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中煤能源新疆煤电化有限公司
摘要： 针对国内某660MW机组高压调门抖动、EH油系统管道振动大问题，本文进行了详细分析，采取了一系列措施，确保了EH油系统的正常运行，提高了机组的安全性。为其他同类型机组的EH油系统的故障分析与维护提供参考。
关键字：EH油管道 故障分析 处理 调试
一．关于EH油系统的基本概述
1.1 EH系统的基本简介
EH油（又称为抗燃油）系统担负着机组调节、保安双重功能，主要包括油箱、抗燃油泵、循环泵、再生装置、冷油器、蓄能器、油动机等附件。靠再生装置保持油品质，靠冷油器有效维持油温。用于向汽轮机及给水泵小汽轮机调节系统的液力控制机构提供动力油源，还向汽轮机调节保安系统和给水泵小汽轮机调节保安系统提供安全油源。每台机组配置一台EH油箱，两台100％额定容量流量可调的电动高压柱塞泵，两台100％容量的冷却器和温度调节装置，两台循环泵、两套EH油再生装置，油泵联动试验和EH油压低试验电磁阀组。。
二．关于国产600MW机组EH油系统故障发生的基本分析
2.1故障实际案例
某电厂为两台660MW燃煤火力发电机组，汽轮机为东方汽轮机有限公司生产的D660AZ汽轮机（ NJK660-27/600/610 ），是东汽采用目前国内外先进技术设计制造的新一代高效超超临界660MW优化机型，为高效超超临界、单轴、一次中间再热、三缸两排汽、间接空冷抽汽凝汽式汽轮机，采用全电调型高压抗燃油数字电液控制系统（DEH），高压部分设两个进汽口，呈左上和右下切向布置。高压内缸采用筒形缸红套环结构，取消高压缸第一级，阀门支撑在高压缸两侧基础上，两个高压阀组相互独立，每个阀组由1个主汽阀+1个调节阀组成。高压阀组卧式布置于高压缸两侧，采用碟簧支承，并通过高压调节阀出口法兰与高压外缸连接（一个连接汽缸上半，另一个连接汽缸下半），调节阀座直接插入高压内缸。在机组负荷600MW及以上左、右侧高压调门开度超过55%时，就会出现门杆连续性抖动、EH 油管道大幅度晃动，不得已将主汽调门开度限制在53%以下，严重影响了机组加负荷速率及一次调频速率，并且无法实现VWO工况。
2.2故障分析：管路布置不合理、固定不牢固，蓄能器数量不足
因汽轮机高压缸只有两个进汽调门，同四个进汽调门布置方式相比，高压调门油动机增大、供油量增加，特别是调门开度超过60%以后空行程较大，为了满足负荷调节速率所需要的进油量更大，但EH油管路布置为了美观，采用了大量的直角弯，造成局部阻力过大，限制了油量增加；EH油系统只在油站旁边设计了6组丁基橡胶皮囊式蓄能器均为，预充氮压力为8.0 MPa，在油动机进油管路上未设计高压蓄能器，回油管路上也未设计低压蓄能器。当油动机进油量突然加大时，因蓄能器数量不足，不能保持系统油压稳定，造成油压大幅度波动。油管路滑动支撑立柱与地面为膨胀螺栓连接，在发生油管路振动后易造成螺栓松动，不能有效限制管道振动。
2.3故障分析：高压调节阀配汽曲线不合理
因汽轮机厂设置的配汽曲线在汽机主控指令96.16%时对应的调门开度指令为50.35%，主控指令100%时对应的调门开度指令为100%，汽机主控指令从96.16%变化到100%，对应的调门开度指令变化达到了50%，其配汽曲线过陡，从而造成阀门开度过大，油动机所需油量急剧增加，EH油系统主油泵为高压变量柱塞泵。其工作原理是：当传动轴带动活塞缸转动时，柱塞它也一起旋转。由于柱塞始终被压在旋转斜盘上，因此旋转斜盘相对于气缸体倾斜，从而使柱塞随气缸体一起旋转，并在柱塞缸内进行线性往复运动。当将柱塞从气缸塞孔中拔出时，气缸塞孔中的密封量增加，并且液压油从阀板的进油口被吸入气缸塞孔中。当旋转斜盘将柱塞推入气缸塞孔时，气缸塞孔和气缸塞孔的体积减小，并且液压油从油分配板的出油口以恒定压力排出，因EH油泵供油量调整跟不上造成系统油压大幅波动，从而引起管路振动。
2.4故障分析：伺服阀故障导致
伺服阀由扭矩电机和两级液压膨胀和机械反馈系统组成。第一阶段是双喷嘴挡板系统，第二阶段是滑阀系统。在正常稳定的条件下，挡板两侧与喷嘴之间的距离相等，因此两侧喷嘴的排油面积相等，喷嘴两侧的油压相等。当有电信号输入并且电枢使挡板旋转时，挡板接近喷嘴，从而导致较小的排放面积和流量，喷嘴前方的较高油压以及更长的距离。相对侧的喷嘴和挡板之间的空间变大，并且喷嘴的前部变大。机油压力下降后，原始电信号转换为扭矩以生成机械位移信号，然后将其转换为液压信号并放大。喷嘴挡板系统。挡板两侧喷嘴前面的溢流压力连接到滑阀的两个腔室。因此，如果两个喷嘴前面的油压不相等，则滑阀两端的油压不相等。两端的油压差使滑阀移动，打开和关闭滑阀的肩部控制的油口，以控制高压油克服弹簧阻力而进入液压伺服马达活塞的下腔，强制打开蒸汽阀。或将活塞的下腔室油通过回油口以排空，在弹簧力的作用下关闭蒸汽阀。为了提高调节系统的可靠性，在调节伺服阀时在伺服阀上设置一个反馈弹簧，并设置恒定的机械偏置。如果在操作过程中突然发生电源故障或电信号丢失，则滑阀最终将由于机械力而向一侧移动，伺服阀的主阀芯将向负方向弯曲，从而将蒸汽阀关闭。在伺服阀工作过程中，因油质问题造成伺服阀卡涩增加了内部泄漏和零偏移，从而导致EH油系统管道的振动。
三．应对措施
3.1油管优化加固、增加高压蓄能器
针对系统蓄能器数量不足问题，利用停机时间在每个高压调节阀油动机前进油管路上增加两组共4个高压蓄能器，以保证系统用油量突然变化时稳定系统油压。为防止管道振动后造成管夹支撑松动，对油管路滑动支撑与地面连接进行加固，取消螺栓连接，改为与地面预埋件满焊连接，管夹支撑必须牢固，管夹的形状改为龙门式，后部由三角形对角线支架固定。下一步将对管道直角弯进行优化，改为大弧度弯头，以降低局部管道阻力，减缓油压波动。
3.2调节高压主汽门开度
对机组左右侧高调门进行静态拉阀室试验，并根据汽轮机厂家提供的配汽曲线进行修改，对50%以上的阀位曲线段进行适当调整，使汽机主控指令与阀门指令曲线更加平滑。
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原参数 修改后参数
3.3加强系统油质监督
加强EH油系统油质监督，发现油质不合格及时分析原因并加强滤油，确保油质特别是颗粒度指标在合格范围内；对于伺服阀出现的卡涩情况，在停机时及时进行更换并返厂进行清洗，清洗后要有清洗合格报告。
通过采取上述措施后，在汽轮机静态拉阀试验过程中，EH油管未出现大的振动，调门开度限制也由55%调整到了60%，在一定程度上提高了机组负荷响应速度和一次调频能力。
四．结束语
作为整个汽轮机系统的重要组成部分，EH油系统在整个机组的安全稳定运行中发挥着重要作用。 考虑到国产660MW机组EH机油系统运行中出现的一些问题，本文进行分析并制定了相应的解决方案，以期为此类机组的实际运行提供维护经验。
参考文献：
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