前言：

    洋浦电厂#11燃机（西门子V94.2）于2003年9月完成油改气技术改造投产发电，成为我国第一台使用天然气燃料的重型燃气轮机。与其配套的联合循环改造于2004年1月投产发电。#11-13联合循环机组也是目前国内最大的天然气联合循环机组，实际最大出力可达220MW。该机组的三大主设备全部采用了国产设备，分别是：余热锅炉-杭州锅炉厂设计制造，型号Q1396/556-228（47）-8.14（0.588）/532（252），双汽、双压带除氧无补燃式自然循环；汽轮机-哈尔滨汽轮机厂有限责任公司设计制造，型号LN82.6-8.0/0.65/530/250，双压凝汽式；发电机-哈尔滨电机厂有限公司设计制造，型号QF-82-2，闭式空冷/有刷励磁。

    高压给水系统介绍

    我厂#11-13联合循环机组的高压给水系统主要由两台高压给水泵、气动给水调节阀及相关配套阀门/管道组成。两台高压给水泵由KSB公司制造，型号为HGB4/10型，额定流量255.3m3/h，扬程1092mH2O，额定转速2985r/min，运行方式为一运一备。气动给水调节阀由西门子设计，印度制造，其调节方式为水位、进水流量、蒸汽流量三冲量闭环控制。

    问题的出现及分析

    2004年3月，#11-13联合循环机组通过168小时考核运行。但在进入2004年4月后的两个月期间，高压给水调节阀多次出现故障，导致高压汽包水位失控，造成汽机一次跳机、五次故障停机，严重影响了电厂的生产运行，也给海南电网的安全运行造成了一定的影响。大部分的故障是由于阀位反馈连杆松脱或断裂造成的。结合运行过程中同时出现的高压给水管道周期性的振动，我们分析认为造成调节阀故障的原因是由于高压给水泵出口压力太高，与高压汽包压力存在巨大压差，因而产生振动，加之管道支撑所在的给水平台自身刚度差，振动得不到吸收，使该连杆产生高轴疲劳，最后在冲击负荷出现时达到屈服极限而断裂。一旦该连杆松脱或断裂,该阀自动回到全开位置，给水流量达到最大值，使高压汽包水位迅速上升，同时高压给水压力突然降低，造成备用泵联锁启动，运行人员如不及时采取措施，必然出现高压汽包水位三高值动作，保护跳汽机。在2004年2月的停机检修时解体该阀，取出阀芯，发现多处损坏缺口，分析是由高速高压水流冲刷造成，该阀芯承受了巨大的节流损失。更换阀芯并修复阀位反馈连杆后继续开机运行。2004年6月该阀芯再次损坏，阀芯被冲刷出两个长约20mm，深约10mm的圆弧形缺口，并有其它多处被冲刷。打印出典型的高压给水出口压力与高压汽包压力曲线，发现二者最大相差近10MPa，最低也相差4Mpa。扣除管系及省煤器内的流阻损失，其余压差基本上由高压给水调节阀承担，估计最高可达到8MPa，这样的压差必然产生振动和对阀芯的冲刷磨损。

    出现这样的问题，首先是设计上的原因。由于设计单位没有充分考虑到我厂机组的运行特殊性。设计时设计单位以额定工况进行设备选型，并按规程留下了一定的裕量。而我厂作为海南电网的第二大主力电厂，同时承担海南电网的调峰调频任务，我厂的典型日负荷曲线如下图，机组每天基本只在晚上用电高峰时段的三、四小时里才能带满负荷，其余时间都是只能带部分负荷运行，有时后半夜更是低到只能带20%多的负荷（按联合循环的总出力计算）。