浅析燃调阀故障的解决方法

一、序言

天然气燃料调节阀（EGF344）在整个燃料系统部件中，是一非常重要的部件。在TITAN 130燃机运行中，通过控制系统的命令来确定其位置，以增加或减少燃料的供给。

二、燃调阀的构成部件

燃调阀由电子定位装置和阀门流动本体组件组成。

1.电子传动装置

HFG2.0包括一个防爆、无刷直流电机驱动的电子传动装置。传动装置包括一个驱动机构，分解以及电机控制元件（MCE）。

一台无刷直流电机和螺纹组件提供机械；一个非接触的分解器提供位置反馈和电机通讯数据。MCE集成一个控制系统，是一个典型的可编程逻辑控制器（PLC）。MCE接收一个模拟信号的燃料要求，以及不连续的运行和复位命令输入。MCE提供不连续故障和过热报警输出。

2.阀门流动本体组件

电子传动装置和阀门流量本体通过螺栓和带螺纹的提升阀组件连在一起。

阀门流量本体组件（主要的压力容器）由三个阀体子配件（上、中、下）组成。这三个阀体子配件用高强度钢螺栓连接在一起。两个”O”型环和动态密封提供气体密封。

燃料计量通过一个压力平衡提升组件和固定的孔板来完成，燃料在提升阀和固定孔之间的通道流动，恢复弹簧，被连接在上提升阀和上部阀体之间，以便保证电源故障时关闭。

三、功能说明

1.系统说明

HFG2.0是一个伺服机构系统，包括电机控制元件（MCE），一个无刷直流电机驱动的螺纹传动装置和阀门流动本体组件。阀门根据内部产生的位置反馈关闭它自己的控制回路。因此，阀门连续地调节其位置并提供精确的燃料计量。

HFG2.0只要求120V直流电压，一个4~20mA的燃料要求信号，以及一个独立运行的命令来达到基本的操作性能。HFG2.0通过集成的4~20毫安电路提供燃料要求和电机电流反馈，通过串接端口完成故障诊断。

一旦提供电源和运行命令，阀门将开始跟踪燃料要求。阀门关闭位置是4mA，而全开位置是20mA,在4.0和4.1mA之间，阀将不会跟踪燃料要求，并将保持关闭。一旦燃料需求大于4.1mA，阀门将提供按照校对情况，与燃料要求呈线性比例的流量。

2.电气说明

HFG2.0电子传动装置包括数字式电机控制元件。电机控制元件(MCE)包括模拟数字的转换器、一个数字信号处理器（DSP）、应用专门的集成电路（ASIC）和电源。

3.跟踪

一旦收到运行命令，HFG2.0便慢慢地增加电机电流以便就位提升阀组件。只要燃料要求大于4.1mA以及运行出现，传动装置将会跟踪，如果运行命令丢失，HFG2.0将关闭。

4.完好监测

如果任何参数超出正常操作范围，那么HFG2.0将输出一个独立的故障报警。如果电机或电器温度高于正常操作范围， HFG2.0输出一个独立的过热报警。

5.自动停机

HFG2.0也具有自我保护停机功能。

如果电机电流超过18安培一分钟，HFG2.0输出一个故障报警并停机。

如果电机绕组温度超过最大定值一分钟，HFG2.0输出一个过热报警并停机。

如果电器温度超过最大定值一分钟，HFG2.0输出一个过热报警并停机。

四、故障报警

故障报警是来自HFG2.0的一个独立输出。使用中可能出现的一些故障现象是：无位置反馈、过热报警、故障和过热报警、阀泄漏。

五、我厂燃机燃调阀故障现象、分析与处理

1.故障现象

机组发CN591 EGF344 DRIVE MODULE FAULTS燃调阀驱动模块故障、 FN492 EGP344 POSSION FALL燃调阀故障。

2.故障原因分析

针对所发报警及历史记录中其他运行参数均正常，我们分析故障原因：

2.1模块ZF2070故障

2.2燃调阀本身故障

3.故障检查步骤

3.1通过站控对燃调阀做强制试验与更换模块ZF2070后，通过站控对燃调阀再次做强制试验，所得数据相同，由此证明模块完好。

3.2通过上表中的实验数据可以看出，在60~70%之间，燃调阀的给定值与反馈值不一致，相差较大，反馈值发生漂移，燃机控制程序中设定燃调阀反馈值发生漂移现象时，当反馈值与给定值之间相差大于+1%而小于+10%时，经过25秒的延时，燃机发CN591 EGF344 DRIVE MODULE FAULTS燃调阀驱动模块故障，机组不跳机，进行10分钟冷却停机；当反馈值与给定值之间相差大于+10%时，经过150秒的延时后，燃机发FN492 EGP344 POSSION FALL燃调阀故障，机组跳机。由此，可以直接判断是燃调阀本身的故障。更换燃调阀后，再进行强制试验，燃调阀的给定值与输入值的偏差均在允许范围之内，开机后，一切参数正常，故障得以解决。

六、结束语

由于燃机在满负荷情况下，燃调阀的开度在68~72%之间进行调节，由于长期往复在此区间进行调节，造成燃调阀的控制线性发生变化，反馈值发生漂移，输入值与反馈值的差值逐渐增大，最终超过额定值，以致造成燃调阀故障损坏，并影响到机组及系统的安全稳定运行。为防止或延缓燃调阀此种损坏故障的发生，我们建议：

1.各台机组可交替带各种负荷，使燃调阀的开度调节点不致长期在某一区间进行调节，以确保其控制线性不发生变化。

2.将FN492 EGP344 POSSION FALL燃调阀故障跳机改为只报警，而不跳机。

参考文献：

[1]美国索拉公司《燃机维护手册》、《技术手册》2002.

[2]发电车间《燃机操作规程》2006.