6F．01燃?xì)廨啓C(jī)液壓油系統(tǒng)調(diào)試故障分析及處理

張大佳，楊鵬

(華電電力科學(xué)研究院有限公司，杭州 310000)

1 6F．01燃?xì)廨啓C(jī)簡(jiǎn)述

6F．01燃?xì)廨啓C(jī)是GE公司第1款應(yīng)用三維壓氣機(jī)葉型的重型機(jī)型，簡(jiǎn)單循環(huán)效率為38．4%，額定轉(zhuǎn)速為7266 r/min，額定功率為54 MW。6F．01燃?xì)廨啓C(jī)由GE公司的6C燃?xì)廨啓C(jī)升級(jí)而來(lái)，6C燃?xì)廨啓C(jī)最早于2004年在土耳其安裝運(yùn)行，通過(guò)系統(tǒng)升級(jí)和冷卻密封等改進(jìn)后重新命名為6F．01，原機(jī)型已經(jīng)累計(jì)運(yùn)行超過(guò)11萬(wàn)h。和6C燃?xì)廨啓C(jī)相比，改進(jìn)后的燃?xì)廨啓C(jī)多出力逾10%［1］。

在燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組中，液壓油供給系統(tǒng)向機(jī)組中的液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供液壓油，如壓氣機(jī)進(jìn)口導(dǎo)葉在啟動(dòng)與停機(jī)過(guò)程中的開關(guān)調(diào)整，液體燃料系統(tǒng)里的液體燃料旁路閥、氣體燃料系統(tǒng)里的氣體燃料控制閥以及氣體燃料速度比例關(guān)斷閥的操作，都是用液壓油作動(dòng)力。

2 故障現(xiàn)象與系統(tǒng)工作原理

2．1 故障現(xiàn)象

某電廠燃?xì)廨啓C(jī)液壓油系統(tǒng)經(jīng)過(guò)沖洗恢復(fù)后首次啟動(dòng)液壓油泵，液壓油母管油壓為0．02 MPa，遠(yuǎn)小于系統(tǒng)額定壓力。分析處理這個(gè)問題首先要了解系統(tǒng)的工作原理，液壓油系統(tǒng)涉及的其他系統(tǒng)較多，下面就系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行著重介紹。

2．2 液壓油系統(tǒng)工作原理

在燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組中，液壓油系統(tǒng)的油源為潤(rùn)滑油，經(jīng)過(guò)液壓油泵增壓后向燃料系統(tǒng)和壓氣機(jī)可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉系統(tǒng)提供液壓油。

系統(tǒng)共配置2臺(tái)液壓油泵88HQ－1/2，1用1備，泵上裝有壓力補(bǔ)償器VPR3－1/2，可以用來(lái)調(diào)整和控制液壓油供給系統(tǒng)的油壓，泵上還裝有容積限制調(diào)整器，可以用來(lái)改變泵的排量。壓力補(bǔ)償器和容積限制調(diào)整器的調(diào)整螺母上分別標(biāo)有P和V的字樣。液壓油泵出口分別有1只空氣排放閥VAB1－1/2和壓力調(diào)整閥 VR21/22－1(整定壓力為 9．270±0．176MPa)，然后是2個(gè)并聯(lián)的過(guò)濾器 FH2－1/2，過(guò)濾器上共用1只壓差變送器。系統(tǒng)還設(shè)置1只蓄能器AH1－1，用來(lái)吸收系統(tǒng)油壓的波動(dòng)。液壓油系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 液壓油系統(tǒng)Fig．1 Hydraulic oil system

2．3 進(jìn)口可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉系統(tǒng)

如圖2所示，從液壓油系統(tǒng)來(lái)的高壓液壓油經(jīng)單向閥、過(guò)濾器后流向伺服閥，單向閥還并聯(lián)有一個(gè)孔板，可保證停機(jī)狀態(tài)下伺服閥不通油，或在伺服閥故障時(shí)使液壓油從孔板緩慢流回油箱，避免對(duì)閥門或管路造成損壞［2］。來(lái)自潤(rùn)滑油的控制油通過(guò)電磁閥20TV－1控制切換閥VH3的位置，機(jī)組啟動(dòng)時(shí)20TV－1帶電。

電磁閥20TV不帶電時(shí)，從潤(rùn)滑油系統(tǒng)來(lái)的潤(rùn)滑油直接泄入回油管路，而不進(jìn)入切換閥VH3的位置，使切換閥VH3切斷伺服閥90TV與油動(dòng)機(jī)之間的液壓油路，從液壓油供給系統(tǒng)來(lái)的液壓油不進(jìn)入伺服閥90TV，而是直接進(jìn)入油動(dòng)機(jī)，使導(dǎo)葉關(guān)到最小。20TV帶電時(shí)，潤(rùn)滑油進(jìn)入切換閥VH3，使切換閥VH3接通伺服閥90TV與油動(dòng)機(jī)之間的液壓油路，并且使液壓油進(jìn)入伺服閥90TV的位置，導(dǎo)葉就處于可以被調(diào)整的狀態(tài)了。

2．4 氣體燃料系統(tǒng)

液壓油控制的氣體燃料閥共5個(gè)，分別是速度比例截止閥VSR及氣體燃料控制閥VGC－1，VGC－2，VGC－3，VGC－4。VSR與燃料控制閥油路相同，只在VH5上略有區(qū)別，現(xiàn)以VGC－1為例進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，如圖3所示。

閥組包括進(jìn)油過(guò)濾器FH8－1、節(jié)流孔DI501、伺服閥65GC－1、遮斷電磁閥20FGC－1及繼動(dòng)閥VH5－2等部件。20FGC－1不帶電時(shí)，會(huì)將節(jié)流孔后的油壓泄掉，使VH5－2切斷伺服閥65GC－1與油動(dòng)機(jī)之間的油路，并且使油動(dòng)機(jī)中的液壓油泄入回油管。值得注意的是，由于節(jié)流孔DI501的存在，節(jié)流孔前的系統(tǒng)油壓幾乎不受影響。相反，當(dāng)20FGC－1帶電時(shí)，切換閥VH5－2的控制油壓得以建立，使伺服閥和油動(dòng)機(jī)間的液壓油路接通，這樣就可以通過(guò)伺服閥調(diào)整油動(dòng)機(jī)的位置了［3］。

3 故障分析與排查過(guò)程

導(dǎo)致系統(tǒng)油壓過(guò)低的可能因素較多，需要逐一排查，初步的檢查包括壓力變送器、系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備、油泵、管道安裝及破損情況等。

3．1 壓力變送器檢查

整個(gè)系統(tǒng)可用的只有2只壓力變送器，由于機(jī)組處于調(diào)試階段，壓力變送器的準(zhǔn)確性需要進(jìn)行檢查。經(jīng)與加裝的臨時(shí)壓力表比較，壓力變送器無(wú)故障。

3．2 系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備檢查

(1)調(diào)整油泵出口過(guò)壓閥，系統(tǒng)壓力無(wú)變化。

(2)檢查投/退蓄能器，系統(tǒng)壓力無(wú)變化。

3．3 油泵檢查

(1)檢查油泵轉(zhuǎn)向，確認(rèn)油泵轉(zhuǎn)向正確。

(2)在液壓油泵入口的快速接口上安裝臨時(shí)壓力表，檢查油泵入口油壓正常。

圖2 進(jìn)氣導(dǎo)葉系統(tǒng)Fig．2 Air inlet vane system

圖3 燃料控制閥VGC－1系統(tǒng)Fig．3 Fuel control valve VGC －1 system

3．4 管道安裝及破損情況檢查

燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組設(shè)備以模塊化形式組裝在一起，部分管道布置在油箱里，部分管道布置在套管內(nèi)，不方便檢查。為避免大范圍的拆卸檢查，希望通過(guò)試驗(yàn)的方式進(jìn)行檢查。

(1)在油泵出口過(guò)濾器后的法蘭處加臨時(shí)堵板及壓力表，確認(rèn)油泵出力正常，法蘭前的管道也正常，縮小了檢查范圍。

(2)通過(guò)升高油溫，檢查管道的溫升以確定泄漏點(diǎn)。氣體燃料閥和進(jìn)口可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉油動(dòng)機(jī)的進(jìn)、回油管道均無(wú)溫升，確認(rèn)油動(dòng)機(jī)處無(wú)泄油點(diǎn)。

3．5 遮斷電磁閥20TV－1動(dòng)作試驗(yàn)

該電廠偶然進(jìn)行了20TV－1帶電試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)20TV－1帶電后，系統(tǒng)油壓成功建立。如圖2所示，20TV－1的油來(lái)自潤(rùn)滑油，正常情況下作為進(jìn)口導(dǎo)葉的遮斷電磁閥，20TV－1失電后，只會(huì)關(guān)閉進(jìn)口導(dǎo)葉油動(dòng)機(jī)，不會(huì)對(duì)系統(tǒng)油壓產(chǎn)生影響，造成目前這個(gè)現(xiàn)象的可能原因有以下幾點(diǎn)。

(1)節(jié)流孔DI100漏裝，20TV－1泄油時(shí)引起潤(rùn)滑油母管壓力下降，從而使液壓油泵入口油壓降低，液壓油泵吸不到足夠的潤(rùn)滑油，最終表現(xiàn)為系統(tǒng)油壓無(wú)法建立。但是，從對(duì)液壓油泵入口油壓表的觀察來(lái)判斷，此項(xiàng)可以排除。

(2)20TV的帶電與失電直接影響的是遮斷油的壓力，間接動(dòng)作的是繼動(dòng)閥VH3－1，通過(guò)VH3－1的泄油只能經(jīng)相應(yīng)油動(dòng)機(jī)的回油管回到油箱。采取升高油溫的方法來(lái)判斷，可以排除此項(xiàng)。

(3)由于遮斷油管與進(jìn)口導(dǎo)葉的液壓油供油管在同一個(gè)套管內(nèi)且管徑一樣，大膽猜想這兩條管路接反了，20TV泄掉的是液壓油，這樣就能很好地解釋這個(gè)現(xiàn)象。拆開檢查這兩條管路工作量較大，所以決定在圖2中的A1與B3口分別接一塊臨時(shí)壓力表，通過(guò)對(duì)20TV的動(dòng)作試驗(yàn)，確認(rèn)遮斷油管與進(jìn)口導(dǎo)葉的液壓油供油管接反了。遂拆開套管檢查，倒換了這2條管路，恢復(fù)后系統(tǒng)油壓正常建立，問題圓滿解決。

4 結(jié)束語(yǔ)

此次故障的原因雖然簡(jiǎn)單，但查找過(guò)程耗費(fèi)了大量的人力和物力，調(diào)試過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)類似的情況，筆者提出以下幾點(diǎn)建議。

(1)安裝過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制安裝質(zhì)量，嚴(yán)格按照?qǐng)D紙、行業(yè)規(guī)范等進(jìn)行施工，嚴(yán)格按照施工工序卡和技術(shù)規(guī)范進(jìn)行驗(yàn)收，特別是隱蔽工程，一定要在多方見證下才能進(jìn)行封閉。

(2)安裝人員需要進(jìn)行定期培訓(xùn)，熟悉技術(shù)規(guī)范并增強(qiáng)自身技術(shù)能力。開工前和安裝過(guò)程中，還應(yīng)進(jìn)行技術(shù)交底，保證安裝人員正確進(jìn)行安裝。

(3)調(diào)試過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)大量的問題，處理問題前要先了解設(shè)備及系統(tǒng)的構(gòu)造和工作原理，利用現(xiàn)有的條件，通過(guò)試驗(yàn)，有條理地逐項(xiàng)排除各項(xiàng)可能的原因，最終才能找到問題所在。