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摘要:我自参加工作以来参与承建及技术研讨的鹤岗电厂600MW机组、伊敏电厂600MW机组、七台河电厂600MW机组、华能九台电厂600MW机组、新邹平一电660MW机组均为哈尔滨汽轮机厂生产的,根据历次机组试运经验,总结了600MW-660MW机组EH油系统常见故障、分析产生的原因并确定处理办法及其日常维护,为此结合EH油系统的特点,根据多年来的经验就“600MW机组EH油系统常见故障分析、处理及维护”这一问题做如下阐述:
关键词:油质 清洁
一、EH油系统的特点:
(一)工作压力高
EH油系统的工作压力一般在13~14MPa,而低压调节系统的工作压力一般在2MPa。由于工作油压的提高,大大减小了液压部件的尺寸,改善了汽轮机调节系统的动态特性。
(二)直接采用流量控制形式
EH油系统采用电液转换器(又称为伺服阀),直接将电信号转化为油动机油缸的进出油控制,从而控制油动机的行程。这使系统的迟缓率大大降低,对油压波动也不再敏感(一般在11~16MPa范围内都能正常工作),提高了调节精度。
(三)对油质的要求特别高
双喷咀挡板式电液转换器最小通流线性尺寸为0.025~0.05mm,一般节流孔径为0.46~0.8mm,故对高压抗燃油的杂质颗粒含量提出了很高的要求。 EH油具有较好的抗燃性能,但如果EH油中混入过多的水、酒精或透平油等,将大大降低EH油的抗燃性,而且可能导致EH油的变质或老化,直接影响系统的正常运行。
(四)具有在线维修功能
由于EH油系统设有双通道,某些部件有故障时可以从系统中隔离出来进行在线维修。
二、EH油系统常见故障
现场试运过程中发现EH油系统发生了不少异常和故障,主要有以下几种:
(一)系统压力下降,个别调门无法正常开启;
(二)油动机卡涩,调门动作迟缓,有时泄油后不回座;
(三)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油系统压力的波动;
(四)EH油管道开裂、接头松脱、密封件损坏。
三、EH油系统故障原因及分析
(一)EH油系统压力下降,EH油系统压力下降的主要原因有:
1.油中杂质将油泵出口滤网的滤芯堵塞;
2.油箱控制块上溢流阀整定值偏低;
3.油泵故障导致出力不足,备用油泵出口逆止阀不严;
4.系统中存在非正常的泄漏,主要有:
(1)TV,GV,RSV快速卸荷阀未关严;
(2)电液转换器严重内漏;
(3)油动机活塞由于磨损、腐蚀,造成密封不严,漏流增大;
(4)IV快速卸荷阀底座压不严,造成泄漏增加;
(5)蓄能器回油阀、OPC试验放油阀等未关严;
(6)OPC、AST油进油管路堵塞。
(二)油动机不受控制的主要原因有:
1.油中大颗粒杂质进入,检修环境不清洁,密封件老化脱落,EH油对油箱、管道内壁上有机物的溶解和剥离,金属间磨擦所产生的金属碎屑进入EH油中。
2.油的高温氧化和裂解,EH油局部过热就可能发生氧化或热裂解,导致酸值增加或产生沉淀,增加颗粒污染,温度升高还使油的电阻率降低,对电液转换器阀口的电化学腐蚀加剧,密封件加速老化。
3.油的水解和酸性腐蚀,EH油是一种磷酸脂,和其它脂类一样都能水解,磷酸脂水解后生成磷酸根和醇类。所产生的酸性产物又进一步催化水解,促进敏感部件的腐蚀。而且三芳基磷酸脂对周围环境中的潮气吸附能力很强,在南方的梅雨季节,可能使EH油中含水量增大,使水中的酸性指标增加,导电率增大,增加腐蚀程度。
4.电液转换器滑阀两侧压力偏差大
(1)油中杂质堵塞电液转换器的喷咀;
(2)磨擦、酸性腐蚀造成滑阀的凸肩、滑块与滑座之间磨损,使滑阀相对与滑座之间的间隙加大,使漏流量增加;
(3)酸性油液对喷咀室、通道及节流孔等的腐蚀,改变了滑阀两侧的压力。
5.LVDT线性电压位移转换器故障,电液转换器机械零位不准等
(1)LVDT反馈断线或反馈信号受到干扰将会影响DEH指令信号与LVDT产生的反馈信号的差值,导致电液转换器输入的指令信号的改变;
(2)电液转换器机械零位不准也可能影响DEH系统对电液转换器的控制。
6. EH油系统泄露,主要原因有:
(1)工作压力高,而且还受到机组高温及高频振动影响,所以对EH油管道材质以及焊接工艺要求高,一些微裂纹可能扩大导致EH油管道开裂;
(2)EH油管路有些分布在高温区域,容易造成O型密封圈受热老化断裂。这一现象在汽轮机调门的O型密封圈上经常发生。
(3)EH油管路和汽机调门连接着,长期受到振动,可能由于接头的预紧力不足,造成接头松脱。
四、EH油系统的日常维护
(一) EH油系统的日常维护及故障防范措施
要保证EH油系统的安全稳定运行就要加强对系统的日常维护。EH油的日常维护工作包括系统的清洁、检查、更换、EH油的更新等。根据各厂的实际情况,应将这些工作列出日程表,严格执行。
(二) EH油系统的清洁
EH油系统应该定期进行清洁工作。特别在执行检修工作时,要注意保持工作环境的清洁,对测量EH油的压力表/开关校验后,一般情况下需经过静置3h以上并用无水酒精清洗,防止矿物油混入EH油中,禁止对其使用四氯化碳等含氯清洗劑。对检修中新安装的EH油管道要进行吹扫,防止存在于管道中的杂质进入EH油系统。要定期进行油质化验,加强化学监督,不合格的油绝对不能进入EH油箱,不同厂家的EH油也不要混用,并及时进行EH油滤油工作,保证EH油的油质。 (三)EH油系统检查和试验
为了保证系统的连续运行和避免机组故障停机,必须遵循定期检查及试验规程。检查内容包括运动部件的磨损、超温、不对中、振动、液位等。检查与试验的具体步骤可参考有关说明书。根据实际现场试运经验,制定了以下检查项目:
1.定期检查EH油泵电流。我厂EH油泵为恒压变流量泵,所以油泵电流是反映出EH油系统流量的重要指标。EH油系统流量的变化反映出EH油系统的内部泄漏量的大小,可以反映出电液转换器工作是否正常,是否存在非正常的泄漏;
2.定期检查LVDT,防止LVDT问题造成控制系统异常;
3.定期对电液转换器进行检测,尽快发现存在的故障和隐患,及时处理;
4.定期检查EH油管路接头、焊口及密封件,防止密封件损坏和接头松脱等故障发生;
5.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,降低EH油中杂质的颗粒及酸性指标。
(四)EH油系统的故障防范措施
为了确保EH油系统的正常运行,除了加强日常维护,还要针对系统的故障制定好防范措施。
1.改善油动机组件的工作环境
工作环境温度过高不仅会造成EH油的高温氧化和裂解,还可能造成EH油密封件O型圈老化断裂。因此应尽量降低EH油工作环境温度。
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氣中。合理安排EH油管路,防止EH系统中由于对流或热辐射而存在局部过热点。
2. 解决EH油系统含水量高的问题
EH油中含水量高将导致EH油的加速退化,还将影响到油的酸性等其余指标。在EH油箱呼吸器上加装干燥器,有效的防止了外部水分通过呼吸器侵入EH油箱。经常采用滤水机过滤,同时对再生装置进行改进,增加一套独立的再生装置。
3. 解决EH油中O型圈经常损坏问题
O型圈是EH油系统中重要的密封件,它的损坏容易造成EH油泄漏,而且它损坏后的杂质还会对EH油产生污染。一般用于矿物油的橡胶、涂料等都不适用于EH油。如选用不合适的材料将会发生溶胀、腐蚀现象。
结束语
EH油系统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。从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,一般开始时都只是小故障,而且发生发展过程都较缓慢,只要加强日常维护,防范措施得当,EH油系统完全可以保持长期正常运行。
关键词:油质 清洁
一、EH油系统的特点:
(一)工作压力高
EH油系统的工作压力一般在13~14MPa,而低压调节系统的工作压力一般在2MPa。由于工作油压的提高,大大减小了液压部件的尺寸,改善了汽轮机调节系统的动态特性。
(二)直接采用流量控制形式
EH油系统采用电液转换器(又称为伺服阀),直接将电信号转化为油动机油缸的进出油控制,从而控制油动机的行程。这使系统的迟缓率大大降低,对油压波动也不再敏感(一般在11~16MPa范围内都能正常工作),提高了调节精度。
(三)对油质的要求特别高
双喷咀挡板式电液转换器最小通流线性尺寸为0.025~0.05mm,一般节流孔径为0.46~0.8mm,故对高压抗燃油的杂质颗粒含量提出了很高的要求。 EH油具有较好的抗燃性能,但如果EH油中混入过多的水、酒精或透平油等,将大大降低EH油的抗燃性,而且可能导致EH油的变质或老化,直接影响系统的正常运行。
(四)具有在线维修功能
由于EH油系统设有双通道,某些部件有故障时可以从系统中隔离出来进行在线维修。
二、EH油系统常见故障
现场试运过程中发现EH油系统发生了不少异常和故障,主要有以下几种:
(一)系统压力下降,个别调门无法正常开启;
(二)油动机卡涩,调门动作迟缓,有时泄油后不回座;
(三)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油系统压力的波动;
(四)EH油管道开裂、接头松脱、密封件损坏。
三、EH油系统故障原因及分析
(一)EH油系统压力下降,EH油系统压力下降的主要原因有:
1.油中杂质将油泵出口滤网的滤芯堵塞;
2.油箱控制块上溢流阀整定值偏低;
3.油泵故障导致出力不足,备用油泵出口逆止阀不严;
4.系统中存在非正常的泄漏,主要有:
(1)TV,GV,RSV快速卸荷阀未关严;
(2)电液转换器严重内漏;
(3)油动机活塞由于磨损、腐蚀,造成密封不严,漏流增大;
(4)IV快速卸荷阀底座压不严,造成泄漏增加;
(5)蓄能器回油阀、OPC试验放油阀等未关严;
(6)OPC、AST油进油管路堵塞。
(二)油动机不受控制的主要原因有:
1.油中大颗粒杂质进入,检修环境不清洁,密封件老化脱落,EH油对油箱、管道内壁上有机物的溶解和剥离,金属间磨擦所产生的金属碎屑进入EH油中。
2.油的高温氧化和裂解,EH油局部过热就可能发生氧化或热裂解,导致酸值增加或产生沉淀,增加颗粒污染,温度升高还使油的电阻率降低,对电液转换器阀口的电化学腐蚀加剧,密封件加速老化。
3.油的水解和酸性腐蚀,EH油是一种磷酸脂,和其它脂类一样都能水解,磷酸脂水解后生成磷酸根和醇类。所产生的酸性产物又进一步催化水解,促进敏感部件的腐蚀。而且三芳基磷酸脂对周围环境中的潮气吸附能力很强,在南方的梅雨季节,可能使EH油中含水量增大,使水中的酸性指标增加,导电率增大,增加腐蚀程度。
4.电液转换器滑阀两侧压力偏差大
(1)油中杂质堵塞电液转换器的喷咀;
(2)磨擦、酸性腐蚀造成滑阀的凸肩、滑块与滑座之间磨损,使滑阀相对与滑座之间的间隙加大,使漏流量增加;
(3)酸性油液对喷咀室、通道及节流孔等的腐蚀,改变了滑阀两侧的压力。
5.LVDT线性电压位移转换器故障,电液转换器机械零位不准等
(1)LVDT反馈断线或反馈信号受到干扰将会影响DEH指令信号与LVDT产生的反馈信号的差值,导致电液转换器输入的指令信号的改变;
(2)电液转换器机械零位不准也可能影响DEH系统对电液转换器的控制。
6. EH油系统泄露,主要原因有:
(1)工作压力高,而且还受到机组高温及高频振动影响,所以对EH油管道材质以及焊接工艺要求高,一些微裂纹可能扩大导致EH油管道开裂;
(2)EH油管路有些分布在高温区域,容易造成O型密封圈受热老化断裂。这一现象在汽轮机调门的O型密封圈上经常发生。
(3)EH油管路和汽机调门连接着,长期受到振动,可能由于接头的预紧力不足,造成接头松脱。
四、EH油系统的日常维护
(一) EH油系统的日常维护及故障防范措施
要保证EH油系统的安全稳定运行就要加强对系统的日常维护。EH油的日常维护工作包括系统的清洁、检查、更换、EH油的更新等。根据各厂的实际情况,应将这些工作列出日程表,严格执行。
(二) EH油系统的清洁
EH油系统应该定期进行清洁工作。特别在执行检修工作时,要注意保持工作环境的清洁,对测量EH油的压力表/开关校验后,一般情况下需经过静置3h以上并用无水酒精清洗,防止矿物油混入EH油中,禁止对其使用四氯化碳等含氯清洗劑。对检修中新安装的EH油管道要进行吹扫,防止存在于管道中的杂质进入EH油系统。要定期进行油质化验,加强化学监督,不合格的油绝对不能进入EH油箱,不同厂家的EH油也不要混用,并及时进行EH油滤油工作,保证EH油的油质。 (三)EH油系统检查和试验
为了保证系统的连续运行和避免机组故障停机,必须遵循定期检查及试验规程。检查内容包括运动部件的磨损、超温、不对中、振动、液位等。检查与试验的具体步骤可参考有关说明书。根据实际现场试运经验,制定了以下检查项目:
1.定期检查EH油泵电流。我厂EH油泵为恒压变流量泵,所以油泵电流是反映出EH油系统流量的重要指标。EH油系统流量的变化反映出EH油系统的内部泄漏量的大小,可以反映出电液转换器工作是否正常,是否存在非正常的泄漏;
2.定期检查LVDT,防止LVDT问题造成控制系统异常;
3.定期对电液转换器进行检测,尽快发现存在的故障和隐患,及时处理;
4.定期检查EH油管路接头、焊口及密封件,防止密封件损坏和接头松脱等故障发生;
5.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,降低EH油中杂质的颗粒及酸性指标。
(四)EH油系统的故障防范措施
为了确保EH油系统的正常运行,除了加强日常维护,还要针对系统的故障制定好防范措施。
1.改善油动机组件的工作环境
工作环境温度过高不仅会造成EH油的高温氧化和裂解,还可能造成EH油密封件O型圈老化断裂。因此应尽量降低EH油工作环境温度。
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氣中。合理安排EH油管路,防止EH系统中由于对流或热辐射而存在局部过热点。
2. 解决EH油系统含水量高的问题
EH油中含水量高将导致EH油的加速退化,还将影响到油的酸性等其余指标。在EH油箱呼吸器上加装干燥器,有效的防止了外部水分通过呼吸器侵入EH油箱。经常采用滤水机过滤,同时对再生装置进行改进,增加一套独立的再生装置。
3. 解决EH油中O型圈经常损坏问题
O型圈是EH油系统中重要的密封件,它的损坏容易造成EH油泄漏,而且它损坏后的杂质还会对EH油产生污染。一般用于矿物油的橡胶、涂料等都不适用于EH油。如选用不合适的材料将会发生溶胀、腐蚀现象。
结束语
EH油系统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。从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,一般开始时都只是小故障,而且发生发展过程都较缓慢,只要加强日常维护,防范措施得当,EH油系统完全可以保持长期正常运行。