汽輪機(jī)組電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)故障分析

徐向宇

摘 要:我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展帶來(lái)了電力工業(yè)持續(xù)的進(jìn)步,當(dāng)前我國(guó)發(fā)電機(jī)組裝機(jī)總?cè)萘恳言谑澜缜傲?應(yīng)在持續(xù)擴(kuò)大裝機(jī)規(guī)模的同時(shí)加強(qiáng)機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的研究。本文分析了汽輪機(jī)組電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)故障,提出了預(yù)防電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)故障的措施及運(yùn)行檢修中應(yīng)注意的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞:汽輪機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)故障分析應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào):TK26 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)07(a)-0098-01

伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展,我國(guó)電廠(chǎng)裝機(jī)容量不斷增加,電網(wǎng)負(fù)荷的高峰和低谷差也逐漸增大,且經(jīng)過(guò)電力體制的初步改革后,實(shí)現(xiàn)了廠(chǎng)網(wǎng)分家,競(jìng)價(jià)上網(wǎng)的總體形式,這就對(duì)發(fā)電廠(chǎng)機(jī)組的整體控制性能、自動(dòng)化水平及負(fù)荷的適應(yīng)性提出了更高的要求。作為汽輪機(jī)重要的調(diào)節(jié)設(shè)備,液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)由于自身存在特性曲線(xiàn)較差及遲緩率過(guò)大的缺陷,因此會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)故障,難以滿(mǎn)足電廠(chǎng)自動(dòng)化的需求。電液并存控系統(tǒng)主要的功能是對(duì)火電廠(chǎng)汽輪機(jī)機(jī)組調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行改造,由于當(dāng)時(shí)電子元件的水平不高,因此其所組成的電氣系統(tǒng)可靠性也較差,因此需對(duì)其發(fā)生的故障進(jìn)行總結(jié),積極地尋找故障的原因,探索預(yù)防的措施。

1調(diào)節(jié)系統(tǒng)故障

1.1 故障原因分析

大型的汽輪機(jī)機(jī)組普遍采用了數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng),其在理論上可以滿(mǎn)足各種工況的需要,能夠?qū)崿F(xiàn)滿(mǎn)負(fù)荷的自動(dòng)化控制。但在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中其往往受到一定因素的約束和限制,并由于計(jì)算機(jī)的使用而帶來(lái)的一些新的問(wèn)題,如軟件可靠性、卡件故障等,下面以一個(gè)實(shí)例問(wèn)題進(jìn)行分析。

例1:某發(fā)電廠(chǎng)1#機(jī)組的DCS操作站于2011年3月5日因電氣400V 1A段失電,發(fā)生了5臺(tái)工控機(jī)自動(dòng)重啟的情況,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析發(fā)現(xiàn),該5臺(tái)工控機(jī)全部是由400V電源供電的,工控機(jī)低限電壓動(dòng)作值與DCS電源切換器的動(dòng)作值相近,因此若400V母線(xiàn)存在一定的降壓時(shí),工控機(jī)重啟低限電壓將高于實(shí)際電壓,則此時(shí)首先會(huì)出現(xiàn)工控機(jī)重啟的現(xiàn)象,然后才能切換電源切換器由UPS供電,這就導(dǎo)致了另一次自動(dòng)重啟故障的發(fā)生。

1.2 采取的處理措施

(1)由電氣主操作臺(tái)、鍋爐主操輸出的不間斷電源供電,提高UPS電源的可靠性。(2)廠(chǎng)用電的400V為鍋爐副操和值長(zhǎng)站供電。(3)由輸出的UPS電源為工程師站內(nèi)的工控機(jī)供電,為歷史數(shù)據(jù)站提供1000VUPS電源,保證即使跳閘時(shí)也能記錄歷史數(shù)據(jù)。

經(jīng)過(guò)上述措施的改進(jìn)后,DCS提供的任一電路出現(xiàn)故障時(shí)也可保證操作員站的可靠供電,因此此時(shí)也可完成系統(tǒng)的基本操作。

2電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)油故障分析

2.1 電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)油溫升高

作為影響抗燃油的重要因素,溫度對(duì)抗燃油的特性具有重要影響。電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)正常工作的溫度通常在22℃～62℃,若系統(tǒng)的溫度高于60℃且冷卻系統(tǒng)也能夠正常工作,則此時(shí)若油溫仍持續(xù)在50℃以上,即可認(rèn)為系統(tǒng)處于發(fā)熱狀態(tài)。盡管系統(tǒng)此時(shí)存在溫度較低的情況,但系統(tǒng)中存在著局部的過(guò)熱點(diǎn),此時(shí)會(huì)造成燃油的急劇老化并發(fā)生電阻率過(guò)低現(xiàn)象,這就增加了電液伺服閥的腐蝕傾向。由于油管收到強(qiáng)輻射的影響也非常容易出現(xiàn)老化的現(xiàn)象,此時(shí)的抗燃油可能發(fā)生熱裂解,增加了顆粒污染及所產(chǎn)生的沉淀。影響電液系統(tǒng)油溫升高的主要原因有以下幾點(diǎn)。

2.1.1 環(huán)境影響因素

應(yīng)注意保持油管與主汽油管的距離,不能使二者太近,同時(shí)由于油動(dòng)機(jī)內(nèi)油的流動(dòng)性較差,因此在機(jī)組正常運(yùn)行的情況下有可能造成其長(zhǎng)時(shí)間的高溫,給油管的正常工作帶來(lái)了許多隱患,此時(shí)可以調(diào)整軸封母管的壓力,增大高壓軸內(nèi)側(cè)的風(fēng)漏氣,增加兩側(cè)油管外表面的溫度,采用隔熱效果好的介質(zhì)對(duì)油動(dòng)機(jī)及油管進(jìn)行隔熱處理,同時(shí)在達(dá)到與缸溫匹配的情況下,按照下限值對(duì)軸封供汽溫度進(jìn)行調(diào)整。

2.1.2 系統(tǒng)內(nèi)泄的影響

系統(tǒng)發(fā)生內(nèi)泄的主要原因有以下幾種:(1)安全閥的泄漏。由于安全導(dǎo)則規(guī)定系統(tǒng)安全閥的壓力應(yīng)比泵出口的壓力高2.6MPa～3.5MPa,則若系統(tǒng)的壓力調(diào)整過(guò)大,則此時(shí)的機(jī)械損耗也會(huì)很大,反之若壓力調(diào)整過(guò)小,則會(huì)出席安全閥溢流的現(xiàn)象,由于冷卻器的流油將大于溢流閥的流油,因此此時(shí)系統(tǒng)的溫度會(huì)急劇地上升,應(yīng)采取如下措施加以防治:若安全閥的整定值過(guò)低,則必須重新調(diào)整其整定值;若安全閥存在泄漏的現(xiàn)場(chǎng),則應(yīng)利用停機(jī)檢修的機(jī)會(huì)進(jìn)行消除。(2)蓄能器發(fā)生短路現(xiàn)象。正常工作時(shí)蓄能器都是出于打開(kāi)狀態(tài)的,此時(shí)回油閥是關(guān)閉的,若發(fā)生了油閥打開(kāi)或閥門(mén)不緊的情況,則將發(fā)生高壓油泄漏的事故,應(yīng)采取如下措施進(jìn)行防治:嚴(yán)格檢查蓄能器的閥門(mén),及時(shí)與檢修人員進(jìn)行聯(lián)系,防治液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)發(fā)生油不正常泄漏的現(xiàn)象。(3)伺服閥發(fā)生泄漏現(xiàn)象。當(dāng)伺服閥的出口發(fā)生腐蝕或被磨損時(shí),伺服閥將發(fā)生溫度升高的現(xiàn)象,應(yīng)采取如下措施進(jìn)行整治:注意控制油質(zhì)的監(jiān)督質(zhì)量同時(shí)及時(shí)更換電液伺服閥。

2.2 電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)油壓低

電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)油壓下降的主要原因有以下3個(gè)方面:(1)油箱控制塊整定值偏低。由于安全導(dǎo)則要求溢流閥的壓力值應(yīng)高于泵口的壓力,因此如果其差值偏低則將影響安全閥的溢流值,此時(shí)應(yīng)聯(lián)系檢修部門(mén)對(duì)溢流值進(jìn)行重新整定。(2)油中雜質(zhì)堵塞。若油溫大于30℃,則此時(shí)會(huì)出現(xiàn)壓力差過(guò)大的而報(bào)警的現(xiàn)象,應(yīng)及時(shí)對(duì)備用泵進(jìn)行切換,保證壓力差在合理的范圍內(nèi)。(3)系統(tǒng)內(nèi)部非正常泄漏。若電液伺服閥由于磨損、腐蝕造成密封不嚴(yán)或泄漏電流增大的現(xiàn)象,主要表現(xiàn)在回油管發(fā)熱及油溫升高,此時(shí)應(yīng)及時(shí)聯(lián)系檢修人員進(jìn)行檢修。

3運(yùn)行及檢修人員應(yīng)注意的問(wèn)題

(1)管理設(shè)備。要確保運(yùn)行設(shè)備的安全,當(dāng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的油動(dòng)機(jī)發(fā)生部套解體后,應(yīng)利用煤油和汽油對(duì)其進(jìn)行洗凈,然后用白布擦拭干凈,并在其表面涂上抗燃油。(2)管理新油。為了加強(qiáng)對(duì)抗燃油進(jìn)行監(jiān)督,安全導(dǎo)則規(guī)定必須按照新油的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收,驗(yàn)收合格后方能入庫(kù),且現(xiàn)場(chǎng)加油前應(yīng)進(jìn)行抽樣檢測(cè),檢修放油前不可使用鐵桶對(duì)過(guò)濾器進(jìn)行堵塞,并使用專(zhuān)門(mén)的油桶對(duì)頂部進(jìn)行清洗,打開(kāi)控制油孔后用供油裝置將吸油管放入油桶內(nèi),且必須保證新油過(guò)濾合格后才能用專(zhuān)用的油桶加入油箱。(3)檢查油凈化裝置。應(yīng)定期對(duì)液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的過(guò)濾器進(jìn)行檢查,保證過(guò)濾器的前后壓差達(dá)到報(bào)警值,確保油質(zhì)干凈清潔,同時(shí)定期對(duì)空氣干燥器的硅膠進(jìn)行檢查,及時(shí)更換失效的硅膠。由于抗燃油是長(zhǎng)期處于高溫下運(yùn)行的,因此其特別容易氧化,應(yīng)用旁路再生裝置對(duì)油進(jìn)行連續(xù)的調(diào)整,不斷改進(jìn)過(guò)濾器,分析出口油的油質(zhì),若兩端油酸值的變化較小時(shí)應(yīng)對(duì)吸附劑進(jìn)行及時(shí)的更換。(4)及時(shí)檢修抗燃油系統(tǒng)。為了防止檢修時(shí)污染物進(jìn)入電液調(diào)節(jié)系統(tǒng),應(yīng)盡可能地減小打開(kāi)系統(tǒng)的次數(shù),在檢修的過(guò)程中應(yīng)保證工作區(qū)域的清潔度,必要時(shí)更換已嚴(yán)重污染的部件,且注意在對(duì)密封襯墊進(jìn)行更換時(shí)要保證其與抗燃油的相容性,完成檢修后才能對(duì)抗燃油進(jìn)行循環(huán)沖洗過(guò)濾,至顆粒達(dá)到運(yùn)行油標(biāo)準(zhǔn)后方可進(jìn)行啟動(dòng)。

4結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)上述措施對(duì)汽輪機(jī)機(jī)組的電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行改造后可減小其發(fā)生故障的概率,增強(qiáng)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行的可靠性,增強(qiáng)了發(fā)電廠(chǎng)自動(dòng)化水平,確保了機(jī)組的安全運(yùn)行。

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