于偉 寇陽
摘 要:某電廠3號機組EH系統油動機中安全油單向閥的固有缺陷,導致一起非典型的OPC油壓波動現象。通過排查,找出油壓波動原因,提出改進建議。
關鍵詞:OPC油壓波動;安全油單向閥;內泄漏
1 機組概況
某電廠3號機組為上海汽輪機廠生產的C135-13.24/0.981/535/535型汽輪機,該機組調速系統為電液調速系統,簡稱EH系統,該系統具有兩臺高主油動機,四臺高調油動機,三臺中調油動機,兩臺低調油動機。
2 故障情況
2015年12月23日17時,3號機正常運行狀態(tài),負荷為70MW,EH系統油壓為13.5MPa,AST油壓為12.3MPa,調節(jié)閥為順序閥運行方式,1號高調全開,2號高調開度為90%,3號高調開度為35%,4號高調全關。在運行人員無任何操作情況下,OPC油壓從11.7MPa開始緩慢下降,至20時,OPC油壓為10.6MPa。運行人員經請示后,繼續(xù)觀察,至12月24日早8時,OPC油壓降至10.2MPa;12月24日上午11時,OPC油壓升至10.6MPa;12月25日上午7時,OPC油壓恢復至11.6MOa。在此期間,EH系統油壓、AST油壓無變化;對熱工信號進行檢查,均未發(fā)現異常。
該機組自2015年12月起,多次出現類似的OPC油壓波動的現象,OPC油壓最低時達到9.9MPa,嚴重影響機組安全運行,因該機組為冬季供暖機組,為保障供暖,此狀態(tài)一直維持到2016年5月15日機組停機。
3 故障排查
2016年5月16日,經多次現場試驗發(fā)現,當2號與3號高調汽門的開度越小,OPC油壓下降的概率越大,初步判斷可能的原因有:
(1)2號與3號高壓調速汽門油動機安全油單向閥不嚴密。
(2)卸荷閥內泄漏量大。
該機組的高壓調速汽門原理圖如下:
將2號與3號高調油動機的安全油單向閥、卸荷閥拆卸后上試驗臺測試,測試結果如下:
2號單向閥內泄漏為25.3L/min;3號單向閥內泄漏為27.4L/min。
2號卸荷閥內泄漏為510mL/min;3號卸荷閥內泄漏為460mL/min。
將2號與3號高調油動機的安全油單向閥解體,其結構如下:
其中聚四氟乙烯材質的密封環(huán)部位,凹凸不平,非整齊的環(huán)狀密封線。
根據JB/T 10364-2014《液壓單向閥》 ,單向閥在密封狀態(tài)下不允許滲漏。
3號機組高壓調速汽門油動機使用的溢流閥為DB20-2-30/31.5XV,該閥的通徑為20mm,根據JB/T 10374-2013 《液壓溢流閥》 ,允許的最大內泄漏量為150mL/min。
4 原因分析
由圖1可知,該EH系統的安全油均是通過卸荷閥內部節(jié)流孔產生。
當高調油動機不是全開狀態(tài)時,因伺服閥的工作特性,當高調門開度與指令開度一致時,伺服閥停止供油,油動機內油壓低于系統OPC油壓,當單向閥嚴密時,阻止系統OPC油流向油動機;當高調門開度小于指令開度時,伺服閥向油動機供油,油動機內油壓高于系統OPC油壓,單向閥打開,開始補充OPC油壓。這期間,單向閥不斷處于開啟關閉狀態(tài),由圖二可知,這種狀態(tài)下,本應起到密封作用的聚四氟乙烯材質在一定時間后會發(fā)生較大形變,導致單向閥不嚴密的情況發(fā)生。
當單向閥不嚴密,系統OPC油進入油動機內部,同時卸荷閥的內泄漏量嚴重超標,導致系統OPC油通過卸荷閥回油逃逸,使OPC油壓降低。
5 故障解決
2016年6月,更換2號與3號高調油動機的安全油單向閥和卸荷閥,在機組啟動前進行的靜態(tài)試驗中,未發(fā)生OPC油壓波動的現象。
6 結論
由于該EH系統安全油單向閥的固有結構問題,同時卸荷閥內泄漏超標,導致OPC油壓出現不該出現的波動現象。該單向閥的密封性能無法長期保證,因此建議更換為金屬密封的單向閥,以保障機組的安全生產運行。
參考文獻
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