大型汽轮机组deh系统电液伺服阀的应用及维护

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1、大型汽轮机组DEH系统电液伺服阀的应用及维护郑晓舟王刚王哲王芳张立文【摘要】电液伺服阀是DEH系统的关键部件，其工作状况直接影响汽轮发屯机组的可靠性。通过对屯液伺服阀的结构及运行特性的分析，阐述了各种电液伺服阀的结构特点和应用状况，供汽轮机电调系统选型和运行人员参考。【关键词】汽轮机电液调节系统电液伺服阀ApplicationandMaintenanceofElectrohydraulicServoValveinDEHSystemofLargeSizeGeneratingUnitsAbstractElectrohydraulicservovalveisakeyco

2、mponentofDEIIsystem・Itsworkingconditiondirectlyinfluencesthereliabilityofsteamturbine-generatorunit.Throughtheanalysisofstructureandoperationcharacteristicsofelectrohydraulicservovalve,thestructurefeaturesandapplicationstatusofvariouselectrohydraulicservovalvearcclaborated.Keywordsste

3、amturbineelectrohydraulicregulationsystemelectrohydraulicservovalve300MW以上机组广泛采用数字电液调节系统(DEH),提高了汽轮机运行的可靠性和经济性。电液伺服阀是机组DEII系统关键部件，其工作可靠性将直接影响到机组的安全稳定运行。通过对DEH系统的研究以及多年检测电液伺服阀的经验，发现DEH系统屮的许多故障如汽门摆动、拒开、拒关等均与电液伺服阀的工作状况有关。例如华北某电厂300MW机组一段吋间里常发生汽门摆动，引起机组负荷摆动，经查是FtT丁•伺服阀高频振荡引起；再如南方某电厂300机组启

4、动过程中，由于伺服阀的卡涩，使汽轮机从1500r/min突然冲至3000r/min,非常危险。从统计分析看，引起伺服阀故障的原因较多，除与油质及其使用环境有关外，还与伺服阀口身的结构形式、性能参数的稳定性有关。1DEH系统中伺服阀的应用状况及特点目前应用于DEII系统中的电液伺服阀种类较多，型式多样，按结构型式大致分成2大类：喷嘴挡板式和射流管式。喷嘴扌当板式以MOOG、SF系列为代表，射流管式以美国ABEX425系列为代表。图1所示为美国ABEX425系列射流管式伺服阀的结构原理图，主要由阀体、力矩马达、衔铁组件、射流管、主阀芯、油滤、反馈杆组成。其结构上冇如下

5、几个特点：（1）结构简单，维修方使；（2）有安全复位弹簧，保证伺服阀断电或失去控制油压时使阀芯处于一端，关闭汽门；（3）弹簧反馈而非小球连杆反馈，弹簧刚度较低，力矩马达的磁刚度较低，外界磁场对其影响较小，所以抗磁干扰能力较强；（4）反馈连接采用无间隙连接，使其调节定位迅速、准确，零偏稳定；（5）射流管较粗，抗污染能力特别强；（6）先导级为射流管式，磨损较小，且对称，不会引起零漂；（7）缺点是动态响应稍差，静态流量相对较大。目前，大港电厂、华能上安和华能南通等电厂DEII系统使用该系列伺服阀，机组运行较稳定。从功亭我大番耳L、1依、也"董全复悅卑費图1ABEX425

6、射流管式伺服阀结构原理图喷嘴挡板式伺服阀结构原理如图2所示。电磁部分是永磁式力矩马达，由永久磁铁、导磁体、衔铁、控制线圈和弹簧管组成。液压部分是结构对称的2级液压放人器，前置级是双喷嘴扌肖板阀，功率级是四通滑阀。滑阀通过反馈杆与衔铁挡板组件相连。其工作原理与射流管式伺服阀大致相同，特点如下：（1）采用小球连杆反馈，灵敏度非常高；（2）伺服阀的喷嘴挡板处的间隙很小，极易堵塞，对油质的要求高，阀体内有精密过滤芯，以防伺服阀堵塞；（3）伺服阀的阻尼孔对称配对，构成液桥,当挡板产生微小的变化式，伺服阀就可产生相应的动作；（4）动态响应很高；（5）静态流量小。口前该种伺服阀

7、应用较广泛。从M皐故大■来图2喷嘴扌当板式伺服阀结构原理图喷嘴挡板式伺服阀的优点是灵敏度高，动态响应快，线性度好，其缺点是容易被脏物堵塞，抗污染能力差，对油液的洁净度要求高；射流管式伺服阀的优点是抗污染能力强，可靠性高，压力效率和容积效率高,寿命长，不会引起零漂，其缺点是零位泄漏量稍大，低温特性差，频率响应低，但足以满足汽轮机调节保安系统的需要。2DEH系统中伺服阀的主要故障现象及原因通过现场调研及对伺服阀的检测，发现DEII系统中电液伺服阀常出现以下几种典型故障，现列于表1。3采取的技术措施通过多年对DEII系统的研究和对伺服阀的检测、维修，发现由油质污染造成伺

8、服阀卡涩故