位下降的原因分析： a.蝶阀油站油压高，造成蓄能器内大量进油，油位下降。 b.蝶阀油系统泄漏造成油位下降。 2)发现蝶阀油站油位下降，应结合油压进行分析，并根据循泵运行情况进行处理： a.油位下降，但可见，油压正常，说明蝶阀可以开关一次，为防止油位低到油泵无法 建立油压，造成蝶阀无法操作。当循泵运行时，应立即关蝶阀，停用循泵，联系检修处理泄 漏点；当循泵停止时，应不得开蝶阀启动循泵，并立即隔离，联系检修处理； b.油位不可见，油压不正常，说明蝶阀已经无法操作。如循泵在运行，水流将蝶阀顶

13、开，蝶阀不会自动关闭，此时应保持现状，不得关闭蝶阀。待检修将油站泄漏点处理后，将 油位补至正常值，并建立油压正常后，方可关蝶阀、停循泵。如循泵在停用，应立即将循泵 拉电、隔离，联系检修处理，防止循泵开启，蝶阀未开出，闷泵，造成循泵损坏。 2取消循泵逻辑“循泵运行后出口蝶阀未全开，延时 2 分钟跳循泵” ，该逻辑是防止循 泵蝶阀未开出，造成循泵闷泵，设备损坏的。但是实际运行中，由于各种原因造成蝶阀实际 开足，状态未开足的情况比较多，容易造成循泵跳闸，同时再出现蝶阀无法关闭，将对循泵 和在运机组造成很大的危害，因此将该逻辑取消，由人为判断蝶阀状态停用循泵。 3增加“蝶阀油泵启动报警” ，本次事故中

14、，当油系统泄漏造成油压下降，油泵自启动 多次，直到油箱中无油，油泵长时间启动，过载后才发现，造成蝶阀无法关闭。现增加该报 警，当蝶阀油泵不正常启动后，就及时到就地检查蝶阀油站，发现泄漏等问题及时处理，就 不会再出现油箱中无油，无法建立油压，蝶阀无法关闭的事故了。 2.2.2.2.#48#48 循泵出口蝶阀油站油泵频繁启动循泵出口蝶阀油站油泵频繁启动： #48 循泵运行时，发现出口蝶阀油站油泵频繁启动，油压波动较大。检查发现蝶阀油站 控制块结合面渗漏油，隔离油站，更换控制块“O”型圈后，恢复油站，观察运行 24 小时正 常后，启动#48 循泵试运行，发现油泵仍频繁启动，外部未发现泄漏点，停用循泵

15、后检查油 压稳定，后查为插装阀 13.3 泄漏，处理后正常。 2.2.1原因分析： 1#48 循泵出口蝶阀油站油泵频繁启动，先检查油站控制块结合面渗漏油，更换控制 块“O”型圈； 2#48 循泵出口蝶阀油站更换控制块“O”型圈后检查油泵正常，但重新启动后，仍然 油泵频繁启动，对照蝶阀液压控制图，查出是插装阀 13.3 泄漏，处理后正常。 2.2.2预防措施： 循泵蝶阀油站根据厂家说明书，系统油压保压时间500 小时，正常情况下，只有在开 关蝶阀时会有波动，联启油泵一次。当油泵频繁启动后由于油一直在循环流动，造成油温大 幅上升，油质恶化；如果是泄漏引起，一旦泄漏增大，油泵启动后仍无法维持油压，将

16、会为 造成蝶阀无法操作，为保证蝶阀正常操作：必须查明原因及时处理。 1.油泵频繁启动的原因： 1)压力控制器异常，油泵自动启动、停止的油压偏离设定值。 2)油站蓄能器故障或氮压低，造成油压波动，油泵频繁启停。 3)蝶阀油站系统泄漏， 此时结合油站油位， 判断是外漏还是内漏进行处理。 油位下降， 应该是油系统外漏，一般为油压表、控制块、油动机、管道接头等泄漏；油位不降，应该是 油系统内漏，一般为:油泵出口溢流阀误动作、电动油泵出口逆止门不严、泄油门内漏、2YV 电磁阀、插装阀 13.3 泄漏等。 2.油泵频繁启动的处理： 1)压力控制器异常，此时油站油压稳定，油泵频繁启动，应该联系热工重新进行油

17、压 整定，或更换压力控制器。 2)油站蓄能器故障或氮压低，应检查更换油站蓄能器或及时充氮。 3)蝶阀油站系统泄漏，应先判断出是外漏还是内漏，然后根据原因处理： a.蝶阀油站系统外漏，应立即检查漏油点，并隔离处理，防止油站油漏完后，无法建 立油压，蝶阀无法操作。待泄漏点处理正常后方可投用。 b.蝶阀油站系统内漏，就要查明原因，分别处理： 1油泵出口溢流阀误动作，需要隔离、进行油压重新整定或更换； 2电动油泵出口逆止门不严，此时油泵应该会倒转，需要隔离、更换； 3泄油门内漏， 一般是由于有杂质卡住， 造成泄漏， 可试开关此门将杂质冲走， 否则， 需要隔离、更换； 42YV 电磁阀泄漏，此时蝶阀应该

18、是在关闭状态，需要隔离、更换； 5插装阀 13.3 泄漏，此时蝶阀应该是在开启状态，需要隔离、更换； 2.3.2.3.#45#45 循泵运行中自动跳闸循泵运行中自动跳闸： #45 循泵正常运行时，在没有人进行相关的任何操作，#45 循泵突然自动跳闸。 2.3.1原因分析： 1循泵跳闸的原因有：1、泵或电机保护动作；2、循泵蝶阀全关或关至 75。 2参数、信号分析：就地检查泵和电机均没有保护均动作，查循泵蝶阀开度、电流相 关参数如下（见附图四） ： 1)全开信号消失后到全关信号到，中间没有关指令发出； 2)全开信号消失后到全关信号到，中间未有关至 75信号发出； 3)全关信号到时，循泵跳闸，同时

19、蝶阀关指令、关至 75信号到； 从以上数据、信号分析可知： 1)循泵跳闸是由于“蝶阀全关”信号到引起。 “蝶阀全关”会发“跳循泵指令”和“关 蝶阀指令” ； 2)由于循泵跳闸前“关指令”未触发，且蝶阀“关至 75”信号未到，这就排除了 电气及热工保护动作、人为误关蝶阀原因造成的循泵跳闸； 3)对照蝶阀油站控制回路图分析： 要关闭蝶阀， 就是通过控制回路让 1YV 电磁阀失电。 即如果有什么原因造成 1YV 电磁阀失电，虽然没有指令同样会造成蝶阀关闭。 3结果分析： 就地检查发现 1YV 电磁阀裂开，接线松脱，造成 1YV 电磁阀失电，蝶阀关闭，检修重新 接线后蝶阀开关正常。 蝶阀关闭中 “关至

20、 75” 未到， 在机组调试时为了方便， 将 “关至 75” 和 “开至 15” 信号共用一个测点15测点，当“关指令”+“15信号”发“关至 75；当“开指令” +“15信号”发“开至 15。由于此次蝶阀关闭，是 1YV 电磁阀失电引起，并未发“关指 令” ，所以中间“关至 75信号未到。 蝶阀关闭后“关至 75”到，这是由于 15测点信号是脉冲信号，脉冲长 20 秒，而蝶 阀从 75到全关只要 10 多秒，因此当蝶阀全关后，会再次发关蝶阀指令，此时 15脉冲信 全开信号 循泵电流 全关信号 关到 75信号 关指令 号未消失，当“关指令”+“15信号”到则发“关至 75信号。 2.3.2预防

21、措施： 1循泵蝶阀的开关除了由运行指令让电磁阀得、失电动作外，电磁阀本身的得、失电 也同样会造成循泵蝶阀的开关，一般是失电，因此平时应该注意对电磁阀的维护，保证电磁 阀及接线正常。 2为了避免由于 1YV 电磁阀失电，无关指令，蝶阀关到 75不会停循泵，直到蝶阀关 闭后才跳闸循泵， 造成了循泵短时闷泵， 可能引起循泵损坏， 在机组检修时， 根据厂家要求， 蝶阀开关时又增加了一个位置测点，将“关至 75”和“开至 15”分开。 2.4.2.4.#31#31 循泵蝶阀关闭不到位循泵蝶阀关闭不到位： #31 循泵在停用时，蝶阀“关至 75”循泵停运，蝶阀继续关闭，全关信号未到，状态 显示黄色故障，就

22、地检查蝶阀距离完全关闭还差约 2。 2.4.1原因分析： 1循泵蝶阀关闭不到位的原因： 1)蝶阀油站油压低，使蝶阀不能正常动作； 2)蝶阀内有杂物，卡涩，造成蝶阀关闭不到位； 3)蝶阀油站油缸右侧活塞回油孔堵； 就地检查蝶阀油压正常，将蝶阀切到就地再次关蝶阀，蝶阀完全关闭。说明蝶阀内并无 杂物，可以完全关闭，只是关闭的时间变长了。 原来设计循泵蝶阀开始关到关至 75为快关，约 20 秒，循泵停运，循泵蝶阀继续关闭 为慢关，约 10 秒，总关闭时间约为 30 秒，因此热工设定：循泵蝶阀关指令发出后 40 秒， 如全关信号未到，则显示黄色故障。 热工将循泵蝶阀关显示黄色故障的时间改为 60 秒后，

23、蝶阀关闭正常。这说明蝶阀关闭 时间变长了，分析其原因有： 1)蝶阀油站油中有杂质，造成蝶阀油站油缸右侧活塞回油不畅； 2)蝶阀油站油缸右侧活塞回油节流孔开度小； 从原理上分析， 蝶阀油站油缸右侧活塞回油节流孔开度在运行中基本上不会变化， 蝶阀 关闭时间变长应该是油站油中有杂质引起， 查循泵投运近 2 年蝶阀油站油未更换过。 检修将 蝶阀油站油更换、并将油系统清洗过后，蝶阀关闭时间正常。 2.4.2预防措施： 循泵蝶阀的油质很重要，如果油中含有杂质，将会造成部套卡涩无法完全关闭，除活塞 回油不畅造成蝶阀关闭时间延长，如：出口逆止门、电磁阀、泄油门等卡涩无法关闭到位， 将会造成油系统无法保压，油压

24、波动对蝶阀运行危害很大必须加强油质监视。 1在油站底部增加放油门，长时间运行后，及时进行油质化验，并及时更换新油。 2制定油质维护手册，根据运行时间，定期进行在线滤油，保证油质正常。 2.5.2.5. 3结语结语 循泵在为机组连续供应循环水， 保证凝汽器真空正常。 循泵出口液控蝶阀的正常与否直 接影响循泵、机组安全运行。为保证循泵出口液控蝶阀运行正常，首先要按照厂家要求安装 设备，其次要加强对蝶阀的运行维护，保证油压、油位、油质正常，发现异常应及时分析原 因，并迅速处理，从而确保安全、稳定运行。 参考文献参考文献：1郑州邵阳维克液压有限公司的蓄能罐式液控缓闭止回蝶阀使用说明书 作者简介：作者简介： 刘维明（1977-） ，男，大专，助工，高级技师，国电谏壁发电厂发电部培训专职。 联系地址：江苏省镇江市谏壁发电厂发电部212006 电话：0511-8535273815952889229 邮箱：E-mail：LiuWM 邓华（1981-） ，男，本科，工程师，国电谏壁发电厂发电部汽机专工。 联系地址：江苏省镇江市谏壁发电厂发电部212006 电话：0511-8535273815952811257 邮箱： E-mail：Denghua