潘峰
摘要:作為DEH重要組成部分的高壓抗燃油(EH油),在該DEH系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)著調(diào)節(jié)和保護(hù)兩大重要角色, EH油系統(tǒng)的穩(wěn)定與否直接關(guān)系著汽輪機(jī)運(yùn)行的安危。所以,熟知并掌握EH油系統(tǒng)運(yùn)行中常見(jiàn)的故障與處理方式,對(duì)于解決設(shè)備異常與機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行有著重要幫助。
關(guān)鍵詞:汽輪機(jī);EH油;故障;處理
隨著自動(dòng)化程度的提高,數(shù)字電液控制系統(tǒng)(DEH)已在電廠汽輪機(jī)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。而作為DEH重要組成部分的高壓抗燃油(EH油),在該系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)著調(diào)節(jié)和保護(hù)兩大重要角色, EH油系統(tǒng)的穩(wěn)定與否直接關(guān)系著汽輪機(jī)運(yùn)行的安危。所以,熟知并掌握EH油系統(tǒng)運(yùn)行中常見(jiàn)的故障與處理方式,對(duì)于解決設(shè)備異常與機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行有著重要幫助。
1 EH油系統(tǒng)簡(jiǎn)介
1.1 EH系統(tǒng)
高壓抗燃油液壓控制(簡(jiǎn)稱EH系統(tǒng))系統(tǒng)由一套供油系統(tǒng)、若干套控制閥門運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和一套危急遮斷系統(tǒng)組成。
閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)及危急遮斷系統(tǒng)均采用高壓抗燃油機(jī)控制。每只高中壓調(diào)門分別用一只獨(dú)立的高壓油動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),油動(dòng)機(jī)上裝有電液伺服閥和位移變送器,油動(dòng)機(jī)位置可由DEH系統(tǒng)精確控制,這樣,各調(diào)門的位置均由DEH根據(jù)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、功率調(diào)節(jié)及運(yùn)行方式的要求進(jìn)行控制,從而實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制功能。
1.2 抗燃油泵
抗燃油泵考慮系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性和特殊性,本系統(tǒng)采用進(jìn)口高壓變量柱塞泵,并采用雙泵并聯(lián)工作系統(tǒng),以提高供油系統(tǒng)的可靠性,布置在油箱的下方,通過(guò)油泵吸入濾網(wǎng)將油箱中的抗燃油吸入,以保證正的吸入壓頭。從油泵出口的油經(jīng)過(guò)壓力濾油器,通過(guò)單向閥流入和高壓蓄能器聯(lián)接的高壓油母管,將高壓抗燃油送到各執(zhí)行機(jī)構(gòu)和危急遮斷系統(tǒng)。
1.3 伺服閥
工作原理:當(dāng)有信號(hào)輸入時(shí),力矩馬達(dá)中的電磁鐵線圈中有通過(guò)電流被勵(lì)磁,在磁鐵作用下銜鐵旋轉(zhuǎn),同時(shí)帶動(dòng)擋板轉(zhuǎn)動(dòng)。穩(wěn)定時(shí)擋板與噴阻距離相等,噴阻兩側(cè)的油壓相等。移近一只噴咀,使噴咀前的油壓變高,而對(duì)側(cè)的噴阻與擋板間的距離變大,噴阻前的油壓變低。由于噴咀前油壓與滑閥腔室相通,因此,當(dāng)兩個(gè)噴阻前的油壓不等時(shí),則滑閥兩端的油壓也不相等,油壓差使滑閥移動(dòng)并由滑閥上的凸肩控制的油口開(kāi)啟或關(guān)閉,以控制高壓油通向油動(dòng)機(jī)活塞下腔,克服彈簧力打開(kāi)汽閥(或?qū)⒒钊虑煌ㄏ蚧赜?,使油泄去)。同時(shí)設(shè)置了反饋
彈簧并在伺服閥調(diào)整時(shí)設(shè)有一定的機(jī)械零偏,增加了可靠性即使斷電或失去電信號(hào)時(shí),借機(jī)械零偏使滑閥偏移一側(cè),使伺服閥主閥芯負(fù)偏,關(guān)閉汽門。
1.4 卸荷閥
快速卸荷閥安裝在油動(dòng)機(jī)液壓塊上,它主要作用是當(dāng)機(jī)組發(fā)生故障必須緊急停機(jī)時(shí)或在危急脫扣裝置等動(dòng)作使危急遮斷油泄油失壓后,可使油動(dòng)機(jī)活塞下腔的壓力油經(jīng)快速卸荷閥快速釋放,這時(shí)不論伺服放大器輸出的信號(hào)大小,在閥門彈簧力作用下,均使閥門關(guān)閉。
1.5 AST電磁閥
在正常運(yùn)行時(shí),AST電磁閥是被通電勵(lì)磁關(guān)閉,從而封閉了自動(dòng)停機(jī)危急遮斷(AST)母管上的抗燃油泄油通道,使所有蒸汽閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)活塞下腔的油壓能夠建立起來(lái)。當(dāng)電磁閥失電打開(kāi),則總管泄油,導(dǎo)致所有汽閥關(guān)閉而使汽機(jī)停機(jī)。電磁閥(20/AST)是組成串并聯(lián)布置,這樣每個(gè)通道中至少須一只電磁閥打開(kāi),才可導(dǎo)致停機(jī),具有多重的保護(hù)性;同時(shí)也提高了可靠性,四只AST電磁閥中任意一只損壞或拒動(dòng)作均不會(huì)引起停機(jī)。
2 常見(jiàn)故障及處理方式
2.1 EH油系統(tǒng)壓力下降
原因分析:
(1)油中雜質(zhì)將油泵出口濾網(wǎng)的濾芯堵塞;
(2)油泵故障導(dǎo)致出力不足,備用油泵出口逆止閥不嚴(yán);
(3)TV,GV,RSV快速卸荷閥未關(guān)嚴(yán);
(4)油動(dòng)機(jī)活塞由于磨損、腐蝕,造成密封不嚴(yán),漏流增大;
(5)蓄能器回油閥、OPC試驗(yàn)放油閥等未關(guān)嚴(yán);
(6)OPC、AST油進(jìn)油管路堵塞;
(7)溢流閥異常。
處理方式:
(1)嘗試倒泵運(yùn)行,以排除油泵故障原因;
(2)加強(qiáng)對(duì)油質(zhì)的化驗(yàn);
(3)檢查就地EH油系統(tǒng)是否有外漏點(diǎn);
(4)檢查各個(gè)主汽門、調(diào)門啟閉狀況;
(5)檢查蓄能器壓力;
(6)檢查ASP油壓是否正常;
(7)檢查溢流閥是否正常。
案例:
某電廠#1機(jī)組在運(yùn)行中EH油壓忽然從14.5Mpa降至12Mpa,就地檢查發(fā)現(xiàn)#3高調(diào)門油動(dòng)機(jī)進(jìn)油管漏油嚴(yán)重,且EH油箱油位下降較快,經(jīng)檢修現(xiàn)場(chǎng)緊急搶修無(wú)效后,#1機(jī)組被迫停機(jī)處理該缺陷。
又如某電廠運(yùn)行中EH油壓緩慢下降,就地檢查無(wú)異常,最終化驗(yàn)油質(zhì)顆粒度較大,被迫停機(jī)處理。處理過(guò)程中檢查發(fā)現(xiàn)硅藻土泄漏嚴(yán)重,所以此次油質(zhì)污染的原因也就很明了了,為油再生裝置的硅藻土泄漏至EH油中導(dǎo)致油被污染。
EH油壓下降的原因有很多,查找和分析處理都十分棘手;再加上該系統(tǒng)的復(fù)雜性,給問(wèn)題分析和處理都帶來(lái)了不少的困難。往往EH油壓下降的最終處理結(jié)果都是停機(jī)處理,重點(diǎn)原因就是該系統(tǒng)壓力高,精度高,堵漏難等原因。但無(wú)論何種原因?qū)е碌?,我們都因該以保護(hù)主機(jī)安全為前提,來(lái)處理這些異常,絕不可以鋌而走險(xiǎn),以嘗試性方式來(lái)處理。
2.2 油動(dòng)機(jī)控制異常
油動(dòng)機(jī)控制異常主要表現(xiàn)為:油動(dòng)機(jī)卡澀,調(diào)門動(dòng)作遲緩,有時(shí)泄油后不回座;在調(diào)門開(kāi)關(guān)過(guò)程中發(fā)生調(diào)門不規(guī)則頻繁大幅度擺動(dòng),無(wú)法控制等。
原因分析:
2.2.1 油質(zhì)下降
(1)油中大顆粒雜質(zhì)進(jìn)入;
(2)油的高溫氧化和裂解;
(3)油的水解和酸性腐蝕。
2.2.2 電液轉(zhuǎn)換器滑閥兩側(cè)壓力偏差大
(1)油中雜質(zhì)堵塞電液轉(zhuǎn)換器的噴咀;
(2)磨擦、酸性腐蝕造成滑閥的凸肩、滑塊與滑座之間磨損,使滑閥相對(duì)與滑座之間的間隙加大,使漏流量增加;
(3)酸性油液對(duì)噴咀室、通道及節(jié)流孔等的腐蝕,改變了滑閥兩側(cè)的壓力。
2.2.3 LVDT線性電壓位移轉(zhuǎn)換器故障,電液轉(zhuǎn)換器機(jī)械零位不準(zhǔn)等;
2.2.4 油動(dòng)機(jī)入口門沒(méi)開(kāi);
2.2.5 DEH異常。
處理方式:
(1)化驗(yàn)油質(zhì);
(2)檢查伺服閥,必要時(shí)重新定位;
(3)檢查L(zhǎng)VDT線性電壓位移轉(zhuǎn)換器;
(4)檢查油動(dòng)機(jī)入口門是否開(kāi)啟;
(5)修改DEH中的邏輯;
(6)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的報(bào)警和現(xiàn)象綜合分析判斷。
案例:
某廠#1機(jī)組正常運(yùn)行中#2高調(diào)門忽然從100%開(kāi)度關(guān)至0%,由于是順閥控制,使得#5高調(diào)門迅速全開(kāi),發(fā)電負(fù)荷及主汽壓力均發(fā)生一定程度的波動(dòng)。經(jīng)過(guò)熱工檢查發(fā)現(xiàn)#2高調(diào)門的LVDT線性電壓位移轉(zhuǎn)換器的電板脫落,導(dǎo)致了#2高調(diào)門全關(guān)。經(jīng)過(guò)更換新電板后,#2高調(diào)門正常啟閉。
2.3 汽輪機(jī)掛不上閘
汽輪機(jī)掛不上閘,相信很多從事過(guò)電廠汽機(jī)運(yùn)行的人都會(huì)碰到過(guò)這種情況,而且不止一次。關(guān)于汽輪機(jī)掛不上閘的原因有好多種,有機(jī)械的原因,也有邏輯的原因,有EH高壓油的原因,也有潤(rùn)滑油低壓油的原因等等。我們想知道掛不上閘的原因之前,應(yīng)該先理解一個(gè)名詞:掛閘。
何為掛閘?掛閘就是建立保安油壓,汽輪機(jī)各汽門具備開(kāi)啟條件。這里所說(shuō)的建立保安油壓包括建立高壓保安油(稱為AST油壓)和低壓保安油(稱為機(jī)頭隔膜閥油壓)。高壓保安油壓的建立是靠4各AST電磁閥的關(guān)閉來(lái)建立的,低壓保安油的建立是靠就地打閘桿復(fù)位后使?jié)櫥陀蛪涸诟裟らy上部建立的,那么汽輪機(jī)一旦掛不上閘,肯定和這一塊的關(guān)系比較大。
原因分析:
(1)AST電磁異常
AST電磁閥4各或者某兩個(gè)不能帶電關(guān)閉;
AST電磁閥卡澀。
(2)打閘桿未復(fù)位
重點(diǎn)表現(xiàn)為機(jī)頭隔膜閥油壓未建立,有時(shí)候復(fù)位后仍無(wú)法建立油壓,則要檢查高壓潤(rùn)滑油泵是否運(yùn)行或出力是否正常。
(3)汽機(jī)跳閘保護(hù)未復(fù)位,或復(fù)位四通閥異常
(4)掛閘條件未滿足
如高低旁路退出,操作員在手動(dòng)位,各汽門在關(guān)閉位等。
(5)限制掛閘條件觸發(fā)
如汽輪機(jī)上下缸溫差大,大軸偏心大,汽輪機(jī)跳閘條件存在等。
(6)EH油壓不正常
(7)DEH系統(tǒng)故障
處理方式:
(1)檢查EH油壓是否正常;
(2)檢查ASP油壓是否正常;
(3)檢查高壓潤(rùn)滑油泵是否運(yùn)行正常;
(4)檢查隔膜閥油壓是否建立;若未建立,復(fù)位打閘杠桿;
(5)檢查是否有跳閘信號(hào)未消除;
(6)檢查限制掛閘條件是否存在;
(7)若以上條件都滿足,聯(lián)系檢修檢查AST電磁閥
(8)聯(lián)系熱工檢查DEH系統(tǒng)是否存在異常。
3 總結(jié)
在汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中,EH 油系統(tǒng)發(fā)揮著重要作用,一旦其發(fā)生故障,將會(huì)直接威脅到機(jī)組的正常運(yùn)行。作為操作人員,需要對(duì)EH 油系統(tǒng)常見(jiàn)故障進(jìn)行簡(jiǎn)單分析,同時(shí)提出相應(yīng)的處理方法。對(duì)于EH 油系統(tǒng)來(lái)說(shuō),開(kāi)始時(shí)都是小故障,而且發(fā)展過(guò)程比較緩慢,在日常工作中,只要加大維護(hù)力度,同時(shí)制定實(shí)施防范措施,可以完全避免因EH油系統(tǒng)而引起的故障,進(jìn)而在一定程度上保持EH 油系統(tǒng)長(zhǎng)期正常運(yùn)行,只有熟練掌握該系統(tǒng)的流程、設(shè)備結(jié)構(gòu)、工作原理等,才能對(duì)問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確的處理。
參考文獻(xiàn):
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[2] 趙剛.300MW 機(jī)組EH 油系統(tǒng)常見(jiàn)故障分析及維護(hù)[J].電力安全技術(shù),2003(05).
(作者單位:商丘裕東發(fā)電有限責(zé)任公司)