660MW机组主汽门、调门卡涩及EH油压波动大故障分析及处理

660MW机组主汽门、调门卡涩及EH油压波动大故障分析及处理

何启宏王跃腾

关键词：新建电厂；EH油系统；油动机；卡涩；EH油压波动大

1引言

广东粤电大埔发电有限公司（以下简称本公司）1、2号机组为异地新建机组，容量为2*600MW。三大主机均采用上海电气集团产品。汽轮机采用上海汽轮机厂引进的超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压凝汽式汽轮发电机组，汽轮机型号为N660/-25/600/600。本机组采用HMN型积木块组合。汽轮机调节系统为高压抗燃油型数字电液调节系统（DEH），DCS设备采用西门子电站过程控制软件(SPPA-DCS)，液压系统采用上海汽轮机厂配套的高压抗燃油EH装置。机组控制系统主要包括DEH系统、EH油系统、汽机监测仪表系统（TSI）、汽机跳闸系统（ETS）等组成，其中调节用的高压液压油采用进口的三芳基磷酸脂抗燃油。高、中压主汽门及高、中压调节汽门采用油动机控制。汽轮机控制系统（DEH）将要求的阀位信号送至伺服油动机，并通过伺服油动机控制阀门的开关来改变进汽量，实现汽轮机控制。油动机为单侧作用的油动机，通过EH供油系统来的压力油开启，自身弹簧力关闭。

2调试期间存在问题

2.1本公司1号机在调试期间，从拉门开始就发生多次高压调门及中压调门卡涩现象，高压调门及中压调门无法操作。

2.2在首次冲转过程中，挂闸时，一挂闸即出现EH油压低联启备用EH油泵，但是EH油压仍迅速下降至10.5Mpa，延时5S后汽机跳闸的现象。现场检查发现回油管道较热，EH油箱油温较高，证明EH油存在内漏，造成EH油压无法建立的现象。

故障原因分析

3.1油动机原理

油动机根据控制方式的不同，分为主汽门油动机和调门油动机。主汽门油动机为全开全关型，只有全开和全关两种位置。调门油动机为调节型，可根据控制的要求保持在不同的阀位。调门的工作原理如图1所示：

如图1所示，调门油动机主要由弹簧室、油缸缸体、电液伺服阀、快关电磁阀、单向阀、过滤器、位移传感器、漏油盘、电气接线盒等组成。从EH供油系统来的压力油经过过滤器后分为两路，一路到快关电磁阀，一路到伺服阀。快关电磁阀共2只，冗余布置，接受汽轮机保护系统来的信号。正常工作时电磁阀为带电状态，压力油P口和控制油口A相通，将压力油作用在单向阀上。快关电磁阀失电后，电磁阀的阀芯动作，将压力油P口封闭，将控制油口A和回油口T接通泄压，将作用在单向阀上的压力油接回油，从而将单向阀打开，将控制油X1接通回油T。

3.2伺服阀工作原理

如图2所示，伺服阀是一个电液转换器，是2级伺服方向阀，由带永久磁铁控制马达（2）的第一级（1）和设计成喷嘴挡板阀的液压放大器，用于控制主流量的第二级（4）。先导控制为喷嘴/挡板式放大器。当力矩马达（2）不运行时，扭管（5）使挡板（6）和电枢（7）处于中位。挡板（6）从喷嘴（9）之间的中间位置移动，由此产生的压差作用于控制阀芯（10）的端面。由于压差的作用，控制阀芯改变其位置。固定在电枢（7）上的反馈杆（11）插在控制阀芯的沟槽内。控制阀芯（10）改变其位置，直到反馈扭矩和电气马达扭矩相平衡，这时压差降低到零。由此控制阀芯（10）的行程与输入信号成比例。从阀到执行机构的实际流量取决于阀的压差。外部电子放大器用于控制阀，将模拟输入信号放大，使得来自控制电子放大器的输出信号能够用于控制伺服阀。

3.3原因分析

3.3.1油质不合格

EH抗燃油对EH油系统非常重要。在安装过程中，周围环境及安装工艺等都会对油质产生影响。油中的大颗粒杂质进入伺服阀，易造成滑阀喷嘴堵塞或者磨损等，造成主汽门和调门无法开启，卡涩。EH油油质不合格也造成油动机内部的滑阀、单向阀等卡涩，造成EH油压无法建立，泄压引起跳机保护动作。

3.3.2设计原因

通过我司的仔细排查，油动机进口处原设计的滤芯为25um，而油动机内的单向阀、滑阀的配合间隙约为10um。设计明显不合理。

3.3.3快速卸载阀存在泄漏

EH油压波动大，通过现场检查发现快速卸载阀及回油管有一定的温度，意味着EH油存在内漏，造成EH油压快速降低。

3.3.4组装工艺不良

在后期检查过程中，发现滤芯后油动机内有铁屑等大的颗粒，怀疑在上汽厂组装时工艺方面做得不够，致使杂物进入油动机。

4改进措施

4.1加强EH油质的管理

4.1.1严格执行《DLT571-2007电厂用磷酸酯抗燃油运行与维护导则》规范，加强滤油、化验、监督。确保EH油质合格并努力提高EH油质的等级，从而降低EH油中的颗粒数。

4.1.2添置高清洁过滤EH油的滤油设备，及时更换滤芯，提高EH油质的等级。EH清洁度达到NAS5级以上。

4.2加强EH油系统安装、检修的清洁度管理

4.2.1EH油系统安装、检修要严格按要求使用无水乙醇和绸布，讲究检修工艺，确保检修设备的清洁。

4.2.2每次EH油系统检修后要增加油循环的时间，确保系统内的清洁度。

4.2.3每次油动机送修要派人监督，确保检修的清洁度和检修质量。因为油动机内部的油质、清洁度差会造成伺服阀卡涩。

4.3更换油动机滤芯

因油动机进口处原设计的滤芯为25um，而油动机内的单向阀、滑阀的配合间隙约为10um。设计明显不合理。我司咨询上汽厂意见后紧急安排上海茂晟厂家生产原尺寸但精度为10um的滤芯，空运至现场更换，保证油动机内部油质清洁度。

4.4更换伺服阀，清理逆止阀。

由于汽门、调门卡涩，更换对应故障阀门的伺服阀。解体油动机模块，对逆止阀进行清理。解体过程中，发现逆止阀存在毛刺，造成一挂闸逆止阀卡涩不严，通过该快速卸载阀的杯状滑阀节流孔与油动机下部腔室，大量泄油。清理活动逆止阀，保证逆止阀正常活动，保证EH油压不波动。

5结束语

通过一系列的处理措施，我司调试期间机组启动终于逐渐正常，基本解决了EH油系统出现的伺服阀卡涩、EH油压波动等故障，实现了1号机按期通过满负荷168试运行。

参考文献：[1]合成空气压缩机油的特点及应用[J].李姝,陈美名.合成润滑材料.2012(01)

[2]浅谈空气压缩机油的合理使用[J].王春升,张凯.黑龙江科技信息.2011(15)