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摘要:作为DEH重要组成部分的高压抗燃油(EH油),在该DEH系统中担负着调节和保护两大重要角色, EH油系统的稳定与否直接关系着汽轮机运行的安危。所以,熟知并掌握EH油系统运行中常见的故障与处理方式,对于解决设备异常与机组稳定运行有着重要帮助。
关键词:汽轮机;EH油;故障;处理
随着自动化程度的提高,数字电液控制系统(DEH)已在电厂汽轮机领域得到广泛应用。而作为DEH重要组成部分的高压抗燃油(EH油),在该系统中担负着调节和保护两大重要角色, EH油系统的稳定与否直接关系着汽轮机运行的安危。所以,熟知并掌握EH油系统运行中常见的故障与处理方式,对于解决设备异常与机组稳定运行有着重要帮助。
1 EH油系统简介
1.1 EH系统
高压抗燃油液压控制(简称EH系统)系统由一套供油系统、若干套控制阀门运动的执行机构和一套危急遮断系统组成。
阀门执行机构及危急遮断系统均采用高压抗燃油机控制。每只高中压调门分别用一只独立的高压油动机驱动,油动机上装有电液伺服阀和位移变送器,油动机位置可由DEH系统精确控制,这样,各调门的位置均由DEH根据转速调节、功率调节及运行方式的要求进行控制,从而实现各种复杂的控制功能。
1.2 抗燃油泵
抗燃油泵考虑系统工作的稳定性和特殊性,本系统采用进口高压变量柱塞泵,并采用双泵并联工作系统,以提高供油系统的可靠性,布置在油箱的下方,通过油泵吸入滤网将油箱中的抗燃油吸入,以保证正的吸入压头。从油泵出口的油经过压力滤油器,通过单向阀流入和高压蓄能器联接的高压油母管,将高压抗燃油送到各执行机构和危急遮断系统。
1.3 伺服阀
工作原理:当有信号输入时,力矩马达中的电磁铁线圈中有通过电流被励磁,在磁铁作用下衔铁旋转,同时带动挡板转动。稳定时挡板与喷阻距离相等,喷阻两侧的油压相等。移近一只喷咀,使喷咀前的油压变高,而对侧的喷阻与挡板间的距离变大,喷阻前的油压变低。由于喷咀前油压与滑阀腔室相通,因此,当两个喷阻前的油压不等时,则滑阀两端的油压也不相等,油压差使滑阀移动并由滑阀上的凸肩控制的油口开启或关闭,以控制高压油通向油动机活塞下腔,克服弹簧力打开汽阀(或将活塞下腔通向回油,使油泄去)。同时设置了反馈
弹簧并在伺服阀调整时设有一定的机械零偏,增加了可靠性即使断电或失去电信号时,借机械零偏使滑阀偏移一侧,使伺服阀主阀芯负偏,关闭汽门。
1.4 卸荷阀
快速卸荷阀安装在油动机液压块上,它主要作用是当机组发生故障必须紧急停机时或在危急脱扣装置等动作使危急遮断油泄油失压后,可使油动机活塞下腔的压力油经快速卸荷阀快速释放,这时不论伺服放大器输出的信号大小,在阀门弹簧力作用下,均使阀门关闭。
1.5 AST电磁阀
在正常运行时,AST电磁阀是被通电励磁关闭,从而封闭了自动停机危急遮断(AST)母管上的抗燃油泄油通道,使所有蒸汽阀执行机构活塞下腔的油压能够建立起来。当电磁阀失电打开,则总管泄油,导致所有汽阀关闭而使汽机停机。电磁阀(20/AST)是组成串并联布置,这样每个通道中至少须一只电磁阀打开,才可导致停机,具有多重的保护性;同时也提高了可靠性,四只AST电磁阀中任意一只损坏或拒动作均不会引起停机。
2 常见故障及处理方式
2.1 EH油系统压力下降
原因分析:
(1)油中杂质将油泵出口滤网的滤芯堵塞;
(2)油泵故障导致出力不足,备用油泵出口逆止阀不严;
(3)TV,GV,RSV快速卸荷阀未关严;
(4)油动机活塞由于磨损、腐蚀,造成密封不严,漏流增大;
(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;
(7)溢流阀异常。
处理方式:
(1)尝试倒泵运行,以排除油泵故障原因;
(2)加强对油质的化验;
(3)检查就地EH油系统是否有外漏点;
(4)检查各个主汽门、调门启闭状况;
(5)检查蓄能器压力;
(6)检查ASP油压是否正常;
(7)检查溢流阀是否正常。
案例:
某电厂#1机组在运行中EH油压忽然从14.5Mpa降至12Mpa,就地检查发现#3高调门油动机进油管漏油严重,且EH油箱油位下降较快,经检修现场紧急抢修无效后,#1机组被迫停机处理该缺陷。
又如某电厂运行中EH油压缓慢下降,就地检查无异常,最终化验油质颗粒度较大,被迫停机处理。处理过程中检查发现硅藻土泄漏严重,所以此次油质污染的原因也就很明了了,为油再生装置的硅藻土泄漏至EH油中导致油被污染。
EH油压下降的原因有很多,查找和分析处理都十分棘手;再加上该系统的复杂性,给问题分析和处理都带来了不少的困难。往往EH油压下降的最终处理结果都是停机处理,重点原因就是该系统压力高,精度高,堵漏难等原因。但无论何种原因导致的,我们都因该以保护主机安全为前提,来处理这些异常,绝不可以铤而走险,以尝试性方式来处理。
2.2 油动机控制异常
油动机控制异常主要表现为:油动机卡涩,调门动作迟缓,有时泄油后不回座;在调门开关过程中发生调门不规则频繁大幅度摆动,無法控制等。
原因分析:
2.2.1 油质下降
(1)油中大颗粒杂质进入;
(2)油的高温氧化和裂解;
(3)油的水解和酸性腐蚀。
2.2.2 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。
2.2.3 LVDT线性电压位移转换器故障,电液转换器机械零位不准等;
2.2.4 油动机入口门没开;
2.2.5 DEH异常。
处理方式:
(1)化验油质;
(2)检查伺服阀,必要时重新定位;
(3)检查LVDT线性电压位移转换器;
(4)检查油动机入口门是否开启;
(5)修改DEH中的逻辑;
(6)根据现场的报警和现象综合分析判断。
案例:
某厂#1机组正常运行中#2高调门忽然从100%开度关至0%,由于是顺阀控制,使得#5高调门迅速全开,发电负荷及主汽压力均发生一定程度的波动。经过热工检查发现#2高调门的LVDT线性电压位移转换器的电板脱落,导致了#2高调门全关。经过更换新电板后,#2高调门正常启闭。
2.3 汽轮机挂不上闸
汽轮机挂不上闸,相信很多从事过电厂汽机运行的人都会碰到过这种情况,而且不止一次。关于汽轮机挂不上闸的原因有好多种,有机械的原因,也有逻辑的原因,有EH高压油的原因,也有润滑油低压油的原因等等。我们想知道挂不上闸的原因之前,应该先理解一个名词:挂闸。
何为挂闸?挂闸就是建立保安油压,汽轮机各汽门具备开启条件。这里所说的建立保安油压包括建立高压保安油(称为AST油压)和低压保安油(称为机头隔膜阀油压)。高压保安油压的建立是靠4各AST电磁阀的关闭来建立的,低压保安油的建立是靠就地打闸杆复位后使润滑油油压在隔膜阀上部建立的,那么汽轮机一旦挂不上闸,肯定和这一块的关系比较大。
原因分析:
(1)AST电磁异常
AST电磁阀4各或者某两个不能带电关闭;
AST电磁阀卡涩。
(2)打闸杆未复位
重点表现为机头隔膜阀油压未建立,有时候复位后仍无法建立油压,则要检查高压润滑油泵是否运行或出力是否正常。
(3)汽机跳闸保护未复位,或复位四通阀异常
(4)挂闸条件未满足
如高低旁路退出,操作员在手动位,各汽门在关闭位等。
(5)限制挂闸条件触发
如汽轮机上下缸温差大,大轴偏心大,汽轮机跳闸条件存在等。
(6)EH油压不正常
(7)DEH系统故障
处理方式:
(1)检查EH油压是否正常;
(2)检查ASP油压是否正常;
(3)检查高压润滑油泵是否运行正常;
(4)检查隔膜阀油压是否建立;若未建立,复位打闸杠杆;
(5)检查是否有跳闸信号未消除;
(6)检查限制挂闸条件是否存在;
(7)若以上条件都满足,联系检修检查AST电磁阀
(8)联系热工检查DEH系统是否存在异常。
3 总结
在汽轮机运行过程中,EH 油系统发挥著重要作用,一旦其发生故障,将会直接威胁到机组的正常运行。作为操作人员,需要对EH 油系统常见故障进行简单分析,同时提出相应的处理方法。对于EH 油系统来说,开始时都是小故障,而且发展过程比较缓慢,在日常工作中,只要加大维护力度,同时制定实施防范措施,可以完全避免因EH油系统而引起的故障,进而在一定程度上保持EH 油系统长期正常运行,只有熟练掌握该系统的流程、设备结构、工作原理等,才能对问题进行及时、准确的处理。
参考文献:
[1] 罗峻.EH油系统常见故障的分析与处理[J].热电技术,2004(04).
[2] 赵刚.300MW 机组EH 油系统常见故障分析及维护[J].电力安全技术,2003(05).
(作者单位:商丘裕东发电有限责任公司)
关键词:汽轮机;EH油;故障;处理
随着自动化程度的提高,数字电液控制系统(DEH)已在电厂汽轮机领域得到广泛应用。而作为DEH重要组成部分的高压抗燃油(EH油),在该系统中担负着调节和保护两大重要角色, EH油系统的稳定与否直接关系着汽轮机运行的安危。所以,熟知并掌握EH油系统运行中常见的故障与处理方式,对于解决设备异常与机组稳定运行有着重要帮助。
1 EH油系统简介
1.1 EH系统
高压抗燃油液压控制(简称EH系统)系统由一套供油系统、若干套控制阀门运动的执行机构和一套危急遮断系统组成。
阀门执行机构及危急遮断系统均采用高压抗燃油机控制。每只高中压调门分别用一只独立的高压油动机驱动,油动机上装有电液伺服阀和位移变送器,油动机位置可由DEH系统精确控制,这样,各调门的位置均由DEH根据转速调节、功率调节及运行方式的要求进行控制,从而实现各种复杂的控制功能。
1.2 抗燃油泵
抗燃油泵考虑系统工作的稳定性和特殊性,本系统采用进口高压变量柱塞泵,并采用双泵并联工作系统,以提高供油系统的可靠性,布置在油箱的下方,通过油泵吸入滤网将油箱中的抗燃油吸入,以保证正的吸入压头。从油泵出口的油经过压力滤油器,通过单向阀流入和高压蓄能器联接的高压油母管,将高压抗燃油送到各执行机构和危急遮断系统。
1.3 伺服阀
工作原理:当有信号输入时,力矩马达中的电磁铁线圈中有通过电流被励磁,在磁铁作用下衔铁旋转,同时带动挡板转动。稳定时挡板与喷阻距离相等,喷阻两侧的油压相等。移近一只喷咀,使喷咀前的油压变高,而对侧的喷阻与挡板间的距离变大,喷阻前的油压变低。由于喷咀前油压与滑阀腔室相通,因此,当两个喷阻前的油压不等时,则滑阀两端的油压也不相等,油压差使滑阀移动并由滑阀上的凸肩控制的油口开启或关闭,以控制高压油通向油动机活塞下腔,克服弹簧力打开汽阀(或将活塞下腔通向回油,使油泄去)。同时设置了反馈
弹簧并在伺服阀调整时设有一定的机械零偏,增加了可靠性即使断电或失去电信号时,借机械零偏使滑阀偏移一侧,使伺服阀主阀芯负偏,关闭汽门。
1.4 卸荷阀
快速卸荷阀安装在油动机液压块上,它主要作用是当机组发生故障必须紧急停机时或在危急脱扣装置等动作使危急遮断油泄油失压后,可使油动机活塞下腔的压力油经快速卸荷阀快速释放,这时不论伺服放大器输出的信号大小,在阀门弹簧力作用下,均使阀门关闭。
1.5 AST电磁阀
在正常运行时,AST电磁阀是被通电励磁关闭,从而封闭了自动停机危急遮断(AST)母管上的抗燃油泄油通道,使所有蒸汽阀执行机构活塞下腔的油压能够建立起来。当电磁阀失电打开,则总管泄油,导致所有汽阀关闭而使汽机停机。电磁阀(20/AST)是组成串并联布置,这样每个通道中至少须一只电磁阀打开,才可导致停机,具有多重的保护性;同时也提高了可靠性,四只AST电磁阀中任意一只损坏或拒动作均不会引起停机。
2 常见故障及处理方式
2.1 EH油系统压力下降
原因分析:
(1)油中杂质将油泵出口滤网的滤芯堵塞;
(2)油泵故障导致出力不足,备用油泵出口逆止阀不严;
(3)TV,GV,RSV快速卸荷阀未关严;
(4)油动机活塞由于磨损、腐蚀,造成密封不严,漏流增大;
(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;
(7)溢流阀异常。
处理方式:
(1)尝试倒泵运行,以排除油泵故障原因;
(2)加强对油质的化验;
(3)检查就地EH油系统是否有外漏点;
(4)检查各个主汽门、调门启闭状况;
(5)检查蓄能器压力;
(6)检查ASP油压是否正常;
(7)检查溢流阀是否正常。
案例:
某电厂#1机组在运行中EH油压忽然从14.5Mpa降至12Mpa,就地检查发现#3高调门油动机进油管漏油严重,且EH油箱油位下降较快,经检修现场紧急抢修无效后,#1机组被迫停机处理该缺陷。
又如某电厂运行中EH油压缓慢下降,就地检查无异常,最终化验油质颗粒度较大,被迫停机处理。处理过程中检查发现硅藻土泄漏严重,所以此次油质污染的原因也就很明了了,为油再生装置的硅藻土泄漏至EH油中导致油被污染。
EH油压下降的原因有很多,查找和分析处理都十分棘手;再加上该系统的复杂性,给问题分析和处理都带来了不少的困难。往往EH油压下降的最终处理结果都是停机处理,重点原因就是该系统压力高,精度高,堵漏难等原因。但无论何种原因导致的,我们都因该以保护主机安全为前提,来处理这些异常,绝不可以铤而走险,以尝试性方式来处理。
2.2 油动机控制异常
油动机控制异常主要表现为:油动机卡涩,调门动作迟缓,有时泄油后不回座;在调门开关过程中发生调门不规则频繁大幅度摆动,無法控制等。
原因分析:
2.2.1 油质下降
(1)油中大颗粒杂质进入;
(2)油的高温氧化和裂解;
(3)油的水解和酸性腐蚀。
2.2.2 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。
2.2.3 LVDT线性电压位移转换器故障,电液转换器机械零位不准等;
2.2.4 油动机入口门没开;
2.2.5 DEH异常。
处理方式:
(1)化验油质;
(2)检查伺服阀,必要时重新定位;
(3)检查LVDT线性电压位移转换器;
(4)检查油动机入口门是否开启;
(5)修改DEH中的逻辑;
(6)根据现场的报警和现象综合分析判断。
案例:
某厂#1机组正常运行中#2高调门忽然从100%开度关至0%,由于是顺阀控制,使得#5高调门迅速全开,发电负荷及主汽压力均发生一定程度的波动。经过热工检查发现#2高调门的LVDT线性电压位移转换器的电板脱落,导致了#2高调门全关。经过更换新电板后,#2高调门正常启闭。
2.3 汽轮机挂不上闸
汽轮机挂不上闸,相信很多从事过电厂汽机运行的人都会碰到过这种情况,而且不止一次。关于汽轮机挂不上闸的原因有好多种,有机械的原因,也有逻辑的原因,有EH高压油的原因,也有润滑油低压油的原因等等。我们想知道挂不上闸的原因之前,应该先理解一个名词:挂闸。
何为挂闸?挂闸就是建立保安油压,汽轮机各汽门具备开启条件。这里所说的建立保安油压包括建立高压保安油(称为AST油压)和低压保安油(称为机头隔膜阀油压)。高压保安油压的建立是靠4各AST电磁阀的关闭来建立的,低压保安油的建立是靠就地打闸杆复位后使润滑油油压在隔膜阀上部建立的,那么汽轮机一旦挂不上闸,肯定和这一块的关系比较大。
原因分析:
(1)AST电磁异常
AST电磁阀4各或者某两个不能带电关闭;
AST电磁阀卡涩。
(2)打闸杆未复位
重点表现为机头隔膜阀油压未建立,有时候复位后仍无法建立油压,则要检查高压润滑油泵是否运行或出力是否正常。
(3)汽机跳闸保护未复位,或复位四通阀异常
(4)挂闸条件未满足
如高低旁路退出,操作员在手动位,各汽门在关闭位等。
(5)限制挂闸条件触发
如汽轮机上下缸温差大,大轴偏心大,汽轮机跳闸条件存在等。
(6)EH油压不正常
(7)DEH系统故障
处理方式:
(1)检查EH油压是否正常;
(2)检查ASP油压是否正常;
(3)检查高压润滑油泵是否运行正常;
(4)检查隔膜阀油压是否建立;若未建立,复位打闸杠杆;
(5)检查是否有跳闸信号未消除;
(6)检查限制挂闸条件是否存在;
(7)若以上条件都满足,联系检修检查AST电磁阀
(8)联系热工检查DEH系统是否存在异常。
3 总结
在汽轮机运行过程中,EH 油系统发挥著重要作用,一旦其发生故障,将会直接威胁到机组的正常运行。作为操作人员,需要对EH 油系统常见故障进行简单分析,同时提出相应的处理方法。对于EH 油系统来说,开始时都是小故障,而且发展过程比较缓慢,在日常工作中,只要加大维护力度,同时制定实施防范措施,可以完全避免因EH油系统而引起的故障,进而在一定程度上保持EH 油系统长期正常运行,只有熟练掌握该系统的流程、设备结构、工作原理等,才能对问题进行及时、准确的处理。
参考文献:
[1] 罗峻.EH油系统常见故障的分析与处理[J].热电技术,2004(04).
[2] 赵刚.300MW 机组EH 油系统常见故障分析及维护[J].电力安全技术,2003(05).
(作者单位:商丘裕东发电有限责任公司)