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【摘要】介绍了EH油系统的特点,分析了EH油系统常见故障的原因,阐述了对EH油系统的日常维护工作和故障防范措施。
【关键词】EH油系统 故障原因 日常维护 防范措施
1 EH油系统的特点
大唐淮北发电厂8号(N210-130-535-535)汽轮机数字电液调节系统的工作介质是高压抗燃油(简称EH油)。与采用透平油为工质的低压调节系统相比,采用EH油的系统有以下特点:
(1)工作压力高。工作油压的提高大大减少了液压部件的尺寸,改善了汽轮机调节系统的动态特性。
(2)调节精度高。EH油系统采用电液转换器(又称伺服阀),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,对油压波动也不在敏感,一般在11～16MPa范围内都能正常工作,提高了调节精度。
(3)对油质的要求特别高。双喷嘴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EH油的杂质颗粒含量的要求很高。
(4)EH油具有较好的抗然性能。
(5)具有在线维修功能。由于EH油系统设有双轨道,因此某些部件有故障时可以从系统中隔离出来进行在线维修。
2 EH油系统常见故障
机组自投入运行以来,EH油系统发生的异常和故障,主要有以下几种:
(1)系统压力下降,个别调门无法正常开关;
(2)反馈杆脱落,造成甩负荷;
(3)在开调门过程中发生某个调门或中压主汽门开不起来;
(4)机组正常运行中发生高调门上、下晃动较大,汽机阀位晃动大,机组负荷波动大;
(5)EH油管道开裂、密封件损坏。
其中前4种故障大多发生在执行机构、电液转换器、快速卸荷阀、调门及反馈装置的组件上,最后一种故障主要和选材或安装工艺有关。
3 EH油系统故障原因分析
3.1 EH油系统压力下降的原因
(1)EH油箱控制块上溢流阀整定值偏低。
(2) EH油泵故障导致出力不足,备用油泵出口逆止阀不严。
(3)EH油中杂质将油泵出口滤网堵塞。
(4) EH油系统中存在非正常的泄漏,主要有:①低压安全油油压偏低引起隔膜阀内漏;②TV、GV、RSV快速卸荷阀未关严;③电液转换器内漏;@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;⑥OPC、AST油进油管路堵塞;⑦油动机活塞由于磨损、腐蚀,造成密封不严,漏流增大。
3.2 油动机不能正常工作的原因
3.2.1 EH油油质下降
(1)EH油的高温氧化和裂解。EH油局部过热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,温度升高还会使油的电阻率降低,对电液转换器阀口的电化学腐蚀加剧,密封件加速老化。
(2)EH油中进入大颗粒杂质。检修环境不清洁,检修过程不规范,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,金属间摩擦所产生的金属碎屑进入EH油中。
(3)EH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,磷酸酯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,在雨季可能使EH油中含水量增大,使水中的酸性指标增加,电导率增大。这会引起电液转换器的腐蚀。从过去损坏的电液转换器来看,大部分的电液转换器受到不同程度的腐蚀,在滑阀凸肩、喷咀及节流孔处腐蚀较为严重。
3.2.2 电液转换器滑阀两侧压力偏差大
(1)摩擦、酸性腐蚀造成滑阀的凸肩、滑块与滑座之间磨损,使滑阀与滑座之间的间隙加大,漏流量增加。
(2)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。
(3)油中杂质堵塞了电液转换器的喷咀。
3.2.3 其它原因
(1)电液转换器机械零位不准,可能影响DEH系统对电液转换器的控制;
(2)LVDT(线性电压位移转换器)反馈断线,导致电液转换器输入的指令信号改变。
3.3 机组运行中高调门上、下晃动的原因
LVDT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改变。主要有:
①高调门的LVDT反馈连杆上部螺帽有松动现象;
②高调门并帽螺丝有松动现象或高调门并帽螺丝下部垫片损坏引起DEH阀位指令与反馈指令不对应;
③高调门的LVDT反馈杆和线圈磨损间隙变大,造成输出信号数值跳变。
3.4 EH油系统漏油的原因
(1)工作压力高,而且还受到机组高温及振动影响,一些微裂纹可能扩大导致EH油管道开裂。2005-01-066号机4号调速汽门EH油管漏油,导致停机处理。
(2)EH油部分管路和部件分布在高温区域,容易造成O型密封圈受热老化断裂,此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,长期受到各种振动影响,管材和安装工艺不良,造成管道受力过大。有时会导致EH油管弯头有裂纹渗油。
4 EH油系统的日常维护及故障防范措施
4.1 EH油系统日常维护
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检查、清洁、更换部件、EH油的更新、状态检修部件等。根据各厂的实际情况,应将这些工作做好日程表,严格执行。
4.1.1 EH油系统的检查和试验
为了保证系统的连续运行和避免机组故障停机,必须做好定期检查及试验工作。检查内容包括系统及各部件的磨损、超温、不对中、振动、液位等。根据我厂实际专门制定了以下检查项目:
(1)定期检查EH油泵电流。油泵电流是反映EH油系统流量的重要指标,加上油压指标,可以判断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。
(3)定期检查调门并帽及活动杆活动情况,检查调门开、关位置规律是否变化。
(4)定期检查LVDT,防止LVDT问题造成控制系统异常。
(5)定期对电液转换器进行检测,尽早发现存在的故障和隐患,及时处理。
(6)定期对硅藻土及纤维素精虑器运行状况进行监视,当水分和酸性指标超标时及时更换硅藻土。
4.1.2 EH油系统的清洁
EH油系统应该定期进行清洁工作,扫除系统各构件上的灰尘油迹。特别是检修时,要注意保持工作环境的清洁,规范地执行检修工艺、标准。
(1)对EH油的压力表、开关效验后,一般情况下需静置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剂。
(2)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。
(3)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油也不能混用,并及时进行EH油滤油工作,保证油质。
4.2 EH油系统的故障防范措施
4.2.1 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型圈老化甚至断裂。因此应尽量降低EH油的工作环境温度。
采用具有较好抗然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。
一般情况下,EH油系统应在机组停运2天以后才能停运,防止部分残存在油动机组件里的EH油受汽机的高温影响,造成高温氧化和裂解。
4.2.2 解决EH油系统各部件损坏问题
根据各部件发生问题的规律、周期,对一些部件及时进行在线检查、检修或更换,做到状态检修、计划检修。
4.2.3 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,一般用于矿物油的橡胶、涂料等都不适用于EH油。
EH油的O型圈必须采用氟化橡胶,不得采用其它橡胶材料代替,且要求在安装前对O型圈进行认真检查,防止有缺陷的O型圈被安装至系统中。
4.2.4 控制EH油系统含水量
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指标,控制EH油中含水量就特别重要。
我厂采用人工外加滤油机进行外部过滤,同时加强再生装置维护和利用来控制油中含水量。
5 结束语
EH油系统在汽轮机控制中具有很重要的作用,直接威胁机组的正常运行。从我厂EH油系统发生的故障来看,一般开始时都只是小故障,而且发展过程都较缓慢,只要加强日常维护,防范措施得当,做好计划检修和状态检修,EH油系统完全可以保持长期正常运行,许多因EH油系统而引起的故障是完全可以避免的。
【关键词】EH油系统 故障原因 日常维护 防范措施
1 EH油系统的特点
大唐淮北发电厂8号(N210-130-535-535)汽轮机数字电液调节系统的工作介质是高压抗燃油(简称EH油)。与采用透平油为工质的低压调节系统相比,采用EH油的系统有以下特点:
(1)工作压力高。工作油压的提高大大减少了液压部件的尺寸,改善了汽轮机调节系统的动态特性。
(2)调节精度高。EH油系统采用电液转换器(又称伺服阀),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,对油压波动也不在敏感,一般在11～16MPa范围内都能正常工作,提高了调节精度。
(3)对油质的要求特别高。双喷嘴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EH油的杂质颗粒含量的要求很高。
(4)EH油具有较好的抗然性能。
(5)具有在线维修功能。由于EH油系统设有双轨道,因此某些部件有故障时可以从系统中隔离出来进行在线维修。
2 EH油系统常见故障
机组自投入运行以来,EH油系统发生的异常和故障,主要有以下几种:
(1)系统压力下降,个别调门无法正常开关;
(2)反馈杆脱落,造成甩负荷;
(3)在开调门过程中发生某个调门或中压主汽门开不起来;
(4)机组正常运行中发生高调门上、下晃动较大,汽机阀位晃动大,机组负荷波动大;
(5)EH油管道开裂、密封件损坏。
其中前4种故障大多发生在执行机构、电液转换器、快速卸荷阀、调门及反馈装置的组件上,最后一种故障主要和选材或安装工艺有关。
3 EH油系统故障原因分析
3.1 EH油系统压力下降的原因
(1)EH油箱控制块上溢流阀整定值偏低。
(2) EH油泵故障导致出力不足,备用油泵出口逆止阀不严。
(3)EH油中杂质将油泵出口滤网堵塞。
(4) EH油系统中存在非正常的泄漏,主要有:①低压安全油油压偏低引起隔膜阀内漏;②TV、GV、RSV快速卸荷阀未关严;③电液转换器内漏;@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;⑥OPC、AST油进油管路堵塞;⑦油动机活塞由于磨损、腐蚀,造成密封不严,漏流增大。
3.2 油动机不能正常工作的原因
3.2.1 EH油油质下降
(1)EH油的高温氧化和裂解。EH油局部过热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,温度升高还会使油的电阻率降低,对电液转换器阀口的电化学腐蚀加剧,密封件加速老化。
(2)EH油中进入大颗粒杂质。检修环境不清洁,检修过程不规范,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,金属间摩擦所产生的金属碎屑进入EH油中。
(3)EH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,磷酸酯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,在雨季可能使EH油中含水量增大,使水中的酸性指标增加,电导率增大。这会引起电液转换器的腐蚀。从过去损坏的电液转换器来看,大部分的电液转换器受到不同程度的腐蚀,在滑阀凸肩、喷咀及节流孔处腐蚀较为严重。
3.2.2 电液转换器滑阀两侧压力偏差大
(1)摩擦、酸性腐蚀造成滑阀的凸肩、滑块与滑座之间磨损,使滑阀与滑座之间的间隙加大,漏流量增加。
(2)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。
(3)油中杂质堵塞了电液转换器的喷咀。
3.2.3 其它原因
(1)电液转换器机械零位不准,可能影响DEH系统对电液转换器的控制;
(2)LVDT(线性电压位移转换器)反馈断线,导致电液转换器输入的指令信号改变。
3.3 机组运行中高调门上、下晃动的原因
LVDT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改变。主要有:
①高调门的LVDT反馈连杆上部螺帽有松动现象;
②高调门并帽螺丝有松动现象或高调门并帽螺丝下部垫片损坏引起DEH阀位指令与反馈指令不对应;
③高调门的LVDT反馈杆和线圈磨损间隙变大,造成输出信号数值跳变。
3.4 EH油系统漏油的原因
(1)工作压力高,而且还受到机组高温及振动影响,一些微裂纹可能扩大导致EH油管道开裂。2005-01-066号机4号调速汽门EH油管漏油,导致停机处理。
(2)EH油部分管路和部件分布在高温区域,容易造成O型密封圈受热老化断裂,此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,长期受到各种振动影响,管材和安装工艺不良,造成管道受力过大。有时会导致EH油管弯头有裂纹渗油。
4 EH油系统的日常维护及故障防范措施
4.1 EH油系统日常维护
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检查、清洁、更换部件、EH油的更新、状态检修部件等。根据各厂的实际情况,应将这些工作做好日程表,严格执行。
4.1.1 EH油系统的检查和试验
为了保证系统的连续运行和避免机组故障停机,必须做好定期检查及试验工作。检查内容包括系统及各部件的磨损、超温、不对中、振动、液位等。根据我厂实际专门制定了以下检查项目:
(1)定期检查EH油泵电流。油泵电流是反映EH油系统流量的重要指标,加上油压指标,可以判断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。
(3)定期检查调门并帽及活动杆活动情况,检查调门开、关位置规律是否变化。
(4)定期检查LVDT,防止LVDT问题造成控制系统异常。
(5)定期对电液转换器进行检测,尽早发现存在的故障和隐患,及时处理。
(6)定期对硅藻土及纤维素精虑器运行状况进行监视,当水分和酸性指标超标时及时更换硅藻土。
4.1.2 EH油系统的清洁
EH油系统应该定期进行清洁工作,扫除系统各构件上的灰尘油迹。特别是检修时,要注意保持工作环境的清洁,规范地执行检修工艺、标准。
(1)对EH油的压力表、开关效验后,一般情况下需静置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剂。
(2)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。
(3)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油也不能混用,并及时进行EH油滤油工作,保证油质。
4.2 EH油系统的故障防范措施
4.2.1 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型圈老化甚至断裂。因此应尽量降低EH油的工作环境温度。
采用具有较好抗然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。
一般情况下,EH油系统应在机组停运2天以后才能停运,防止部分残存在油动机组件里的EH油受汽机的高温影响,造成高温氧化和裂解。
4.2.2 解决EH油系统各部件损坏问题
根据各部件发生问题的规律、周期,对一些部件及时进行在线检查、检修或更换,做到状态检修、计划检修。
4.2.3 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,一般用于矿物油的橡胶、涂料等都不适用于EH油。
EH油的O型圈必须采用氟化橡胶,不得采用其它橡胶材料代替,且要求在安装前对O型圈进行认真检查,防止有缺陷的O型圈被安装至系统中。
4.2.4 控制EH油系统含水量
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指标,控制EH油中含水量就特别重要。
我厂采用人工外加滤油机进行外部过滤,同时加强再生装置维护和利用来控制油中含水量。
5 结束语
EH油系统在汽轮机控制中具有很重要的作用,直接威胁机组的正常运行。从我厂EH油系统发生的故障来看,一般开始时都只是小故障,而且发展过程都较缓慢,只要加强日常维护,防范措施得当,做好计划检修和状态检修,EH油系统完全可以保持长期正常运行,许多因EH油系统而引起的故障是完全可以避免的。