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关于135mW机组EH油系统故障现象及维护

  2*135mW机组是由哈尔滨汽轮机厂生产的型号为CC110/N135-13.24/0.98/0.34/535/535型汽轮机,汽轮机的EH控制系统主要由液压伺服系统、液压遮断系统和抗燃油供油系统组成。EH油系统作为汽轮机控制系统的执行机构,在汽轮机控制中具有很重要的作用,它发生故障将直接威胁机组的正常运行。

  1 EH油系统故障

  机组自投入运行以来,低压蝶阀运行中突然关闭、高调门油动机漏油、GV4出现大幅摆动、油泵故障等故障时有发生,有的甚至导致停机事故,给电厂造成了不应有的损失。因此,对EH油系统常见故障发生的原因进行分析提出相关的日常维护措施,有效的降低EH油系统故障率,提高EH油系统运行安全稳定性。EH油系统故障综合起来主要表现为:

  1)EH油系统油压下降,导致个别调门无法开启,甚至造成汽机跳闸;
  2)油动机卡涩,调门动作迟缓,有时泄油后不回座;
  3)在开关调门过程中发生某个调门不规则频繁大幅度摆动,同时伴随着EH油系统油压的下降;
  4)EH油系统管道开裂、接头松脱、密封件损坏等导致系统漏油。

  2 EH油系统故障原因分析

  2.1 油压降低

  EH油压是EH系统中的重要参数之一。如果EH油压下降并低于7.8MPa,执行机构就会因为提升力变小而不能快速、正确地开启汽门,汽轮机就要跳闸。油压降低主要原因有:

  1)油箱控制块上溢流阀整定值偏低;
  2)油中杂质将滤网的滤芯堵塞;
  3)系统中存在非正常内部泄露;
  4)系统出现外部泄露;
  5)EH油泵工作失常。

  2.2 伺服阀工作异常

  伺服阀又称电液转换器,它将控制输出信号转换成液压信号,是EH油系统的核心部件之一。它的正常与否直接关系着调速系统能否正常运转。伺服阀主要故障为卡涩和电化学腐蚀,表现为油动机始终处于全开或全关位置,其主要原因及现象主要是:

  1)伺服阀不工作

  原因:马达线圈断线、脱焊;前置级堵塞,使得阀芯正好卡在中间死区位置。

  2)阀有一固定输出但已失控

  原因:前置级喷嘴堵死,阀芯被脏物卡住及阀体变形引起阀芯卡死等,或内部保护滤器被脏物堵死。

  3)阀反映迟钝,响应变慢

  原因:油系统供油压力降低,保护滤器局部堵塞,某些阀调零机构松动;系统中执行动力元件内漏过大,又是一个原因。此外油液太脏,阀分辨率变差,滞环增宽也是原因之一。

  4)系统出现频率较高的振动和噪声

  原因:油液中混入空气量过大,油液过脏;系统增益调的过高。

  5)阀输出忽正忽负,不能连续控制,成“开关”控制

  原因:伺服阀内反馈机构失效或系统反馈断开,不然出现某种正反馈现象。

  6)外部漏油

  原因:安装座表面粗糙度过大;安装座表面有污物;底面密封圈未装妥或漏装;底面密封圈破裂或老化;弹簧管破裂。

  伺服阀是一个比较精密的元件,故障排除有的自己可以排除,但许多故障要送到生产厂家进行检修。

  3 故障的消除

  影响电厂EH油系统正常运行的主要因素既有设备设计、安装不合理,又有EH油系统运行中日常维护及防范措施不当,以及运行人员EH油运行经验不足不能正确处理故障。因此,我们首先对设备系统进行了以下整改,并加强了日常管理和维护。

  3.1 设备系统改造

  3.1.1 油管路的改造

  抗燃油管路的安装工艺要求比透平油管路严格,在管道安装过程中,应尽量远离热蒸汽管道或其它热体,防止传热给EH油管路,导致油温升高,增加抗燃油老化的危险。本设备系统EH油管布置在高调门、中调门的两侧,在打保温时就将油管道部分的和门体保温包在了一起,EH油管路的周围环境温度较高,使油温高于正常温度,用红外线测温仪测得左、右侧中压门保温表面温度为135℃,上方油管外表面温度为90℃,EH油箱油温为48℃。当发现这一情况后,采用具有较好抗燃及隔热效果的硅酸铝作为保温介质,对油管及油动机进行隔热。将EH油管及油动机门座等由原来保温材料内包改为外露于空气中。

  3.1.2 冷却水系统改造

  本供油系统除设置有一套有压回油冷却-滤油系统外,又增设了一套独立的自循环冷却-滤油系统,以确保在非正常情况下,油箱油温能控制在正常工作范围内,并保证EH抗燃油的质量。但其设计冷却水投入时,自循环冷却/滤油回路和EH系统有压回油回路的冷却器是一起投入的,不能单独隔离,设计用冷却水为循环水,由于水质不良,冷却器换热面积聚粘泥、垢类,影响换热效果,且由于两冷却器不能单独隔离,夏季经常出现油温超温现象,这也是造成油质老化的一个原因。针对这一现象,将两冷油器的冷却水管路增设二次调节阀,成为相互独立的冷却水系统,切换更方便,也能在运行中在线清洗。增设一路工业水作为调温水在该管路上,在夏季既增加了冷却水流量,又可减少不锈钢管表面积存的锈垢;同时拆装检查、排污、清洗都很方便。

  3.1.3 EH油系统的温度控制

  EH调速系统使用的工质为磷酸脂抗燃油,正常工作温度为20~60℃。油温太低,影响油的黏度;油温太高,易导致油质老化。本系统温度控制回路控制范围为37~57℃。油温37℃时,冷却水停运;油温57℃时,冷却水投运。由于抗燃油在管道中流动时摩擦产生热量和环境温度的影响,建议抗燃油运行温度应控制在低点,即37~50℃,低于37℃不利于再生装置的投运。但本机组控制水电磁阀带电开启后调整得并不及时,且电磁阀频繁故障,使冷却水得不到及时调整,油温一度居高不下,酸值增高,维护费用也较大且频繁,后将电磁阀阀芯拆除,采用人工手动调整,使油温得到控制。

  3.2 EH油系统的日常维护及故障防范措施

  3.2.1 EH油系统日常维护

  1)提高巡检质量:提高运行人员EH油系统巡回检查的质量,特别是加强对EH油系统接头、焊口及密封件的检查,防止密封件损坏和接头松脱等故障发生;严格控制EH油温在正常范围内;加强高低压蓄能器的检查,保证内部氮气压力正常。EH油泵为恒压变流量泵,油泵电流是反映出EH油系统流量的重要指标。EH油系统流量的变化反映出EH油系统的泄漏量的大小,可以反映出电液转换器工作是否正常。加强EH油泵电流的监视也是保证EH油系统安全运行的重要条件之一。

  2)保持EH油系统的清洁:定期进行清洁工作,扫除外表的灰尘油污。为了防止水分通过呼吸器侵入油箱使EH油中含水量增大,在EH油箱上呼吸器加装了干燥器,有效的防止外部水分通过呼吸器进入EH油箱;冬季及时关闭门窗,防止布置在吸风口的供油装置油温陡降,天热及时投入冷却系统。定期进行油质化验,加强化学监督,随时跟踪掌握EH油质情况,水份、酸质和颗粒度偏离正常值时及时进行滤油,不合格的油禁止进入EH油箱,避免混用不同厂家的EH油。发现油质有劣化倾向及时进行分析,及时进行EH油在线滤油工作,保证EH油的油质。EH油系统的检查和试验:

  (1)定期进行EH油泵倒换试验。定期进行EH油压低联锁试验,定期活动高中压主汽门、调门,以检查油动机、伺服阀等工作情况;
  (2)定期检查LVDT,防止LVDT问题造成控制系统异常;
  (3)定期更换油动机入口滤油器精密滤芯,压差指示器动作时也应更换滤芯;
  (4)定期对硅藻土及纤维素精滤器运行状况进行监视。当水份和酸性指标超标时马上更换硅藻土滤芯;油质酸值过高,投用专用EH滤油机,更换新的分子筛,去除酸值,降低EH油中杂质的颗粒及酸性指标;
  (5)定期对EH油系统工作环境温度进行监测,防止EH油局部过热;
  (6)把好检修质量关:在检修过程中对管路和元件的清洗采用无水酒精,避免使用四氯化碳等含氯清洗剂,防止杂物进入EH系统的管路和元件中。EH油中的O型圈必须采用氟化橡胶,不得采用其他橡胶材料代替,并且要求在安装前对O型圈进行认真检查,防止有缺陷的O型圈被安装至系统中。伺服油缸发生故障后,不自行解体、检修,以免拉伤缸体、损坏密封组件。检修时,返回专业厂家或在专业人员的指导下进行。

  3.3 提高运行人员的EH油运行经验

  组织运行人员开展EH油系统的知识讲座,讲解油动机、电液转换器等的结构、工作机理以及DEH的相关知识。采用讲、考结合的方法探讨EH系统事故案例,掌握运行特点和规律,通过事故预想、反事故演习提高处理EH油系统故障的准确性和熟练性。

  4 结论

  通过以上措施后,EH油系统逐步保证了安全稳定运行。从本公司EH油系统发生的故障来看,大部分是由于EH油油质劣化引起的,EH油系统完全可以保持长期正常运行,许多因EH油系统而引起的故障是完全可以避免的,只要加强日常维护,提高运行人员的主人翁责任感,防范措施得当。