摘 要:本文介绍了汽轮机液压控制系统的常见故障,对主要故障的原因进行了分析,介绍了故障的预防和处理措施,提出了减少故障发生的建议。 液压控制调节系统是汽轮机的一个重要系统之一,它包括高压控制油系统,数字电液调节控制系统,以及有关的侍服执行机构和附属设备,1996年C厂三台机组自投产以来,汽轮机调速系统先后发生过多次故障导致停机。如:高压控制油泄漏、调门控制电缆松脱、调门波动幅度大、控制电源卡件故障、控制柜电源卡件烧坏、高压调门阀座移位等故障严重影响机组的安全运行。 1、 故障及其原因分析 1.1 高压控制油泄漏 由于介质的物理性能,系统的密封件必须能耐酸、耐腐蚀,所以密封件材料的选择必须符合要求,一般的非耐酸、耐腐蚀材料是满足不了运行要求的。大至油动机的端部密封件,小到伺服机构的O形圈,都必须采用氟橡胶的材料。又因为设备的密封件绝大多数都是非国标的,而且设备供应商ALSTHOM出于商业目的,所提供的手册并没有给出密封件的具体规格和型号,所有密封件的资料都必须靠平时的积累,这就造成了备件的筹备难以完善。另外调门的控制油因环境温度较高等原因造成酸性高而粘度大,使回油不畅而促使安全油管漏油。 1.2 控制元件问题 由于安装质量和设备质量的影响使控制电缆接头松脱,DCS电源老化,都会降低控制系统稳定性,造成调门波动大。由于控制软件的不完善,控制电源卡件故障或烧坏(如反馈卡、控制线圈等)都会引起调门的关闭或无法打开,从而危及机组的安全稳定运行。 1.3 高压调门阀座设计不合理 高压调门阀座与阀体的配合,设计上是间隙配合和过度配合,且有1根主销和2根副销,这样,当阀门承受快速关闭的蒸汽流动的冲击力时,由于阀座不是过盈配合,冲击力就只依靠销子的强度来抵消。而一旦销子在多次承受冲击产生疲劳断裂的不利情况下,阀座就会有从阀体冲出的危险。而目前科学的装配方法为:所有主汽门和调门都采用过盈的紧配合和多个销子固定,这样就大大地提高了阀座的抗冲击力,确保安全。 1.4 控制油压稳定性差 油压的不稳定,会造成控制系统的不稳定。当油压波动大时,会对控制系统造成一定的干扰,影响调门的开关动作,而在油系统分布有多个稳定控制油压的蓄能器,当蓄能器内的气囊因种种原因而损坏时,其内部氮气压力会很低或为零(正常停运状态下氮气压力为9Mpa),蓄能器无法起到蓄能作用,当高压控制油压发生波动时,由于失去了蓄能器的缓冲作用,使控制油压波动,而造成调门波动。如果波动值大至一定程度,将会导致调门的故障关闭。下表1为2000年C2机组的某次充氮压力检测表,很明显,其结果是不正常的。 表1 充氮压力检测表 单位:MPa
序号
名称
容积
压力
1
#1 高压调门
6L
0
2
#2 高压调门
6L
2 . 8
3
#3 高压调门
6L
0
4
#4 高压调门
6L
2 . 8
5
#1 中压调门
20L
2 . 3
6
#2 中压调门
20L
4 . 0
7
#3 中压调门
20L
2 . 9
8
#4 中压调门
20L
4 . 2
9
EH 油总管
20L
6 . 0 1.5 抗燃油油质的问题 抗燃油油质的好坏直接影响到控制系统的稳定运行。如果油的颗粒度过大,油的劣化产物和皂类的沉积,有可能造成侍服阀的卡涩,油动机构的失灵,其后果可以演变成汽轮机飞车的恶性事故;如果油的酸性过高,一则腐蚀设备,二则导致油的粘度增大,造成回油不畅,油就有可能从调门的安全油管外泄;而当油中含有水份时,能加速油中酸性物质和氧气对金属的腐蚀,再者,还促使油往酸性方向继续恶化;另外,控制油温度不能太高,否则亦会加速油的劣化。 附表2:C2机组历年运行中油质的若干化验报告。从表2可以看出,闪点、自燃点、凝点、矿物油含量、密度均合格,但酸值就经常出现超标的情况。有关油质指标要求为:酸值≤0.20mgKOH/g、电阻率≥5.0*109Ω.cm、水份≤0.10%(m/m、颗粒污染度MOOG标准≤3级、氯含量≤0.01%(m/m。其中以酸值、颗粒污染度对机组的安全稳定运行影响最大。 表2 运行中油质的若干化验报告
时间
外观
颜色
运动粘度 40oc mm2/s
酸值 mgKOH/g
电阻率 20oc Ω.cm
水份 %(m/m)
颗粒污染度
氯含量
泡沫特性 24oc mL
97.10.13
透明
棕色
42.31
0.172
3.9*10 9
0.0958
3 级
30/2
98.0323
混浊
橙红
42.57
0.127
0.07206
5 级
20/0
98.07.30
透明
深橙
42.61
0.203
2.4*10 9
0.09896
0 级
100/0
98.11.11
透明
深橙
42.11
0.295
2.0*10 9
0.09228
99.09.09
清
褐黄
41.51
0.205
0.08983
130/0
00.05.31
透明
橘红
42.15
0.2162
0.0685
155/0
00.07.05
清
橘红
41.59
0.1535
0.07785
50/0
00.08.18
清
橘红
41.39
0.0742
0.10510
15/08
01.01.18
清
黄
41.57
0.041
80/0
01.08.09
清
棕黄
43.50
0.0329
0.06359
90/0
01.09.10
清
黄
42.4
0.1411
0.09636
52
0/0
01.10.29
透明
黄
42.88
0.0493
0.07036
17
30/0
01.12.25
清
黄
43.49
0.1479
0.05013
02.02.28
清
黄
43.8
0.2876
0.05807
02.04.12
清
黄
43.6
0.2362
6.4*10 9
0.07
27
25/0
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