王雪川
摘要:我自參加工作以來參與承建及技術(shù)研討的鶴崗電廠600MW機(jī)組、伊敏電廠600MW機(jī)組、七臺(tái)河電廠600MW機(jī)組、華能九臺(tái)電廠600MW機(jī)組、新鄒平一電660MW機(jī)組均為哈爾濱汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的,根據(jù)歷次機(jī)組試運(yùn)經(jīng)驗(yàn),總結(jié)了600MW-660MW機(jī)組EH油系統(tǒng)常見故障、分析產(chǎn)生的原因并確定處理辦法及其日常維護(hù),為此結(jié)合EH油系統(tǒng)的特點(diǎn),根據(jù)多年來的經(jīng)驗(yàn)就“600MW機(jī)組EH油系統(tǒng)常見故障分析、處理及維護(hù)”這一問題做如下闡述:
關(guān)鍵詞:油質(zhì)? 清潔
一、EH油系統(tǒng)的特點(diǎn):
(一)工作壓力高
EH油系統(tǒng)的工作壓力一般在13~14MPa,而低壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作壓力一般在2MPa。由于工作油壓的提高,大大減小了液壓部件的尺寸,改善了汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。
(二)直接采用流量控制形式
EH油系統(tǒng)采用電液轉(zhuǎn)換器(又稱為伺服閥),直接將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為油動(dòng)機(jī)油缸的進(jìn)出油控制,從而控制油動(dòng)機(jī)的行程。這使系統(tǒng)的遲緩率大大降低,對(duì)油壓波動(dòng)也不再敏感(一般在11~16MPa范圍內(nèi)都能正常工作),提高了調(diào)節(jié)精度。
(三)對(duì)油質(zhì)的要求特別高
雙噴咀擋板式電液轉(zhuǎn)換器最小通流線性尺寸為0.025~0.05mm,一般節(jié)流孔徑為0.46~0.8mm,故對(duì)高壓抗燃油的雜質(zhì)顆粒含量提出了很高的要求。 EH油具有較好的抗燃性能,但如果EH油中混入過多的水、酒精或透平油等,將大大降低EH油的抗燃性,而且可能導(dǎo)致EH油的變質(zhì)或老化,直接影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
(四)具有在線維修功能
由于EH油系統(tǒng)設(shè)有雙通道,某些部件有故障時(shí)可以從系統(tǒng)中隔離出來進(jìn)行在線維修。
二、EH油系統(tǒng)常見故障
現(xiàn)場(chǎng)試運(yùn)過程中發(fā)現(xiàn)EH油系統(tǒng)發(fā)生了不少異常和故障,主要有以下幾種:
(一)系統(tǒng)壓力下降,個(gè)別調(diào)門無法正常開啟;
(二)油動(dòng)機(jī)卡澀,調(diào)門動(dòng)作遲緩,有時(shí)泄油后不回座;
(三)在開關(guān)調(diào)門過程中發(fā)生某個(gè)調(diào)門不規(guī)則頻繁大幅度擺動(dòng),同時(shí)伴隨著EH油系統(tǒng)壓力的波動(dòng);
(四)EH油管道開裂、接頭松脫、密封件損壞。
三、EH油系統(tǒng)故障原因及分析
(一)EH油系統(tǒng)壓力下降,EH油系統(tǒng)壓力下降的主要原因有:
1.油中雜質(zhì)將油泵出口濾網(wǎng)的濾芯堵塞;
2.油箱控制塊上溢流閥整定值偏低;
3.油泵故障導(dǎo)致出力不足,備用油泵出口逆止閥不嚴(yán);
4.系統(tǒng)中存在非正常的泄漏,主要有:
(1)TV,GV,RSV快速卸荷閥未關(guān)嚴(yán);
(2)電液轉(zhuǎn)換器嚴(yán)重內(nèi)漏;
(3)油動(dòng)機(jī)活塞由于磨損、腐蝕,造成密封不嚴(yán),漏流增大;
(4)IV快速卸荷閥底座壓不嚴(yán),造成泄漏增加;
(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。
(二)油動(dòng)機(jī)不受控制的主要原因有:
1.油中大顆粒雜質(zhì)進(jìn)入,檢修環(huán)境不清潔,密封件老化脫落,EH油對(duì)油箱、管道內(nèi)壁上有機(jī)物的溶解和剝離,金屬間磨擦所產(chǎn)生的金屬碎屑進(jìn)入EH油中。
2.油的高溫氧化和裂解,EH油局部過熱就可能發(fā)生氧化或熱裂解,導(dǎo)致酸值增加或產(chǎn)生沉淀,增加顆粒污染,溫度升高還使油的電阻率降低,對(duì)電液轉(zhuǎn)換器閥口的電化學(xué)腐蝕加劇,密封件加速老化。
3.油的水解和酸性腐蝕,EH油是一種磷酸脂,和其它脂類一樣都能水解,磷酸脂水解后生成磷酸根和醇類。所產(chǎn)生的酸性產(chǎn)物又進(jìn)一步催化水解,促進(jìn)敏感部件的腐蝕。而且三芳基磷酸脂對(duì)周圍環(huán)境中的潮氣吸附能力很強(qiáng),在南方的梅雨季節(jié),可能使EH油中含水量增大,使水中的酸性指標(biāo)增加,導(dǎo)電率增大,增加腐蝕程度。
4.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。
5.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
(1)LVDT反饋斷線或反饋信號(hào)受到干擾將會(huì)影響DEH指令信號(hào)與LVDT產(chǎn)生的反饋信號(hào)的差值,導(dǎo)致電液轉(zhuǎn)換器輸入的指令信號(hào)的改變;
(2)電液轉(zhuǎn)換器機(jī)械零位不準(zhǔn)也可能影響DEH系統(tǒng)對(duì)電液轉(zhuǎn)換器的控制。
6. EH油系統(tǒng)泄露,主要原因有:
(1)工作壓力高,而且還受到機(jī)組高溫及高頻振動(dòng)影響,所以對(duì)EH油管道材質(zhì)以及焊接工藝要求高,一些微裂紋可能擴(kuò)大導(dǎo)致EH油管道開裂;
(2)EH油管路有些分布在高溫區(qū)域,容易造成O型密封圈受熱老化斷裂。這一現(xiàn)象在汽輪機(jī)調(diào)門的O型密封圈上經(jīng)常發(fā)生。
(3)EH油管路和汽機(jī)調(diào)門連接著,長(zhǎng)期受到振動(dòng),可能由于接頭的預(yù)緊力不足,造成接頭松脫。
四、EH油系統(tǒng)的日常維護(hù)
(一) EH油系統(tǒng)的日常維護(hù)及故障防范措施
要保證EH油系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行就要加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)的日常維護(hù)。EH油的日常維護(hù)工作包括系統(tǒng)的清潔、檢查、更換、EH油的更新等。根據(jù)各廠的實(shí)際情況,應(yīng)將這些工作列出日程表,嚴(yán)格執(zhí)行。
(二) EH油系統(tǒng)的清潔
EH油系統(tǒng)應(yīng)該定期進(jìn)行清潔工作。特別在執(zhí)行檢修工作時(shí),要注意保持工作環(huán)境的清潔,對(duì)測(cè)量EH油的壓力表/開關(guān)校驗(yàn)后,一般情況下需經(jīng)過靜置3h以上并用無水酒精清洗,防止礦物油混入EH油中,禁止對(duì)其使用四氯化碳等含氯清洗劑。對(duì)檢修中新安裝的EH油管道要進(jìn)行吹掃,防止存在于管道中的雜質(zhì)進(jìn)入EH油系統(tǒng)。要定期進(jìn)行油質(zhì)化驗(yàn),加強(qiáng)化學(xué)監(jiān)督,不合格的油絕對(duì)不能進(jìn)入EH油箱,不同廠家的EH油也不要混用,并及時(shí)進(jìn)行EH油濾油工作,保證EH油的油質(zhì)。
(三)EH油系統(tǒng)檢查和試驗(yàn)
為了保證系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行和避免機(jī)組故障停機(jī),必須遵循定期檢查及試驗(yàn)規(guī)程。檢查內(nèi)容包括運(yùn)動(dòng)部件的磨損、超溫、不對(duì)中、振動(dòng)、液位等。檢查與試驗(yàn)的具體步驟可參考有關(guān)說明書。根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)試運(yùn)經(jīng)驗(yàn),制定了以下檢查項(xiàng)目:
1.定期檢查EH油泵電流。我廠EH油泵為恒壓變流量泵,所以油泵電流是反映出EH油系統(tǒng)流量的重要指標(biāo)。EH油系統(tǒng)流量的變化反映出EH油系統(tǒng)的內(nèi)部泄漏量的大小,可以反映出電液轉(zhuǎn)換器工作是否正常,是否存在非正常的泄漏;
2.定期檢查L(zhǎng)VDT,防止LVDT問題造成控制系統(tǒng)異常;
3.定期對(duì)電液轉(zhuǎn)換器進(jìn)行檢測(cè),盡快發(fā)現(xiàn)存在的故障和隱患,及時(shí)處理;
4.定期檢查EH油管路接頭、焊口及密封件,防止密封件損壞和接頭松脫等故障發(fā)生;
5.定期對(duì)硅藻土及纖維素精濾器運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)視。當(dāng)水份和酸性指標(biāo)超標(biāo)時(shí)馬上更換硅藻土,降低EH油中雜質(zhì)的顆粒及酸性指標(biāo)。
(四)EH油系統(tǒng)的故障防范措施
為了確保EH油系統(tǒng)的正常運(yùn)行,除了加強(qiáng)日常維護(hù),還要針對(duì)系統(tǒng)的故障制定好防范措施。
1.改善油動(dòng)機(jī)組件的工作環(huán)境
工作環(huán)境溫度過高不僅會(huì)造成EH油的高溫氧化和裂解,還可能造成EH油密封件O型圈老化斷裂。因此應(yīng)盡量降低EH油工作環(huán)境溫度。
采用具有較好抗燃及隔熱效果的硅酸鋁作為保溫介質(zhì),對(duì)油管及油動(dòng)機(jī)進(jìn)行隔熱。將EH油管及油動(dòng)機(jī)門座等由原來保溫材料內(nèi)包改為外露于空氣中。合理安排EH油管路,防止EH系統(tǒng)中由于對(duì)流或熱輻射而存在局部過熱點(diǎn)。
2. 解決EH油系統(tǒng)含水量高的問題
EH油中含水量高將導(dǎo)致EH油的加速退化,還將影響到油的酸性等其余指標(biāo)。在EH油箱呼吸器上加裝干燥器,有效的防止了外部水分通過呼吸器侵入EH油箱。經(jīng)常采用濾水機(jī)過濾,同時(shí)對(duì)再生裝置進(jìn)行改進(jìn),增加一套獨(dú)立的再生裝置。
3. 解決EH油中O型圈經(jīng)常損壞問題
O型圈是EH油系統(tǒng)中重要的密封件,它的損壞容易造成EH油泄漏,而且它損壞后的雜質(zhì)還會(huì)對(duì)EH油產(chǎn)生污染。一般用于礦物油的橡膠、涂料等都不適用于EH油。如選用不合適的材料將會(huì)發(fā)生溶脹、腐蝕現(xiàn)象。
結(jié)束語
EH油系統(tǒng)在汽輪機(jī)控制中具有很重要的作用,它發(fā)生故障將直接威脅機(jī)組的正常運(yùn)行。從EH油系統(tǒng)發(fā)生的故障來看,大部分是由于EH油油質(zhì)劣化引起的,一般開始時(shí)都只是小故障,而且發(fā)生發(fā)展過程都較緩慢,只要加強(qiáng)日常維護(hù),防范措施得當(dāng),EH油系統(tǒng)完全可以保持長(zhǎng)期正常運(yùn)行。