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300MW机组EH油系统常见故障分析及维护

详细内容

1 EH油系统的特点

厦门嵩屿电厂300 MW汽轮机是上海汽轮机厂引进西屋公司技术制造的N300-16.7/538/538型机组。其中调节系统的工作介质是高压抗燃油(化学名为三芳基磷酸脂,简称EH油)。

  与采用透平油为工作介质的低压调节系统相比,EH油系统有以下特点。

1.1 工作压力高

  EH油系统的工作压力一般在13~14 MPa,而低压调节系统的工作压力一般在2 MPa。由于工作油压的提高,大大减小了液压部件的尺寸,改善了汽轮机调节系统的动态特性。

1.2 直接采用流量控制形式

  EH油系统采用电液转换器(又称为伺服阀),直接将电信号转化为油动机油缸的进出油控制,从而控制油动机的行程。这使系统的迟缓率大大降低,对油压波动也不再敏感(一般在11~16 MPa范围内都能正常工作),提高了调节精度。

1.3 对油质的要求特别高

  双喷咀挡板式电液转换器最小通流线性尺寸为0.025~0.05 mm,一般节流孔径为0.46~0.8 mm,故对高压抗燃油的杂质颗粒含量提出了很高的要求。

  EH油具有较好的抗燃性能,但如果EH油中混入过多的水、酒精或透平油等,将大大降低EH油的抗燃性,而且可能导致EH油的变质或老化,直接影响系统的正常运行。

1.4 具有在线维修功能

  由于EH油系统设有双通道,某些部件有故障时可以从系统中隔离出来进行在线维修。

2 EH油系统常见故障

  我厂的1,2号机组自投入运行以来,EH油系统发生了不少异常和故障,主要有以下几种:

(1)系统压力下降,个别调门无法正常开启;

(2)油动机卡涩,调门动作迟缓,有时泄油后不回座;

(3)在开关调门过程中发生某个调门不规则频繁大幅度摆动,同时伴随着EH油系统压力的波动;

(4)EH油管道开裂、接头松脱、密封件损坏。

  其中故障(1)~(3)大多发生在电液转换器、快速卸荷阀组件上,故障(4)主要和选材和安装工艺有关。

3 EH油系统故障原因分析

3.1 EH油系统压力下降

EH油系统压力下降的主要原因有:

(1)油中杂质将油泵出口滤网的滤芯堵塞;

(2)油箱控制块上溢流阀整定值偏低;

(3)油泵故障导致出力不足,备用油泵出口逆止阀不严;

(4)系统中存在非正常的泄漏,主要有:

①TV,GV,RSV快速卸荷阀未关严;

②电液转换器严重内漏;

③油动机活塞由于磨损、腐蚀,造成密封不严,漏流增大;

④IV快速卸荷阀底座压不严,造成泄漏增加;

⑤蓄能器回油阀、OPC试验放油阀等未关严;

⑥OPC、AST油进油管路堵塞。

3.2 油动机不受控制

油动机不受控制的主要原因有:

3.2.1 油质下降

3.2.1.1 油中大颗粒杂质进入

  检修环境不清洁,密封件老化脱落,EH油对油箱、管道内壁上有机物的溶解和剥离,金属间磨擦所产生的金属碎屑进入EH油中。

3.2.1.2 油的高温氧化和裂解

  EH油局部过热就可能发生氧化或热裂解,导致酸值增加或产生沉淀,增加颗粒污染,温度升高还使油的电阻率降低,对电液转换器阀口的电化学腐蚀加剧,密封件加速老化。

3.2.1.3 油的水解和酸性腐蚀

  EH油是一种磷酸脂,和其它 脂类一样都能水解,磷酸脂水解后生成磷酸根和醇类。所产生的酸性产物又进一步催化水解,促进敏感部件的腐蚀。而且三芳基磷酸脂对周围环境中的潮气吸附能力很强,在南方的梅雨季节,可能使EH油中含水量增大,使水中的酸性指标增加,导电率增大。这会引起电液转换器的腐蚀。从损坏的电液转换器来看,大部分的电液转换器受到不同程度的腐蚀,在滑阀凸肩、喷咀及节流孔处腐蚀尤为严重。

3.2.2 电液转换器滑阀两侧压力偏差大

(1)油中杂质堵塞电液转换器的喷咀;

(2)磨擦、酸性腐蚀造成滑阀的凸肩、滑块与滑座之间磨损,使滑阀相对与滑座之间的间隙加大,使漏流量增加;

(3)酸性油液对喷咀室、通道及节流孔等的腐蚀,改变了滑阀两侧的压力。

3.2.3 LVDT线性电压位移转换器故障,电液转换器机械零位不准等

(1)LVDT反馈断线或反馈信号受到干扰将会影响DEH指令信号与LVDT产生的反馈信号的差值,导致电液转换器输入的指令信号的改变;

(2)电液转换器机械零位不准也可能影响DEH系统对电液转换器的控制。

3.3 EH油系统漏油

  EH油外漏,主要原因有:

(1)工作压力高,而且还受到机组高温及高频振动影响,所以对EH油管道材质以及焊接工艺要求高,一些微裂纹可能扩大导致EH油管道开裂;

(2)EH油管路有些分布在高温区域,容易造成O型密封圈受热老化断裂。这一现象在汽轮机调门的O型密封圈上经常发生。

(3)EH油管路和汽机调门连接着,长期受到振动,可能由于接头的预紧力不足,造成接头松脱。这种现象比较少见,但在本厂的1号机组的1B小汽轮机低压调门电液转换器EH油进油接头出现过多次。