汽轮机油动机常见及偶发故障分析及处理

汽轮机油动机常见及偶发故障分析及处理

刘千

浙江华业电力工程股份有限公司 浙江省宁波市 315800

摘要：近年来，我国经济发展迅速，尤其是工业发展十分突出，对能源的需求量也随之逐渐增多，促进了电力工业的大力发展。虽然在对新能源的探索和应用上取得了一定的成果，但是由于我国的石油和天然气资源量较少，而煤炭资源作为传统能源具有较为丰富的能源结构，这决定了燃煤火力发电在我国未来相当长的一段时间内都占据着主导地位，与风力发电、核能发电、水力发电、太阳能发电等新兴的发电形式共同发展、互补、共存。

关键词：超超临界机组；油动机；故障分析；处理方法

引言

油动机泄漏有导致汽门关闭的风险，汽门正常关闭会影响汽轮机功率，汽门突然关闭会导致汽轮机出现机组瞬态甩负荷，如果出现共模故障，四个高压缸进汽通道关闭，则会违背最小系统原则，产生汽轮机脱扣保护信号导致机组跳闸。油动机泄漏还会对系统油压、油箱液位产生影响，油压低、液位低均有相应的跳机保护信号。为了确保汽轮机长期在某一阀位运行后，各调节阀在其它阀位均能够活动灵活，从而确保在汽机发生甩负荷或跳闸情况能迅速响应，汽机不会发生超速，及时发现阀门存在的问题，机组会定期执行阀门带负荷试验，当油动机发生泄漏时，还需考虑对阀门带负荷试验的影响，避免试验过程中出现机组瞬态。油动机端盖泄漏故障在机组运行期间无法检修，需要充分论证是否需要停机检修，还是采取其他措施维持运行。

1调节汽阀油动机结构及工作过程

油动机主要由油缸、错油门、连接体和反馈机构组成。在错油门上连接有动力油（Ｐ），二次油（Ｃ），回油（Ｔ），当二次油压出现瞬时升高的情况，就会打破二次油与弹簧（１４）平衡，使错油门滑阀向上移动，从而控制动力油进入油缸活塞上腔，油缸活塞下腔与回油管路连通排油，此时活塞下行，从而控制调节汽阀开度加大。与此同时，随着活塞下行，通过反馈板（４）带动弯角杠杆（１３）、反馈杠杆（１０）动作，作用在错油门弹簧上使其压缩，增大弹簧力，与二次油压力建立新的平衡，错油门滑阀又回到中间位置，调节汽阀保持在新的开度。当二次油压出现瞬时降低的情况，油动机动作与上述过程相反。

2汽轮机油动机常见及偶发故障分析的处理

2.1汽轮机组封口不严密，汽轮机润滑油含有水分的主要原因

漏出水汽被相近的轴承通过油挡吸人润滑油的回油中， 运行过程中，轴封之间产生的水汽就会滴入润滑油中，久而久之，就会慢慢深入汽轮机组的主油箱，越发沉淀，在油箱的底部，此时情况就会出现游离，水要通过汽轮机组主油箱慢慢将水放掉，而少量的溶解水和游离水需要滤油机进行清除。

2.2油动机泄漏分析及处理

机组正常期间，一台汽轮机调节汽门驱动机构油动机高压端出现漏油，油动机缸体检漏孔接头下方堆积有黑色粉末状排出物，疑似油动机端盖密封的磨损产物。进一步检查发现另外两台汽轮机调节汽门驱动机构油动机也存在不同程度泄漏。每天在废液收集箱引漏油管处收集并测量泄漏量，发现泄漏趋势不稳定，最小时几乎没有泄漏，最大时三个汽门油动机总计泄漏率约 16L/天。根据设备结构和故障现象分析，导致油动机高压端小端盖发生泄漏的原因是复合密封异常磨损，油缸内压力油从复合密封向外侧泄漏，从检漏孔处排出。造成复合密封磨损的原因可能有以下几个方面：①当活塞杆往复运动时将杂质带入复合密封与活塞杆相对运动的密封面，导致复合密封面产生刮痕或磨损，设备长时间运行，磨损量逐步增大，发生泄漏。②活塞杆表面损伤、活塞杆与端盖不同心导致复合密封出现不正常的磨损而寿命减短。③复合密封加工尺寸偏差，内径尺寸偏小会导致密封配合过盈量过大，加速复合密封的磨损。

2.3加强电力工程基建期安装和调试质量监管工作

按照《电力工程质量监督检查大纲》要求，加强新建机组安装质量监督管理和调试质量监督管理工作，对工程建设关键节点、重要工序、重点检测试验项目等安装、调试进行监督管理，强化工程质量和缺陷闭环整改验收工作，有针对性的开展专项检查，确保各阶段高效转序，避免基建安装和调试质量把控不到位，造成生产机组发生非停，为集团公司基建项目实现“两高一低”目标提供坚强支撑。

2.4自循环冷却-滤油系统

由于主油路在正常运行时滤油和冷却的效率并不高，运行较长时间后油质会变差，此时则需要停机后重新投入循环才能使油质达到规格要求。为了保证系统的不间断运行，供油系统设置了一个独立的自循环冷却-滤油系统，以确保任何情况下油温都能稳定在正常工作范围内，同时保证抗燃油的品质。

2.5EH油系统日常维护

为保证EH油系统稳定运行，必须加强系统的日常维护保养。EH油的日常维护保养包含系统的清洁、检查、更换、EH油的更新等。(1)EH油系统的清理EH油系统应按时清理，以消除表面的尘土和油。开展维护保养工作时，需注意维持工作环境。EH油系统测量用压力表/电源开关校正后，一般要求静放3小时以上，用无水乙醇清理，避免矿物质机油渗入EH油中。严禁使用四氯化碳等氯清洁液。检修后对新安裝EH油管路开展吹扫，避免管路中的残渣进到EH油系统。按时开展油品检测，提升化学监管。不过关的油不可进到EH油箱，不可混和来源于不同生产商的EH油，EH油到现场后应立即过虑，保证EH油的油品。(2)EH油系统的定期检查实验为保证系统持续运转，防止发电机组常见故障停机，务必遵循定期维护和实验程序。①定期维护EH油泵。②定期维护电液转化器，尽早发现存在的故障和安全隐患，妥善处理;③定期维护EH输油管线连接头、对接焊缝和密封件，避免密封件毁坏和连接头松脱;④按时检测硅藻土和纤维素精滤装置的运作状况。当水份和酸指标值超标准时，应该马上拆换硅藻土，以减少EH油中残渣的颗粒物和指标值。⑤EH油泵应定期轮换，防止单独EH油泵疲劳运行，严重危害发电机组安全。

结语

油动机对于汽轮机运行起着至关重要的作用，本文从超超临界机组油动机的构造及原理出发，罗列了油动机各类型的故障并分析了其原因，给出查验、排障的办法。综合结构原理和故障处理过程，可得出以下结论：１）液压油的油质对油动机的性能有较大影响，同时，阀门门杆漏汽也是不能忽视的重要故障因素。需要在日常运维过程中落实防范措施，维护油动机良好的工作条件和环境。２）故障通常是时间的累积和人为因素综合导致的。当油动机出现故障时，要冷静分析原因，首先排除电磁阀、伺服阀、插装阀等零部件失效的故障因素，而后对故障现象进行观察、记录，结合油动机的结构原理采取有效的方式加以处理。３）解决偶发的油动机故障需要更好的装配工艺。微小的装配瑕疵会在运行中被成倍地放大，给用户造成损失。除了要提醒用户进行原厂检修、确保更换件的准确性以外，制造厂更应该在设备的设计、制造、检修、调试等阶段发挥主观能动性，严格管控每个零部件的质量及安装工艺，从而为用户提供高质量的产品及服务，保障电力机组长期稳定运行。

参考文献

［１］黄聪．上汽６６０ＭＷ超超临界汽轮机油动机动作异常造成跳闸的分析及处理［Ｊ］．江西电力职业技术学院，２０１９，３２（１０）：７⁃８．

［２］万保中．汽轮机组高调油动机系统快速关闭设计与试验研究［Ｊ］．液压与气动，２０１３，１２：８４⁃８９．