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[摘 要]由于330MW汽轮机EH油系统所测得的压力明显降低,并呈缓慢下降趋势,基于这种系统故障的存在,为了解决这个现象,对一切可能引起整个系统压力改变的因素进行一一的排查,对其进行检测排除非影响因素的存在,并将找出的原因进行相应的分析采取一定的解决措施。当对整个系统机组进行检修后,一切数据回归正常,压力以及电流数据回归正常水平。
[关键词]330MW汽轮机;EH油;压力降低
中图分类号:TK263 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)37-0078-02
此机组是在汽轮机厂在25年前投产制造的并且于20年前对其主要的控制调节系统进行了相应的改造,此次改造将传统的由抗燃油电液控制改变成了由现代化的数字进行控制的系统,在精确度上得到了提高操作也更加方便。在进行改进后,机组的整体运行更加流畅稳定,如此顺利运行了十年后,机组出现了EH油系统的压力逐渐降低的状况,最严重时压力直接降至十兆帕以下,此种情况已经影响到了机组的正常运行,其中至少有两组的油泵无法正常工作,不仅油泵无法正常工作,维持油泵运行的电机也出现了异常,电机的电流最高达到过正常水平的两倍,油温在短时间内迅速升高,对机器造成了巨大的损害。为了保持整个系统在正常的水平下运行,通过在机器的外部连接冷却油温的仪器对油的温度进行强制的降低,使油温控制在合理的范围内,维持整个机组的正常运行。
一、对机组中出现的故障进行分析及处理
可能会造成系统压力减小的因素有很多,想要找出真正的影响因素就需要对这些可能存在的原因进行分析,排除掉不可能产生影响的部分,对可能影响的因素进行一一的排查找出准确的影响因素。
1、EH油泵以及系统滤网的故障
由于系统的故障是压力降低,如果EH油泵被损坏或者进行过滤的网孔被堵塞都可能会导致这种现象的产生。故障的产生不仅存在着压力的降低还存在着电机的电流迅速增大,所以要考虑两方面的因素,假设受损的是滤网,发生了堵塞现象,在压力降低的同时油泵电机的电流也会相应地减少,与实际相反,所以排除滤网堵塞的情况。若受损的油泵,可以选择更换一个新的油泵,若换用之后压力恢复到了正常水平,证明故障出现在油泵处。而事实是,进行了更换泵的操作试验后,发现压力依旧处于较低水平,证明油泵并不存在问题。
2、系统的截止阀及溢流阀发生内漏
截止阀主要指的是高压储蓄能量的仪器的放油的一个阀门,这个阀门在整个系统中的主要作用是蓄能器进行检查或者加强压力时排除蓄能的仪器中存在的控制压力的油,方便发生故障时进行检修或者加压。若阀发生了内漏就可能会造成整个机组系统的压力相应的减弱,如果发生了上述的内漏现象,控制压力的油就会通过阀门流经管道回到储存的油箱中,通常这个管道为无压的回油管道,当压力油回流后,这个管道的温度就会有明显的升高。通过对整个机组的油阀进行检查发现,发现并没有放油阀后的管道存在温度升高的现象,由此可知系统的压力降低的原因并不是由截止阀内漏造成的。除了要考虑截止阀外还需要考虑溢流阀,当溢流阀控制的压力低于正常水平或者受到外因损坏时,控制压力的压力油就会由这个阀门回到储存的油箱中,油的流动导致了系统的压力降低,同时油箱的温度也会因此而升高,相应的控制油泵的电机电流就会相应地增大。
目前所采用的溢流阀可以进行相应的调整,只需要调整阀门观察机组的压力是否发生了变化就可以判断是否是一个影响因素。当我们将所有的调整的阀门全部进行关闭时,整体的系统压力发生了升高的现象,大概升高零点五个兆帕,这一现象证明了该阀门确实存在泄漏,但是由于在机组运行中,对于阀门的检修无法进行,通过分析能够得知,当此阀门被完全关闭时,如果发生了泄漏,并不会造成我们故障中存在的那么严重压力下降,所以认为除了此处外还应该有其他的地方出现了问题,接下来的步骤便是检测其他阀门是否存在泄漏现象。
3、OPC阀及AST阀的泄漏检测
这两个阀门相比于上面的两个阀门控制的是安全油,在系统中是确保安全的关键部分,如果这两个部分出现了问题,带来的问题将是明显的,安全油的压力会直接地发生下降,导致主汽阀门和调节的阀门需要耗费较长的时间才能打开,情况严重时,则会发生打不开的情况。判断AST是否存在损坏或者关闭不严的情况时,可以通过测定油的压力和试验报警的装置来进行诊断。在正常情况下的油压在四点二到九点五兆帕之间,一旦经过检查发现压力超出了正常情况下的范围,则证明这个阀有泄漏。通过实验进行检验发现AST阀的试验通道运行一切正常,阀门不存在问题,因此拍出来是由于这个的损坏而造成的压力降低问题。
4、油动机的伺服阀内部发生泄漏
现如今的技术下使用的伺服阀都是零开口阀,若将此阀门定在零这一位点时,阀芯存在一个突出的肩部,此肩部刚好可以覆盖上阀套上存在的开口,两者恰好完美契合。讨论伺服阀是否发生内部泄漏,看内泄量是否发生变化,内泄量包括了喷嘴的挡板上的量和阀门芯和阀门套之間存在的量,由于喷嘴挡板上的内泄量一般不会有较大的变化,因此我们主要讨论的就是阀芯和阀套之间存在的量。由于长时间的不停工作,导致原本契合的两个部分之间的缝隙逐渐加大,当原本带有棱角的凸肩被大量的油状液体进行不停的冲刷就会形成一个圆润的弧度,导致其间隙更为巨大,内泄量也就相应地增大了。假设存在某种情况使得阀芯无法正常回到原位,此间隙就会一直存在无法避免,导致泄漏出来的量明显的增多,油温升高,当次泄漏达到一定程度时,机组系统的压力就会减小。可以通过关闭进油的截止阀来确认泄漏量的大小,如果出现了油的压力明显升高的现象就证明此油动机的伺服阀存在着问题。
对油动机的伺服阀进行检测,先将控制高压的调门的控制方式进行转换,由原本的顺序阀转化为单阀门的形式,通过逐一关闭阀门进行检验,当关闭高调门时系统的压力出现了较大的变化时,其余的几个阀门被关闭后发生的变化并不大,由此可以进行一个对比。这个系统中共安装了两个中等调门,当一个调门关闭时会由于单侧的进气对汽轮机产生影响,所以避免对着两个调门进行相关的检验。在对机组进行检修过程中发现其中一个中调门的油动机压力回油管道的温度要明显高于另一个管道,然后更换中调门和高调门的伺服阀,同样,为了防止单侧进气存在,可以通过选择一个合适的器材将中调门的阀门芯支撑住,通常情况下选择合适的钢管作为这个支撑材料。把两个伺服阀都发生更换后,检查更换后的情况,可以测得整个系统油的压力会升高,而泵中通过的电流则会明显降低,若将其中一个泵停止运行后,整个系统压力则会维持在一个不变的水平,另一个泵的电流就会近似等于正常电流的两倍,在抗燃的油箱中的油温则会升至四十八摄氏度,在短暂的时间内可以保证机组的正常运行,但长时间如此则会对机组和系统产生严重影响。通过以上四点的实验分析可以得出,造成整个系统的压力降低的最主要最直接的原因就是伺服阀的内部泄漏的量巨大。 二、停机后进行检查处理
在十年前也就是2007年对第一机组进行了检修,从六月份到开始停机的十月份长达四个月的时间里,EH油系统的压力在不断地进行下降。在完全停机后,要对一些必要的仪器进行更换,首先更换的就是系统的溢流阀门,在打开泵挂上闸之后,整个系统的压力就会恢复到正常的水平。检查整个系统的各个部位,可以发现高压进油管道发生了剧烈的震动,采取立刻关闭油动机的进油阀的操作,进油管道的震动就会随之消失。在油泵停止后更换两个油动机上的伺服阀,然后进行检测,再次打开泵挂上闸检测发现,系统的压力恢复至正常水平,油泵中流经的电流也会降至31A。在对整个系统的检查中就可得三个高调门和一个中压调门中有清晰的油流动的声音,对四个伺服阀进行更换会有明显的变化。进过更换发现只更换溢流阀会使电机比运行中的电压降低3A,系统压力升高1.9兆帕,在更换了一个高调门和一个高主伺服阀以后,电机的电流会降低至31A,压力又会升至14.5兆帕,而在更换剩余所有的高调门和其中一个中调伺服阀后,电流则会降至最低,达到正常电流水平,压力也同上一步更换后的压力相同。
三、伺服阀及溢流阀内漏原因分析
1、对油质进行分析
在2007年对机组的两个出现问题的伺服阀进行了更换,在更换后进行操作发现整个系统的压力有了明显的恢复,根据出现的问题向控制技术公司进行相关的咨询,专家指出导致压力降低的原因很可能是油的质量出现了问题。为了解决这个问题,找到了在抗燃油化验和监督方面比较严谨的公司,让其化学监督人员将系统中所用到的抗燃油进行每周的固定检验,测量油的酸碱性和水分比等指标,发现这些指标在油压降低的期间依旧保持正常。为了防止在检验中出现了错误并且确保出化验数据的准确性,又将需要测定的油的样品送入到電力工程咨询院进行电阻率等相关数据上的检验,经检验发现,所测定的各项数据指标都在正常的范围内,因此可以排除是由油质问题引起的伺服阀的故障。
2、对溢流阀进行解体检查
通过将溢流阀进行拆解发现用来进行调节的弹簧已经发生了断裂,导致整个弹簧的弹性大大减弱,在将溢流阀的调整部位进行关闭操作时,由于缺少弹性导致无法关严,一部分油便通过这个缝隙流出,使得整体的压力就会随之减弱。
3、对伺服阀的弹簧管进行检修
在检验中发现伺服阀出现了问题,因此将全部更换后进行检修,通过校验发现八个伺服阀中共有七个出现了问题,主要问题集中在马达弹簧上,此弹簧被严重损坏,其中关于对称性的偏差较大,远远超出了规定的范围。正是由于弹簧管的损坏使得这个偏差值严重超过标准,在调节时就不如原先灵敏,这一偏差导致阀门的阀芯不再处于中间位置使得闭合不严,在前面的分析中也可得知,当缝隙存在时,伺服阀的内漏量就会明显增加,当增大到一定程度时,系统的压力就会减小。出现这个损坏的主要原因就是阀芯的位置不处于中央,长时间的不居中使得弹簧管的受力不均匀,在长时间的作用下,便会造成不可恢复的变形,也就是常说的塑性变形,或者长时间的使用导致伺服阀到达使用寿命,弹簧失去效果。
4、对机组的运行维护资料进行查阅
整个机组改造投产至今已有二十年,只有在发生操作无法顺利进行时才会更换必要的伺服阀,为了大量地节省时间和金钱,通常只对出现问题的地方进行检修,对于正常运行下的伺服阀并没有进行过正常的校验,长此以往导致出现了系统EH油的压力明显降低的现象,其主要因素是因为弹簧长时间使用受损导致内漏量增大。缺乏固定的检查是这次问题出现的潜在因素,伺服阀的内漏问题需要在定期的检查中去及时发现,一旦出现内漏的问题就应该及时进行更换,否则随着运行时间的增长,内漏问题逐渐严重,内漏量增多,最终会为机组带来更大的损失,造成经济上的损失。
四、处理后结果
在2007年对系统进行全面的检测和维护后,机组重新运行,EH油系统的压力和流经油泵电机的电流一直维持在正常的水平,至今已有十年时间,定期的检查和维护是保证机组正常运行的关键。
五、结束语
通过以上的分析可知当机组出现压力缓慢降低,油泵电流逐渐增大的情况时,可以先进行检验来观察机组的伺服阀是否出现了一定的问题,这时之前引起故障的主要原因。考虑到整个机组系统的庞大复杂和精密性,在对一些部件进行检测时就出现了一些困难,使得一些问题难以发现,因此定期检查是必不可少的,及时发现问题的存在并解决,才能够使机组良好运行减少损失。
参考文献
[1].吕富周,马保会.330MW汽轮机EH油系统压力降低分析及处理[J].华电技术,2010,32(6)
[2].贾哲.330MW汽轮机EH油系统压力降低分析及处理[J].工业
[3].李勇.330MW汽轮机EH油系统压力降低分析及处理[J].房地产导刊,2015(18).
[关键词]330MW汽轮机;EH油;压力降低
中图分类号:TK263 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)37-0078-02
此机组是在汽轮机厂在25年前投产制造的并且于20年前对其主要的控制调节系统进行了相应的改造,此次改造将传统的由抗燃油电液控制改变成了由现代化的数字进行控制的系统,在精确度上得到了提高操作也更加方便。在进行改进后,机组的整体运行更加流畅稳定,如此顺利运行了十年后,机组出现了EH油系统的压力逐渐降低的状况,最严重时压力直接降至十兆帕以下,此种情况已经影响到了机组的正常运行,其中至少有两组的油泵无法正常工作,不仅油泵无法正常工作,维持油泵运行的电机也出现了异常,电机的电流最高达到过正常水平的两倍,油温在短时间内迅速升高,对机器造成了巨大的损害。为了保持整个系统在正常的水平下运行,通过在机器的外部连接冷却油温的仪器对油的温度进行强制的降低,使油温控制在合理的范围内,维持整个机组的正常运行。
一、对机组中出现的故障进行分析及处理
可能会造成系统压力减小的因素有很多,想要找出真正的影响因素就需要对这些可能存在的原因进行分析,排除掉不可能产生影响的部分,对可能影响的因素进行一一的排查找出准确的影响因素。
1、EH油泵以及系统滤网的故障
由于系统的故障是压力降低,如果EH油泵被损坏或者进行过滤的网孔被堵塞都可能会导致这种现象的产生。故障的产生不仅存在着压力的降低还存在着电机的电流迅速增大,所以要考虑两方面的因素,假设受损的是滤网,发生了堵塞现象,在压力降低的同时油泵电机的电流也会相应地减少,与实际相反,所以排除滤网堵塞的情况。若受损的油泵,可以选择更换一个新的油泵,若换用之后压力恢复到了正常水平,证明故障出现在油泵处。而事实是,进行了更换泵的操作试验后,发现压力依旧处于较低水平,证明油泵并不存在问题。
2、系统的截止阀及溢流阀发生内漏
截止阀主要指的是高压储蓄能量的仪器的放油的一个阀门,这个阀门在整个系统中的主要作用是蓄能器进行检查或者加强压力时排除蓄能的仪器中存在的控制压力的油,方便发生故障时进行检修或者加压。若阀发生了内漏就可能会造成整个机组系统的压力相应的减弱,如果发生了上述的内漏现象,控制压力的油就会通过阀门流经管道回到储存的油箱中,通常这个管道为无压的回油管道,当压力油回流后,这个管道的温度就会有明显的升高。通过对整个机组的油阀进行检查发现,发现并没有放油阀后的管道存在温度升高的现象,由此可知系统的压力降低的原因并不是由截止阀内漏造成的。除了要考虑截止阀外还需要考虑溢流阀,当溢流阀控制的压力低于正常水平或者受到外因损坏时,控制压力的压力油就会由这个阀门回到储存的油箱中,油的流动导致了系统的压力降低,同时油箱的温度也会因此而升高,相应的控制油泵的电机电流就会相应地增大。
目前所采用的溢流阀可以进行相应的调整,只需要调整阀门观察机组的压力是否发生了变化就可以判断是否是一个影响因素。当我们将所有的调整的阀门全部进行关闭时,整体的系统压力发生了升高的现象,大概升高零点五个兆帕,这一现象证明了该阀门确实存在泄漏,但是由于在机组运行中,对于阀门的检修无法进行,通过分析能够得知,当此阀门被完全关闭时,如果发生了泄漏,并不会造成我们故障中存在的那么严重压力下降,所以认为除了此处外还应该有其他的地方出现了问题,接下来的步骤便是检测其他阀门是否存在泄漏现象。
3、OPC阀及AST阀的泄漏检测
这两个阀门相比于上面的两个阀门控制的是安全油,在系统中是确保安全的关键部分,如果这两个部分出现了问题,带来的问题将是明显的,安全油的压力会直接地发生下降,导致主汽阀门和调节的阀门需要耗费较长的时间才能打开,情况严重时,则会发生打不开的情况。判断AST是否存在损坏或者关闭不严的情况时,可以通过测定油的压力和试验报警的装置来进行诊断。在正常情况下的油压在四点二到九点五兆帕之间,一旦经过检查发现压力超出了正常情况下的范围,则证明这个阀有泄漏。通过实验进行检验发现AST阀的试验通道运行一切正常,阀门不存在问题,因此拍出来是由于这个的损坏而造成的压力降低问题。
4、油动机的伺服阀内部发生泄漏
现如今的技术下使用的伺服阀都是零开口阀,若将此阀门定在零这一位点时,阀芯存在一个突出的肩部,此肩部刚好可以覆盖上阀套上存在的开口,两者恰好完美契合。讨论伺服阀是否发生内部泄漏,看内泄量是否发生变化,内泄量包括了喷嘴的挡板上的量和阀门芯和阀门套之間存在的量,由于喷嘴挡板上的内泄量一般不会有较大的变化,因此我们主要讨论的就是阀芯和阀套之间存在的量。由于长时间的不停工作,导致原本契合的两个部分之间的缝隙逐渐加大,当原本带有棱角的凸肩被大量的油状液体进行不停的冲刷就会形成一个圆润的弧度,导致其间隙更为巨大,内泄量也就相应地增大了。假设存在某种情况使得阀芯无法正常回到原位,此间隙就会一直存在无法避免,导致泄漏出来的量明显的增多,油温升高,当次泄漏达到一定程度时,机组系统的压力就会减小。可以通过关闭进油的截止阀来确认泄漏量的大小,如果出现了油的压力明显升高的现象就证明此油动机的伺服阀存在着问题。
对油动机的伺服阀进行检测,先将控制高压的调门的控制方式进行转换,由原本的顺序阀转化为单阀门的形式,通过逐一关闭阀门进行检验,当关闭高调门时系统的压力出现了较大的变化时,其余的几个阀门被关闭后发生的变化并不大,由此可以进行一个对比。这个系统中共安装了两个中等调门,当一个调门关闭时会由于单侧的进气对汽轮机产生影响,所以避免对着两个调门进行相关的检验。在对机组进行检修过程中发现其中一个中调门的油动机压力回油管道的温度要明显高于另一个管道,然后更换中调门和高调门的伺服阀,同样,为了防止单侧进气存在,可以通过选择一个合适的器材将中调门的阀门芯支撑住,通常情况下选择合适的钢管作为这个支撑材料。把两个伺服阀都发生更换后,检查更换后的情况,可以测得整个系统油的压力会升高,而泵中通过的电流则会明显降低,若将其中一个泵停止运行后,整个系统压力则会维持在一个不变的水平,另一个泵的电流就会近似等于正常电流的两倍,在抗燃的油箱中的油温则会升至四十八摄氏度,在短暂的时间内可以保证机组的正常运行,但长时间如此则会对机组和系统产生严重影响。通过以上四点的实验分析可以得出,造成整个系统的压力降低的最主要最直接的原因就是伺服阀的内部泄漏的量巨大。 二、停机后进行检查处理
在十年前也就是2007年对第一机组进行了检修,从六月份到开始停机的十月份长达四个月的时间里,EH油系统的压力在不断地进行下降。在完全停机后,要对一些必要的仪器进行更换,首先更换的就是系统的溢流阀门,在打开泵挂上闸之后,整个系统的压力就会恢复到正常的水平。检查整个系统的各个部位,可以发现高压进油管道发生了剧烈的震动,采取立刻关闭油动机的进油阀的操作,进油管道的震动就会随之消失。在油泵停止后更换两个油动机上的伺服阀,然后进行检测,再次打开泵挂上闸检测发现,系统的压力恢复至正常水平,油泵中流经的电流也会降至31A。在对整个系统的检查中就可得三个高调门和一个中压调门中有清晰的油流动的声音,对四个伺服阀进行更换会有明显的变化。进过更换发现只更换溢流阀会使电机比运行中的电压降低3A,系统压力升高1.9兆帕,在更换了一个高调门和一个高主伺服阀以后,电机的电流会降低至31A,压力又会升至14.5兆帕,而在更换剩余所有的高调门和其中一个中调伺服阀后,电流则会降至最低,达到正常电流水平,压力也同上一步更换后的压力相同。
三、伺服阀及溢流阀内漏原因分析
1、对油质进行分析
在2007年对机组的两个出现问题的伺服阀进行了更换,在更换后进行操作发现整个系统的压力有了明显的恢复,根据出现的问题向控制技术公司进行相关的咨询,专家指出导致压力降低的原因很可能是油的质量出现了问题。为了解决这个问题,找到了在抗燃油化验和监督方面比较严谨的公司,让其化学监督人员将系统中所用到的抗燃油进行每周的固定检验,测量油的酸碱性和水分比等指标,发现这些指标在油压降低的期间依旧保持正常。为了防止在检验中出现了错误并且确保出化验数据的准确性,又将需要测定的油的样品送入到電力工程咨询院进行电阻率等相关数据上的检验,经检验发现,所测定的各项数据指标都在正常的范围内,因此可以排除是由油质问题引起的伺服阀的故障。
2、对溢流阀进行解体检查
通过将溢流阀进行拆解发现用来进行调节的弹簧已经发生了断裂,导致整个弹簧的弹性大大减弱,在将溢流阀的调整部位进行关闭操作时,由于缺少弹性导致无法关严,一部分油便通过这个缝隙流出,使得整体的压力就会随之减弱。
3、对伺服阀的弹簧管进行检修
在检验中发现伺服阀出现了问题,因此将全部更换后进行检修,通过校验发现八个伺服阀中共有七个出现了问题,主要问题集中在马达弹簧上,此弹簧被严重损坏,其中关于对称性的偏差较大,远远超出了规定的范围。正是由于弹簧管的损坏使得这个偏差值严重超过标准,在调节时就不如原先灵敏,这一偏差导致阀门的阀芯不再处于中间位置使得闭合不严,在前面的分析中也可得知,当缝隙存在时,伺服阀的内漏量就会明显增加,当增大到一定程度时,系统的压力就会减小。出现这个损坏的主要原因就是阀芯的位置不处于中央,长时间的不居中使得弹簧管的受力不均匀,在长时间的作用下,便会造成不可恢复的变形,也就是常说的塑性变形,或者长时间的使用导致伺服阀到达使用寿命,弹簧失去效果。
4、对机组的运行维护资料进行查阅
整个机组改造投产至今已有二十年,只有在发生操作无法顺利进行时才会更换必要的伺服阀,为了大量地节省时间和金钱,通常只对出现问题的地方进行检修,对于正常运行下的伺服阀并没有进行过正常的校验,长此以往导致出现了系统EH油的压力明显降低的现象,其主要因素是因为弹簧长时间使用受损导致内漏量增大。缺乏固定的检查是这次问题出现的潜在因素,伺服阀的内漏问题需要在定期的检查中去及时发现,一旦出现内漏的问题就应该及时进行更换,否则随着运行时间的增长,内漏问题逐渐严重,内漏量增多,最终会为机组带来更大的损失,造成经济上的损失。
四、处理后结果
在2007年对系统进行全面的检测和维护后,机组重新运行,EH油系统的压力和流经油泵电机的电流一直维持在正常的水平,至今已有十年时间,定期的检查和维护是保证机组正常运行的关键。
五、结束语
通过以上的分析可知当机组出现压力缓慢降低,油泵电流逐渐增大的情况时,可以先进行检验来观察机组的伺服阀是否出现了一定的问题,这时之前引起故障的主要原因。考虑到整个机组系统的庞大复杂和精密性,在对一些部件进行检测时就出现了一些困难,使得一些问题难以发现,因此定期检查是必不可少的,及时发现问题的存在并解决,才能够使机组良好运行减少损失。
参考文献
[1].吕富周,马保会.330MW汽轮机EH油系统压力降低分析及处理[J].华电技术,2010,32(6)
[2].贾哲.330MW汽轮机EH油系统压力降低分析及处理[J].工业
[3].李勇.330MW汽轮机EH油系统压力降低分析及处理[J].房地产导刊,2015(18).