GUD IS V94.3A燃机液压盘车故障原因和处理
摘要: 本文介绍了东亚电力（厦门）有限公司2号燃机液压盘车故障产生的原因分析和检修处理方法，并在临修期间进行处理。更换液压盘车啮合机构的液压调节阀及单向阀座和啮合机构液压缸后经西门子技术工程师调试，燃机液压盘车恢复正常状态,为机组安全运行提供了保障。
关键词： 燃机液压盘车；调节阀；液压缸；故障处理；修复
1 概述
东亚电力（厦门）有限公司两台燃气轮机是配套西门子GUD IS V94.3A系列燃气轮机用的联合循环汽轮机。燃气轮机采用单缸单轴、轴向排气的结构，具有设计合理、运行可靠、寿命长、适合多种燃料、检修方便等优点，而且适合作为电网基本负荷，也适合于作调峰机组。
燃气轮机采用可调进口导叶（IGV，开度8%-108%），低负荷时可提高机组经济性。压气机有15级，压比为17，设有两级防喘放气。透平有4级，采用压气机抽气进行密封冷却。燃烧室为环形燃烧室，装有24个干式低NOX混合型燃烧器。发电机是冷端驱动，与燃气轮机刚性连接、采用有刷励磁方式来配合启动变频装置（SFC），在机组启动时作为电动机使用，拖动燃气轮机，冷却方式为水-氢-氢。
汽轮机型号为H30-25，E-30-25-1×12.5（TCF1），为三压、再热、双缸凝汽式汽轮机，全周进汽式，无调节级，主要以滑压方式运行，通过SSS离合器与发电机联轴构成完整的单轴配置，采用了主压、中压和低压蒸汽旁路系统。
锅炉采用国产三压再热型余热锅炉，燃气、主蒸汽、再热蒸汽、高低压给水、凝结水系统均采用单元制 [1]。
2 燃机液压盘车的结构和工作原理
2.1 液压盘车结构
燃气轮机和蒸汽轮机各有单独的液压盘车装置，是西门子燃气-蒸汽联合循环机组的设计特点。配套燃机液压盘车是由BHS-Getr iebe GmbH公司生产的。3HSO型盘车装置由外壳（1）、液压马达（17）、正齿轮、小齿轮（5）和压缩弹簧（31）等组成，液压马达（17）靠法兰连接在外壳（1）上，它利用正齿轮把驱动力传递给安装在枢轴上的小齿轮（5），后者可以跟随安装在转子轴上的齿圈旋转。枢轴的运动在转子停止转动时或者当它达到循环速度时靠液压气缸（28）来完成。小齿轮（5）依靠内装的压缩弹簧（31）再次移出来。（如图1）
图1 盘车装置示意图
2.2液压盘车工作过程
安装在枢轴上的小齿轮靠枢轴臂（6-7）的移动围绕齿圈旋转，枢轴臂的移动依靠液压气缸（28）。如果安装在枢轴上的小齿轮（5）上的齿与齿圈尚未啮合，盘车装置靠液压马达（17）以低速驱动。齿全部啮合用限位开关（25）来指示。此后，液压马达（17）满功率启动，转子被加速到循环速度。
在自动方式下，如果设备处于静止状态，或者安装在枢轴上的小齿轮（5）的齿动频率与齿圈的转动是同步的，小齿轮首先依靠液压启动。与此同时，汽轮机的转子正在被加速到循环速度，安装在枢轴上的小齿轮（5）通过液压缸（28）紧紧固定在啮合位置上。
在循环运动方式下，安装在枢轴上的小齿轮（5）以这样的方式定向：它被挤压到固定在转子轴上的齿圈上，换言之，它们仍旧保持啮合。如果转子启动，安装在枢轴上的小齿轮（5）被汽轮机的轴驱动，这和循环方式正好相反。齿上所受到的力使小齿轮（5）从它的啮合位置上挤压出来。对液压缸（28）的供油方向被颠倒过来。由于压缩弹簧（31）的作用。安装在枢轴上的小齿轮不再啮合 [2]。
2.3液压盘车工作方式
2.3.1 “自动”方式： 盘车装置从静止状态自动启动，安装在枢轴上的小齿轮（5）依靠液压缸（28）围绕齿圈旋转。如果小齿轮（5）上的齿与齿圈上的齿尚未啮合，盘车装置就依靠液压马达（17）低速驱动。齿完全啮合由限位开关（25）指示出来。此后，液压马达（17）满功率启动，转子被加速到循环速度。
2.3.2由于汽轮机减速而自动循环，关闭汽轮机使之减速。当转子达到指定的转速时（大约为循环速度的二倍），液压马达（17）通过控制装置接通。安装在枢轴上的小齿轮（5）仍旧处在它的“锁定”位置上。当达到循环速度时（齿轮圈与小齿轮之间实现同步）液压马达（17）启动，于是，安装在枢轴上的小齿轮与齿轮圈啮合，盘车装置使转子在循环速度下启动。
2.3.3 关闭盘车装置，使液压缸（17）的供油方向颠倒。安装在枢轴上的小齿轮依靠压缩弹簧（31）的作用力脱离齿圈。限位开关（22-23-24）指示“脱离”的位置。液压马达（17）关闭。当汽轮机依靠循环方式加速时，务必要保证盘车装置已关闭，在汽轮机启动的同时，安装在枢轴上的小齿轮脱离齿圈（限位开关22-23-24处于“脱开”位置上） [3]。
3 故障发生过程及处理
2号机于2011年06月26日晚上调峰停机时,燃机转速由3000r/min下降到盘车转速128r/min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10S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57r/min后,汽轮机液压盘车正常投入运行，转速为正常的盘车转速57r/min，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 r/min、燃机、发电机对应盘车转速43 r/min，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10S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]。
4 故障处理
2号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132 r/min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 r/min下降到43 r/min，燃机、发电机和汽轮机盘车转速相同，即对应的燃机转速为43r/min。
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