提高汽轮机超速遮断装置的可靠性

1、陡河发电厂设备部汽机专业大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂提高汽轮机超速遮断装置的可靠性QCQC成果发布人：刘建生成果发布人：刘建生20092009年年2 2月月1陡河发电厂设备部汽机专业陡河发电厂设备部汽机专业QCQC小组，小组，主要成员是汽机专业点检专工，为了解决主要成员是汽机专业点检专工，为了解决生产中设备出现的各类问题，有针对性地生产中设备出现的各类问题，有针对性地对设备问题组织研究，并提出改造方案，对设备问题组织研究，并提出改造方案，组织检修公司予以落实，解决生产中的各组织检修公司予以落实，解决生产中的各种问题，为各种设备问题提供技术支持，种问题，为各种设备问题提供技术支持，保证我厂各机组的安全稳定运行，发挥了保证我厂各机组的安全稳定运行，发挥了重要作用。重要作用。大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂一、设备部汽机专业一、设备部汽机专业QCQC小组简介小组简介2大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂一、设备部汽机专业一、设备部汽机专业QCQC小组简介小组简介QC小组基本情况：姓名姓名姓名姓名年龄年龄年龄年龄职务职务职务职务职称职称职称职称受受受受QCQCQCQC教育时数教育时数教育

2、时数教育时数分工分工分工分工刘建生刘建生刘建生刘建生31313131点检员点检员点检员点检员工程师工程师工程师工程师90909090组长组长组长组长任任任任 萍萍萍萍45454545点检员点检员点检员点检员工程师工程师工程师工程师90909090组员组员组员组员陈海峰陈海峰陈海峰陈海峰35353535点检员点检员点检员点检员工程师工程师工程师工程师72727272组员组员组员组员刘小会刘小会刘小会刘小会36363636汽机副队汽机副队汽机副队汽机副队工程师工程师工程师工程师72727272技术指导技术指导技术指导技术指导张海鑫张海鑫张海鑫张海鑫31313131点检长点检长点检长点检长工程师工程师工程师工程师72727272技术指导技术指导技术指导技术指导申连科申连科申连科申连科45454545点检长点检长点检长点检长工程师工程师工程师工程师72727272技术指导技术指导技术指导技术指导成立时间20052005年年2 2月月人员组成取得成绩QCQC成果多次获得省、市及厂级质量成果奖成果多次获得省、市及厂级质量成果奖活动次数自自20052005年成立以来，共活动年成立以来，共活动5 5次

3、次本次课题类型本次课题名称提高汽轮机超速遮断装置的可靠性提高汽轮机超速遮断装置的可靠性注册时间20092009年年2 2月月攻关型攻关型3大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂超速遮断装置功能简介超速遮断装置功能简介二、选题理由二、选题理由DEH系统超速遮断装置是汽轮发电机组调节系统超速遮断装置是汽轮发电机组调节保安系统的重要保护装置，用于完成在机组超速保安系统的重要保护装置，用于完成在机组超速或事故状态下机组的快速遮断停机，关闭高中压或事故状态下机组的快速遮断停机，关闭高中压主汽门和调速汽门，切断机组进汽，保证机组得主汽门和调速汽门，切断机组进汽，保证机组得以安全停运。以安全停运。陡河发电厂陡河发电厂#5-#8机组超速遮断装置为典型机组超速遮断装置为典型DEH系统布置方式，采用的双控制块模式，其中系统布置方式，采用的双控制块模式，其中一个为一个为AST控制模块，一个为控制模块，一个为OPC控制模块。以控制模块。以下分别进行介绍。下分别进行介绍。4大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂超速遮断装置功能简介超速遮断装置功能简介AST控制模块中有控制模块中有4个成个成“二或一与二或一与”布置的自布

4、置的自动停机危急遮断电磁阀（动停机危急遮断电磁阀（20-1、2、3、4/AST），），在正常运行时它们是失电关闭的，从而封闭了自动在正常运行时它们是失电关闭的，从而封闭了自动停机危急遮断母管的泄油通道，使各执行机构控制停机危急遮断母管的泄油通道，使各执行机构控制块上的卸荷阀关闭，执行机构活塞杆下腔建立起油块上的卸荷阀关闭，执行机构活塞杆下腔建立起油压；当电磁阀得电打开时，自动停机危急遮断母管压；当电磁阀得电打开时，自动停机危急遮断母管泄油，导致各执行机构关闭。泄油，导致各执行机构关闭。二、选题理由二、选题理由5大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂超速遮断装置功能简介超速遮断装置功能简介二、选题理由二、选题理由各汽门卸各汽门卸荷阀来油荷阀来油无压回油无压回油机组挂闸机组挂闸机组打闸机组打闸4个电磁阀动作关闭4个电磁阀动作打开机组挂闸时，电磁阀关闭，AST保护油被截止，油压建立，机组具备启动条件机组打闸时，电磁阀打开，AST保护油经电磁阀泄掉，油压跌落，机组掉闸停机6大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂超速遮断装置功能简介超速遮断装置功能简介OPC控制模块安装有两个超速保护电磁阀控制模块安装有

5、两个超速保护电磁阀（20-1、2/OPC），这两个电磁阀并联冗），这两个电磁阀并联冗余布置，正常工作时这两个电磁阀失电是余布置，正常工作时这两个电磁阀失电是关闭的，封闭了超速保护控制（关闭的，封闭了超速保护控制（OPC）母）母管的泄油通道，使高、中压调节阀执行机管的泄油通道，使高、中压调节阀执行机构活塞下建立起油压，一旦构活塞下建立起油压，一旦OPC电磁阀得电磁阀得电动作，比如转速达电动作，比如转速达103%额定转速或甩负额定转速或甩负荷时，这两个电磁阀得电就打开，使超速荷时，这两个电磁阀得电就打开，使超速保护控制（保护控制（OPC）油母管油压跌落，高、）油母管油压跌落，高、中压调节阀执行机构立即关闭。中压调节阀执行机构立即关闭。二、选题理由二、选题理由7大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂汽轮机汽轮机DEHDEH系统运行现状系统运行现状二、选题理由二、选题理由8大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂二、选题理由二、选题理由9大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂三、现状调查三、现状调查10大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂三、现状调查三、现状调查在运行中如果只是在运行中如果只是OPC油压低或持

6、续下滑，一般是油压低或持续下滑，一般是OPC电磁电磁阀的密封挡圈和胶圈泄露造成的，阀的密封挡圈和胶圈泄露造成的，OPC油压的降低或跌落，会导致油压的降低或跌落，会导致机组高中压调速汽门瞬间关闭，直接影响机组的安全可靠运行。机组高中压调速汽门瞬间关闭，直接影响机组的安全可靠运行。系统在运行阶段系统在运行阶段AST和和OPC油压持续下滑或跌落。在机组启动油压持续下滑或跌落。在机组启动阶段机组油压尚可，但在以后运行中，由于阶段机组油压尚可，但在以后运行中，由于AST电磁阀在电磁阀在14MPa的的高压作用下，密封挡圈和胶圈被挤出，导致泄漏间隙逐渐加大，高压作用下，密封挡圈和胶圈被挤出，导致泄漏间隙逐渐加大，AST油压在运行中逐渐下滑。由于在油压在运行中逐渐下滑。由于在10MPa左右，各主汽门、调节左右，各主汽门、调节汽门卸荷阀会动作，导致汽门关闭，机组停机，所以在运行中汽门卸荷阀会动作，导致汽门关闭，机组停机，所以在运行中AST和和OPC油压的持续下滑或跌落，也会直接影响机组的安全可靠运行。油压的持续下滑或跌落，也会直接影响机组的安全可靠运行。11大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂ASP检测油

7、压异常。在机组运行中多次发生检测油压异常。在机组运行中多次发生ASP油压持续升高油压持续升高或降低现象，严重的影响机组运行的可靠性。为了监视或降低现象，严重的影响机组运行的可靠性。为了监视AST模块模块4只电磁阀的好坏，在系统中专门设计了一路监测油压，参见只电磁阀的好坏，在系统中专门设计了一路监测油压，参见AST控控制块原理图，监测油路设置了一条带制块原理图，监测油路设置了一条带2个节流孔的旁通油路，并安个节流孔的旁通油路，并安装了一只压力表和装了一只压力表和2只压力开关，可以通过只压力开关，可以通过ASP监测油压来判断电监测油压来判断电磁阀工作是否可靠。假设系统油质和系统清洁度达到了要求，油路磁阀工作是否可靠。假设系统油质和系统清洁度达到了要求，油路节流孔畅通无堵塞，节流孔畅通无堵塞，ASP油压升高可以判断为下部通道油压升高可以判断为下部通道2只电磁阀只电磁阀至少有一只存在泄漏，反之，至少有一只存在泄漏，反之，ASP油压降低可以判断为上部通道部油压降低可以判断为上部通道部2只电磁阀至少有一只存在泄漏。虽然只电磁阀至少有一只存在泄漏。虽然AST油压可能并无变化，但油压可能并无变化，但失

8、去了一个通道的保护也会极大的降低了系统的可靠性。失去了一个通道的保护也会极大的降低了系统的可靠性。三、现状调查三、现状调查12大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂四、目标设定四、目标设定陡河发电厂先后对#5-#8四台机组进行了DEH调节系统改造，均采用的是双模块的超速遮断装置，故障发生的位置基本相同，因此可以判断该超速遮断装置控制模块存在问题。此次QC小组活动的目标为分析超速遮断装置故障发生的原因，并提出合理的改进措施，以提高机组起停和运行中的安全可靠性。目标设定13大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂原超速遮断装置AST和OPC模块均采用STLING GS0606大口径电磁阀，其外观模型如图所示。电磁阀上部为电磁控制机构，由控制系统进行控制，一般设置为带电打开，失电关闭。电磁阀为直插式安装，下部采用聚四氟挡圈和氟橡胶圈组合密封，用于隔离高压油和排油腔室。上部采用一道氟橡胶圈密封，防止高压抗燃油外漏。五、原因分析五、原因分析密封胶圈组合密封14大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂五、原因分析五、原因分析15大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂OPC控控制制块块外外观观如如下下图图所所示示，共共

9、有有2只只直直插插式式的的OPC电电磁磁阀阀，采采用用两两或或一一与与的的逻逻辑辑进进行行布布置置。共共有有4个个油油口口，分分别别为为压压力力油油入入口口，OPC油油口口，AST油油路路和和遮遮断断排排油油。其其中中压压力力油油口口为为抗抗燃燃油油母母管管14MPa压压力力油油，通通过过1.1mm节节流流孔孔向向OPC控控制制块块进进行行补补油油，以以在在机机组组挂挂闸闸阶阶段段快快速速建建立立保保护油压。护油压。五、原因分析五、原因分析16大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂五、原因分析五、原因分析17大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂五、原因分析五、原因分析18大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂五、原因分析五、原因分析Stling电磁阀压力油路遮断排油19大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂五、原因分析五、原因分析加工加工运行运行设计设计安装安装设计方案考虑不周设计方案考虑不周结构不合理结构不合理机组挂闸操作机组挂闸操作加工设备陈旧加工设备陈旧机组打闸操作机组打闸操作加工工艺差加工工艺差超速遮断装置故障加工人员水平低加工人员水平低操作步骤不操作步骤不符合要求符合要求工具使用不当工具使

10、用不当尺寸配合存在问题尺寸配合存在问题安装工艺不良安装工艺不良20大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂六、要因确认六、要因确认根据机组超速遮断装置的实际情况，根据机组超速遮断装置的实际情况，QC小组成员共同研究，小组成员共同研究，对超速遮断装置故障的要因进行了确认。对超速遮断装置故障的要因进行了确认。1.设计方案直接影响机组超速遮断装置的安全可靠性，如果设计方案直接影响机组超速遮断装置的安全可靠性，如果设计不能满足要求，就会直接影响成型设备的使用。设计结构设计不能满足要求，就会直接影响成型设备的使用。设计结构的不合理是各种故障的根源所在。因此是要因。的不合理是各种故障的根源所在。因此是要因。2.加工设备陈旧，不能满足精加工的要求，加工厂家采用先加工设备陈旧，不能满足精加工的要求，加工厂家采用先进的数控车床后，超速遮断装置故障并没有得到改善，因此，进的数控车床后，超速遮断装置故障并没有得到改善，因此，此条不是要因。此条不是要因。3.加工工艺不良也会导致也会导致设备的可用性降低，对加加工工艺不良也会导致也会导致设备的可用性降低，对加工后的控制组件进行测绘检查，各处尺寸，光洁度符合设计要工后的

11、控制组件进行测绘检查，各处尺寸，光洁度符合设计要求，因此，此条不是要因。求，因此，此条不是要因。21大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂六、要因确认六、要因确认3.为了达到安装要求，指派技术素质较高的检修人员进行组为了达到安装要求，指派技术素质较高的检修人员进行组块的装配安装工作，重复多次仍不能满足要求，因此，安装工块的装配安装工作，重复多次仍不能满足要求，因此，安装工艺也不是要因。艺也不是要因。4.安装工具使用不当，在装配安装中采用了各种安装找正方安装工具使用不当，在装配安装中采用了各种安装找正方式，故障现象仍然存在，因此不是要因。式，故障现象仍然存在，因此不是要因。5.机组挂闸、打闸操作存在问题，机组挂闸、打闸次数过多机组挂闸、打闸操作存在问题，机组挂闸、打闸次数过多会对超速遮断装置的密封装置造成冲击，是密封部位出现泄露，会对超速遮断装置的密封装置造成冲击，是密封部位出现泄露，造成保护油压降低，因此是要因。造成保护油压降低，因此是要因。6.操作步骤不符合要求，经过对操作过程进行检查，并与厂操作步骤不符合要求，经过对操作过程进行检查，并与厂家进行联系核对，证明各种操作均无问题，因此不是

12、要因。家进行联系核对，证明各种操作均无问题，因此不是要因。22大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂六、要因确认六、要因确认要因确认表：要因确认表：序号序号原因描述原因描述是否要因是否要因1设计方案不成熟，存在问题设计方案不成熟，存在问题是要因是要因2加工设备陈旧，不能满足要求精加工的要求加工设备陈旧，不能满足要求精加工的要求不是要因不是要因3机加工工艺不良机加工工艺不良不是要因不是要因4装配安装工艺不良装配安装工艺不良不是要因不是要因5机组挂闸、打闸操作次数过多机组挂闸、打闸操作次数过多是要因是要因6操作步骤不符合要求操作步骤不符合要求不是要因不是要因23大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂由要因确认表可以看出设计方案不成熟，存在问由要因确认表可以看出设计方案不成熟，存在问题，是汽轮机组超速遮断装置故障的根本原因。机组题，是汽轮机组超速遮断装置故障的根本原因。机组在启动阶段打闸和挂闸次数多虽然也会给超速遮断装在启动阶段打闸和挂闸次数多虽然也会给超速遮断装置带来不利影响，但机组启动前实验是检验超速遮断置带来不利影响，但机组启动前实验是检验超速遮断装置可靠性和安全性的一种方法，因此是不可避免的

13、。装置可靠性和安全性的一种方法，因此是不可避免的。七、制定对策七、制定对策根据要因制定对策：根据要因制定对策：因此，消除汽轮机组超速遮断装置故障应对设计方案重新进行设计选择，提高机组超速遮断装置的安全性和可靠性。24大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂七、制定对策七、制定对策25大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂七、制定对策七、制定对策 Sterling电磁阀电磁阀插装阀套筒插装阀套筒插装阀阀芯插装阀阀芯压力油来油压力油来油保护油来油保护油来油电磁阀套筒电磁阀套筒0.6mm节流口节流口插装阀排油插装阀排油26大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂七、制定对策七、制定对策 电磁阀电磁阀盖板盖板 弹簧弹簧 插装阀阀芯插装阀阀芯 插装阀套筒插装阀套筒 控制块控制块单向阀单向阀27大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂七、制定对策七、制定对策各汽门卸各汽门卸荷阀来油荷阀来油无压回油无压回油4个电磁阀动作关闭4个电磁阀动作打开机组挂闸时，电磁阀关闭，插装阀关闭，AST保护油被截止，油压建立，机组具备启动条件机组停运和打闸时，电磁阀打开，AST保护油经电磁阀下部的插装阀泄掉，油压跌落，机组掉闸停机压力油压力

14、油来油来油28大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂八、对策实施八、对策实施首先决定利用检修机会对#7机组DEH系统进行改造。以下是经过优化后超速遮断装置的外观结构图，将AST模块和OPC模块合并成了一个超速遮断装置组件。装置的结构更加紧凑，管路布置更加合理，功能也更加完善。29大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂八、对策实施八、对策实施以下是经过优化后超速遮断装置的原理图，将AST模块和OPC模块合并成了一个超速遮断装置组件。装置的结构更加紧凑，管路布置更加合理，功能也更加完善。压力开关压力开关压力表压力表电磁阀电磁阀插装阀插装阀逆止阀逆止阀OPC模块AST模块30大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂八、对策实施八、对策实施以下是经过优化后超速遮断装置的原理图，将AST模块和OPC模块合并成了一个超速遮断装置组件。装置的结构更加紧凑，管路布置更加合理，功能也更加完善。31大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂八、对策实施八、对策实施改造工作实施流程32大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂九、效果检查九、效果检查因此，取得的经济效益和社会效益是十分明显的！因此，取得的经济效益和社会效益是十分明显的！

15、因此，取得的经济效益和社会效益是十分明显的！因此，取得的经济效益和社会效益是十分明显的！避免机组非计划停运！避免机组非计划停运！机组启动顺利！机组启动顺利！效益分析效益分析33九、效果检查九、效果检查序序号号评价内容评价内容活动前活动前活动后活动后团队精神团队精神7585质量意识质量意识7590QC运用运用6595工作热情工作热情8290改进意识改进意识7082此次此次此次QCQCQC活动的自我评价活动的自我评价活动的自我评价大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂改进改进意识意识团队团队精神精神质量质量意识意识工作工作热情热情工具工具运用运用34大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂十、巩固措施十、巩固措施35大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂十一、今后打算十一、今后打算陡河发电厂陡河发电厂#5-#8机组机组DEH系统超速遮断装置改系统超速遮断装置改造取得成功后，在以后的工作中还要对新的控制块在造取得成功后，在以后的工作中还要对新的控制块在应用过程中存在的其它问题进行分析解决。应用过程中存在的其它问题进行分析解决。下一步工作计划：下一步工作计划：QCQC小组的下一个活动将针对于小组的下一个活动

16、将针对于小组的下一个活动将针对于小组的下一个活动将针对于DEHDEH系统抗燃油压在运行中频繁波动系统抗燃油压在运行中频繁波动系统抗燃油压在运行中频繁波动系统抗燃油压在运行中频繁波动进行分析研究，明确波动现象产生的进行分析研究，明确波动现象产生的进行分析研究，明确波动现象产生的进行分析研究，明确波动现象产生的原因，并提出可靠的解决方案，力争原因，并提出可靠的解决方案，力争原因，并提出可靠的解决方案，力争原因，并提出可靠的解决方案，力争消除抗燃油压异常波动的设备缺陷。消除抗燃油压异常波动的设备缺陷。消除抗燃油压异常波动的设备缺陷。消除抗燃油压异常波动的设备缺陷。36大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂十二、总结十二、总结37大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂大唐国际陡河发电厂设备部汽机专业大唐国际陡河发电厂设备部汽机专业QCQC小组发布小组发布PPT演示文档制作：刘建生文档制作：刘建生 20092009年年1 1月月谢谢大家！谢谢大家！谢谢大家！谢谢大家！祝本次祝本次祝本次祝本次QCQCQCQC发布会取得圆满成功！发布会取得圆满成功！发布会取得圆满成功！发布会取得圆满成功！38PERSPECTIVE 3D*资料来源：Unit of measure39

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