付尚敏
国家电投集团贵州金元股份有限公司纳雍发电总厂,贵州 纳雍 553303
摘要:随着电力技术的快速发展,EH油数字电液技术广泛应用到汽轮机组控制系统中,发挥了重要作用。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。本为对汽轮机EH油油管泄漏原因分析,为相关工作人员提供借鉴意义。
关键词:汽轮机;EH油油管;泄漏原因;处理方法
1 机组EH油系统的基本构成
EH油系统是汽轮机数字电液控制系统的重要组成部分,包括供油系统、执行机构、危急遮断三大系统。其中EH油系统通常选用恒压变量油泵,对流量可自动调节,维持恒定的泵出口压力。在过滤回路中,主要有旁路再生系统、冷油器等。高压抗燃油给控制系统的液压执行机构提供工作油源,配汽系统备有主汽阀和调速汽阀,各阀门的执行机构均为单侧进油油动机。为了保证高压抗燃油系统的稳定和快速供油的能力,系统中设有高压蓄能器和低压蓄能器。汽轮机的危急遮断系统,是保证汽轮发电机组正常运行的必不可少的安全保护装置。
2 油管管材和焊接质量问题
故障分析:EH油管工作在14MPa~16MPa的高压状态下,而且还受到机组高温及高频振动的影响,一些微小裂纹就可能扩大导致EH油管道开裂,所以对管子的强度和抗疲劳特性要求很高,对EH油管道的焊接工艺要求很严格。从一些管子裂纹的金属分析得知,个别裂纹沿着与油管轴线成45度角的方向开裂,且裂纹直而断续,这是受到较高的轴向拉力(或周向扭力)的作用所产生的,这种裂纹产生过程中总应力水平比较高,管系可能存在着拘束应力。
处理方法:所有进行EH油管焊接的工作人员均要为高压合格焊工,所有焊口均采用氩弧焊且连续完成。必须严格按照焊接规程要求,切实保证管子焊接质量,管子与管子焊接建议采用对接焊接。弯管过程中不应损坏管壁,对所有管子的切断,建议采用手工管子割刀,严禁用砂轮切割机切割管子。断的管子用锉刀修掉毛刺,管子内部在焊接前要再次清理洁净。
3 EH油泵故障与处理措施
EH油泵之所以会出现这一故障,其原因主要有以下几点:(1)EH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。(2)EH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。(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。
4 EH油质故障与处理措施
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。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。
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℃。(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。
5 EH油管振动大的处理措施
(1)采用测温仪检查并消除内漏情况
针对主油泵出口直通式溢油阀泄漏的故障而言,采用测温仪通过测量主油泵出口溢油阀前、后管路的温差来判断是否出现EH油泄漏情况,如果温差太大,则说明出现泄漏,要及时进行维修;如果溢油阀前、后管路的温差相差不大,则说明并没有泄漏[4]。直通式溢油阀的内漏处理分两种情况:溢油阀阀芯磨损严重,弹簧弯曲变形导致的弹性系数发生变化,需要对直通式溢油阀整体更换;溢油阀阀芯轻微磨损或内部存在细小杂质颗粒,可对阀芯进行研磨,清理、清洗后回装,安装后需要根据EH油系统额定压力值对调整装置进行重新定位,满足系统压力之需。
(2)检查蓄能器氮气压力是否合格
对蓄能器单个隔离后,采用压力表测定法检查皮囊无漏泄、内部压力值符合设计标准,同时在靠近高调门油缸进油管路处增加蓄能器2组共4台,当调节阀随指令开关时,快速地向系统补偿压力油[5]。
(3)更换高调门伺服阀
采用测温仪排查并记录调门进、回油管路温度,通过数据对比可以分析锁定存在内漏的情况,根据高调门伺服阀的检查结果,对伺服阀阀芯磨损程度太大或者是因伺服阀卡涩引起的阀门波动较大,就要及时的更换伺服阀,更换之后管道晃动有所降低,从而消除伺服阀阀芯的磨损以及降低卡涩引起的阀门波动。
(4)加固EH油管道各部管卡
检查完EH油管道各个部位管卡之后,如果发现EH油管道管卡出现松动情况,要及时进行加固处理,同时,靠近油箱处制作管架组,将油箱处悬空管架连接至地面,加强管架支撑。在加固过程中,需要注意一些事项:在油箱出口弯头后直管段处增加1组管卡,将出口4根管道相连,从而消除单个管路振幅大的现状。
(5)检查调节阀阀门流量曲线,对一次调频进行优化
如果在检查过程中发现一次调频调节过于频繁,要及时对一次调频进行优化,也就是说在满足一次调频指标要求的基本上,降低网频扰动对系统稳定性的影响。同时对流量特性曲线过陡情况进行修改,调整后对机侧PID参数进行合理优化调整,使整体系统间控制参数的关系相互匹配,消除该因素引起的EH油油管道振动大的情况。
6 结束语
汽轮机中的EH油系统是全封闭的一个定压系统,其主要功能是给数字电液的控制系统提供压力油,对伺服执行机构进行驱动,保证油质合格。在火实际工作中,相关技术人员应增强安全防范意识,更新设备维护理念,加大设备巡检力度,熟练掌握高新技术,认真分析机组EH油系统的常见故障,采取切实可行的措施,有效避免EH油管发生故障几率,从而确保汽轮机组安全高效运行。
参考文献:
[1]杨琦.汽轮机检修中油系统的常见故障及处理方法[J].通用机械,2016,(02):70-71.