试论汽轮机EH油系统的常见故障及处理措施

试论汽轮机EH油系统的常见故障及处理措施

孙军

（中机国能电力工程有限公司上海市200061）

摘要：EH油系统在各种型号的汽轮机中广泛应用，属于一种非常关键的安全系统，其自身运行可靠性与稳定性的高低对整个汽轮机是否能实现稳定运行产生巨大影响。因此，如果EH油系统出现故障的话，就会导致整个汽轮机无法正常工作，甚至会对整个电厂主设备产生极大不良影响。本文分析了汽轮机EH油系统的常见故障，并探究了处理这些故障问题的有效措施。

关键词：汽轮机；EH油系统；常见故障；处理措施

在科学技术迅猛发展的背景下，自动化技术被广泛应用到火力发电厂汽轮机中，而数字电液类型的控制系统是最常用的一种，主要组成部分是EH油系统，其关键介质是高压抗燃油，涵盖有供油系统、执行机构、遮断系统等。在具体的运行过程中，EH油系统受到数字电液系统的控制，并可把小功率是微弱电气输入信号转换为成大功率的液压能输出液压驱动阀门动作，以实现精准的控制目的。从而可以看出，如果EH油系统出现故障的话，势必对汽轮机的正常运行产生严重影响。

一、伺服阀故障与处理措施

伺服阀因卡涩原因导致汽轮机调门拒动是EH油系统频繁且经常出现的故障现象，出现该故障的原因和伺服阀的结构有很大关系。本文在研究中发现，伺服阀极易出现卡涩的位置是喷嘴部位与阀杆部位。伺服阀的阀套与阀芯的间隙大约为0.02毫米，阀芯在来自伺服阀线圈产生的电磁力矩之后会出现一定的位移，如果阀套与阀芯之间有杂物的话，就会出现卡涩，从而引起对应阀门出现卡涩故障。另一方面，伺服阀喷嘴的间隙大约是0.01毫米，如果油内有小颗粒卡到喷嘴中，就会导致挡板顺着滑阀位置的移动不顺畅，导致主阀芯两侧一直存在一定的压力差，导致伺服阀的真实开度与其电信号不相符，从而使得油动机始终处于全关或全开状态而难以控制。

如果出现了伺服阀卡涩故障后及时更换伺服阀，就可使得故障问题迎刃而解。并且，出现卡涩故障的伺服阀还可借助超声波对相关部件做彻底清洗之后，还有可能继续使用。EH油系统新的清洁度对伺服阀的寿命产生很大影响，油中含有的颗粒物、水分及各种设备在安装过程中携带的小颗粒也会导致伺服阀的寿命明显缩短。并且，EH油所具有的酸值过高的话也会对伺服阀产生较大的腐蚀性，不利于其使用周期的延长。需要提醒的是，火电厂汽轮机伺服阀发生动作异常问题的时候，并非都是伺服阀出现卡涩故障引起的，汽轮机汽门调节时出现的晃动，以及突然关闭等情况，都会使得伺服阀的电流信号出现异常现象。因此，在日常的伺服阀维护中，应查明具体原因，才能有效解决故障问题。

二、EH油泵故障与处理措施

通常情况下，EH油泵发生故障的主要原因是因为油泵出口位置的压力有过大波动，只要油泵缓慢上升或下降，对应的油泵电机中的电流就会随之发生一定变化，并且还会在油泵中伴随发出锤击声音。EH油泵之所以会出现这一故障，其原因主要有以下几点：①EH油具有较大粘度，而油泵与油箱之间具有较小的高度差，如果邮箱的油位不高且油温很低的话，油泵对应的吸力就会很小，当油吸入量没有达到额定标准时，油系统中就会有一定的空气存量，此时油泵就会出现“蹦蹦蹦”的声响。②EH油系统出现较大的压力波动时，主要原因是EH油泵对应的调节仪器动作不敏捷所引起的。油泵调节阀所具有的间隙一般为0.02--0.03毫米，如果EH油内的杂物颗粒进到调节阀中，就会导致调节阀芯卡涩，从而使得传递给油缸的变量推力就会不再线性或较为迟滞。发生卡涩位置的差异性，油压也会越来越低或越来越高，甚至会把阀芯突然冲击到另一个位置，导致泵输出压呈现出齿形波动。如果调压阀有频繁动作的时候，阀套与阀芯就会有较大磨损，从而使得阀芯径向空间不断增大。在这种情况下，变量油缸不再具有精准的位移，极易使得调压阀的调节功能降低，最终导致泵出口压力越来越高或越来越低。③因为变量油泵中活塞具有较小的内套间隙，并且进入的均为死油，如果EH油内的微粒杂志进入油箱的话，就难以排出。如果调压阀在压力油作用下使得活塞发生一定位移时遇到较大阻力，就不会具有线性特征。尤其是油缸活塞出现卡涩时，油泵斜盘受到的作用力就会发生突然变化，导致油泵位移随之突跳，出现齿形变化的油泵压力，从而使得电机电流也有一定变化，最终使得油泵中有蹦蹦蹦的敲击声发出。

要想有效地对油泵进行保护，应确保EH油的温度不超过20℃，同时油位不超过200毫米的时候不可启动油泵。如果需要启动油泵的话，就需要在油箱中设置加热装置，等到油温升高到一定标准之后才能启动油泵。一般情况下，在邮箱中安装的加热装置的同时，还应设置一个滤油泵，从而保证整个油箱的温度较为均匀。由于EH油泵的做工非常精密，要想确保其正常运行，就对油品质尤其是颗粒度有很高的要求。这就需要在油泵入口位置安装一个滤芯为10μm的杂质隔离设备以实现对油泵的有效保护，然而这个措施还不能对所有小颗粒实施有效阻挡，尤其是无法实现对变量油缸及跳崖装置的保护。因此，只有确保汽轮机中所使用的油都具有较高的清洁度，才能为油泵使用周期的延长提供保障。

三、EH油质故障与处理措施

EH油俗称抗燃油，其是一种具有抗燃性的液体纯磷酸酯，外观均匀、透明，新油为黄色，具有稳定的热氧化性，抗磨性强，挥发性低，没有沉淀物。由于EH油具有较高的燃点，如果发生起火现象的话能快速自灭，可减少火灾的发生率。所以，EH油在汽轮发电机组中得以广泛应用。但是，由于EH油极易出现酸度超标、高温氧化及杂质超标等问题，这就会造成油质的恶化，从而引发油质恶化故障。抗燃油的正常运行指标是颗粒度是NAS5级或SAE2级，酸度最大指标为0.1mgKOH/g。如果颗粒度过高的话，就会造成抗燃油系统内的各个精密元件之间出现卡涩或摩擦问题；酸度过高的话就会造成抗燃油出现气泡、沉淀，还可对精密元件产生较大的腐蚀作用。另一方面，EH油内存在超量的氯离子的话，就会让铁与氯离子之间发生化学反应，产生氯化铁，导致油质污染及元件腐蚀等问题的出现，并且还会急速增加油的颗粒度，最终形成恶性循环。造成EH油具有超标颗粒度的主要原因，是检修与安装环境的清洁度不达标；系统与管路的元件没有彻底清理；密封件因为老化原因有大量脱落；系统中会形成相对运动的各个部件因摩擦而形成一定量的金属碎屑；管道内壁有机物的剥离与融解。

基于EH油出现油质恶化的主要原因，要想有效预防这一故障问题的出现，应做好以下几点：①在检修EH油的时候，应保证清洁的外部环境，以有效预防各种杂物随着检修而进入到系统中；对元件及管路的外部、内部用无水酒精做彻底清晰，以有效预防水分与杂物进入系统的元件与管路中。②在布置EH油的时候应尽可能里高温区域有较大距离，以有效预防因局部温度过高而导致EH油具有过大的酸值。③严格控制EH油的温度。通常情况下，EH油在的最佳温度在20℃--60℃。因此，需要在EH油系统中设置油冷却装置，以保证工作油温始终在允许的范围内。④对EH油的酸值及颗粒度指标进行定期化验，并设置必要的滤油装置。我们在研究中发现，滤油机对应的再生装置内的硅藻土滤芯借助一定的化学反应可显著减小EH油所具有的酸值。如果EH油的酸值超过0.08的时候，就需要及时安装硅藻土滤芯，以保证EH油的实际酸值在许可范围内。假如再生装置无法将EH油酸值快速降低到理想状态的话，就需要更换硅藻土滤芯，并且更换纤维滤芯，至到EH油达标为止。

总之，汽轮机是工业生产中的一种非常关键的设备，其运行稳定性与安全性的高低，对生产安全等级及效率的高低产生巨大影响。这就需要管理人员充分重视EH油系统在维护汽轮机运行安全性方面发挥价值，在全面了解EH油系统常见故障的基础上，深入研究导致这些故障出现的真正原因，从而有针对性地制定有效的处理措施，以确保整个汽轮机可始终处于平稳、安全的运行状态，最终为企业带来更大的经济效益。

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