汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)常見故障及處理措施

肖寧

【摘要】 現(xiàn)代汽輪大電機(jī)組已經(jīng)發(fā)展到了以計(jì)算機(jī)為核心的電液調(diào)節(jié)，簡稱為DEH，本文對(duì)DEH系統(tǒng)發(fā)生的卡澀、泄漏等現(xiàn)象進(jìn)行故障診斷的研究，同時(shí)提出了快速進(jìn)行診斷和優(yōu)化的措施。

【關(guān)鍵詞】 汽輪機(jī) 能源與動(dòng)力工程 DEH系統(tǒng) 故障 處理措施

一、 引言

雖然DEH系統(tǒng)以其精度、可靠性、自動(dòng)化程度高表現(xiàn)出了較為廣泛的應(yīng)用性，但是該系統(tǒng)并不是沒有缺陷的，首先該系統(tǒng)一旦發(fā)生故障很難排除，其次該系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)對(duì)故障關(guān)鍵部位進(jìn)行準(zhǔn)確的診斷，再者系統(tǒng)在運(yùn)行過程當(dāng)中所產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)對(duì)管道和元件的腐蝕易造成系統(tǒng)卡澀等現(xiàn)象。

二、DEH系統(tǒng)介紹

2.1 DEH控制系統(tǒng)主要功能

DEH控制系統(tǒng)功能可以分為基本控制和自動(dòng)控制兩部分，其中基本控制主要實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)速、升速的控制以及對(duì)升負(fù)荷、負(fù)荷的控制。除此之外，基本控制還可以實(shí)現(xiàn)如下功能：機(jī)爐的協(xié)調(diào)控制、主汽壓力低保護(hù)、負(fù)荷的快速遞減、噴油試驗(yàn)以及超速保護(hù)等功能。自動(dòng)控制主要完成對(duì)汽缸、軸系、汽封等參數(shù)的監(jiān)視，能夠達(dá)到應(yīng)力控制與自啟停的目的。

2.2 DEH系統(tǒng)工作原理

DEH系統(tǒng)中當(dāng)發(fā)電機(jī)需要對(duì)變壓器升壓連接電網(wǎng)或者是輸電線路時(shí)，符合線面的公式：

三、汽輪機(jī)DEH控制系統(tǒng)常見故障分析

3.1 系統(tǒng)內(nèi)泄漏故障

根據(jù)液壓流體力學(xué)角度來看，內(nèi)泄漏可以分為下面幾種，并可以用下面的公式來表示：

（1）環(huán)形縫隙類：該中類型的內(nèi)泄漏主要出現(xiàn)在換向閥、閥芯及閥體、液壓活塞和缸體之間銜接的位置處，具體的泄漏量可以用下面的公式來表示：

其中P1表示縫隙內(nèi)的高側(cè)壓壓力，P2表示的是低側(cè)壓壓力，η表示油液動(dòng)力粘度，l表示楔長，h代表縫隙高度，ε代表相對(duì)偏心率，d代表圓柱面直徑。

（2）楔形縫隙內(nèi)發(fā)生的泄漏：這種泄漏主要是裝配不合適、磨損、配合面平行度低造成的，具體的泄漏量可以用下面的公式來表示：

b表示的是和油液流向垂直的縫隙高度，h1代表的是入口位置的高度，h2表示的是縫隙出口位置的高度。

內(nèi)泄漏故障的診斷難度是非常大的，系統(tǒng)內(nèi)泄漏主要會(huì)造成閥套銳邊以及閥芯的腐蝕，同時(shí)還會(huì)造成油溫升高、容積損失增大，導(dǎo)致系統(tǒng)的可靠性降低。

3.2 操縱機(jī)構(gòu)卡澀故障

DEH系統(tǒng)發(fā)生卡澀故障主要是由于滑塊偏斜或者是受力不均所造成的，當(dāng)彈簧偏心、滑閥上下出現(xiàn)作用力差，從而形成力偶，導(dǎo)致出現(xiàn)滑閥的傾斜，造成卡澀。一方面是因?yàn)閺椈晌恢脝栴}，另外一方面是由于工藝問題，由于DEH系統(tǒng)當(dāng)中的重型彈簧不管汽門處于調(diào)節(jié)還是關(guān)閉對(duì)系統(tǒng)的壓力都是很大的，會(huì)造成滑塊和側(cè)壁之間出現(xiàn)較大卡澀力。

3.3伺服閥堵塞故障

在DEH系統(tǒng)當(dāng)中易出現(xiàn)堵塞的主要有五個(gè)部位，具體的設(shè)備噴嘴液流力以及閥芯運(yùn)動(dòng)可以用下面的兩ge公式表示：

An表示的是噴嘴面積大小，PLP表示的是噴嘴腔之間的壓力差，Cdf表示的是擋板和噴嘴之間的流量系數(shù)，x0表示的是二者之間的零度距離，PS表示的是供油壓力，Av表示對(duì)額是閥芯端面積，pL表示負(fù)載壓力，xv表示閥芯間位移，w表示的是閥口面積梯度。

由上面的兩個(gè)公式可以看出當(dāng)出現(xiàn)阻塞的時(shí)候An及PLP就會(huì)發(fā)生異常，進(jìn)而出現(xiàn)供油流量的減少，使得PS過低，無法對(duì)伺服閥進(jìn)行有效的控制，進(jìn)而出現(xiàn)油動(dòng)機(jī)出現(xiàn)拒動(dòng)。

四、DEH系統(tǒng)常見故障處理措施

1、 DEH系統(tǒng)內(nèi)泄漏故障處理措施。對(duì)于處理系統(tǒng)內(nèi)泄漏油故障常見方法如下：一是將DEH控制系統(tǒng)的管道盡量遠(yuǎn)離高溫區(qū)，條件允許的話可以增加隔熱裝置；二是保持DEH控制系統(tǒng)周圍環(huán)境空氣流通，達(dá)到降低環(huán)境溫度的目的；三是提高抗燃油的流動(dòng)行，盡可能的避免堵塞。四是使用除鹽水對(duì)高溫油進(jìn)行冷卻，并采用不銹鋼管存放冷油器；五是在油箱中加裝空氣凈化器，進(jìn)一步去除油中的水分。一般情況下，當(dāng)油酸度超過0.5mgKOH/g時(shí)，就需要重新更換新油。

2、操縱機(jī)構(gòu)卡澀故障處理措施。對(duì)于系統(tǒng)所出現(xiàn)的卡澀，故障診斷的方法可以采用魯棒診斷、補(bǔ)償算法等進(jìn)行，而具體的故障解決措施可以通過旋轉(zhuǎn)活塞這種方式來使得液壓缸軸向的摩擦力來達(dá)到降低的目的。

3、伺服閥故障處理措施。對(duì)于伺服閥故障處理，最常見也是最有效的方法就是將伺服閥與油過濾系統(tǒng)進(jìn)行隔離，并要求要求油首先經(jīng)過過濾系統(tǒng)，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后再進(jìn)入伺服閥完成相應(yīng)運(yùn)作。

五、總結(jié)

DEH系統(tǒng)常見故障非常復(fù)雜，涉及到很多學(xué)科，在故障的解決過程當(dāng)中需要從多角度進(jìn)行分析，本文的研究主要是從其故障發(fā)生的原理角度出發(fā)然后簡單的介紹了解決故障的措施，但是該系統(tǒng)真正的實(shí)現(xiàn)故障隔離及多故障同步解決還尚需時(shí)間進(jìn)行解決。