調(diào)速系統(tǒng)大修后油泵及油溫異常分析及處理

趙培卿，宋艷峰，張 濤

（華電新疆發(fā)電有限公司昌吉分公司，新疆昌吉 831100）

0 引言

公司汽輪機(jī)為上海汽輪機(jī)廠制造的亞臨界、單軸、中間再熱、雙缸雙排汽、空冷抽汽凝汽式汽輪機(jī)，容量330 MW。配置有2 臺(tái)高壓主汽門、6 臺(tái)高壓調(diào)門、2 臺(tái)中壓主汽門、2 臺(tái)中壓調(diào)門和兩臺(tái)低壓調(diào)門，除了2 臺(tái)中壓主汽門采用油控跳閘閥控制以外，其余閥門均采用伺服閥控制。供油裝置主要由油箱、2 臺(tái)EH油泵、控制塊、濾油器、磁性過濾器、溢流閥、蓄能器、冷油器、EH端子箱和一些對(duì)油壓、油溫、油位的報(bào)警、指示和控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備以及一套自循環(huán)濾油系統(tǒng)和自循環(huán)冷卻系統(tǒng)組成。

1 調(diào)速系統(tǒng)大修后啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)異常

2017 年8 月底至10 月中旬，公司1#機(jī)組進(jìn)行大修，調(diào)速系統(tǒng)大修的主要項(xiàng)目是進(jìn)行油動(dòng)機(jī)和電磁閥組的返廠檢修，EH油泵的檢修，EH 油箱所有部件的檢查修理、濾芯、密封圈的更換、蓄能器的檢修以及危急遮斷系統(tǒng)的檢修等內(nèi)容。調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行油動(dòng)機(jī)的返廠檢修，有軸封漏油缺陷的1-1EH 油泵更換，蓄能器的查漏及充氮，EH 油箱的清洗及濾油工作，EH 油系統(tǒng)所有濾芯更換，AST、OPC 電磁閥組節(jié)流孔清洗和密封圈的更換，危急遮斷系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)檢修項(xiàng)目。在EH 油系統(tǒng)檢修工作結(jié)束后將所有伺服閥和電磁閥更換為沖洗堵板，進(jìn)行系統(tǒng)油循環(huán)，沖洗期間EH 油壓在2.3 MPa 左右，在此時(shí)間段進(jìn)行兩臺(tái)EH油泵的試轉(zhuǎn)工作，未發(fā)現(xiàn)異常。經(jīng)過連續(xù)幾天的濾油，化學(xué)化驗(yàn)EH 油顆粒度達(dá)到3 級(jí)，酸值和體積電阻率等指標(biāo)均合格，于是將所有伺服閥和電磁閥進(jìn)行回裝，開始進(jìn)行EH 油系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和掛閘調(diào)試主汽門和調(diào)速汽門。

在EH 油系統(tǒng)試運(yùn)時(shí)啟動(dòng)1-1EH 油泵，啟動(dòng)后該泵電流和壓力逐步上升，電流由21 A 逐漸上升至50 A（額定電流57 A，正常運(yùn)行電流24 A 左右），并有繼續(xù)上升的趨勢(shì)，運(yùn)行隨即停運(yùn)該泵，檢修檢查系統(tǒng)無異常，再次進(jìn)行啟動(dòng)并通過微開EH 油箱頂部的溢流閥將EH 油壓維持在13 MPa，電流控制在47 A左右，隨后進(jìn)行汽輪機(jī)掛閘，熱工開始調(diào)試各主汽門和調(diào)速汽門。汽輪機(jī)掛閘后，EH 油溫開始逐步上升，運(yùn)行人員投入冷卻泵運(yùn)行，但油溫在30 min 內(nèi)由37 ℃上升至65 ℃，運(yùn)行隨即停運(yùn)EH 油泵，切換EH 油泵后再次進(jìn)行汽輪機(jī)掛閘，EH 油泵電流在47 A 左右，EH 油壓在14 MPa 左右，EH 油溫在20 min 內(nèi)由45 ℃上升至65 ℃，運(yùn)行隨后停運(yùn)EH 油系統(tǒng)運(yùn)行。EH 油泵電流、系統(tǒng)油壓、油溫變化情況見表1。

表1 EH 油泵電流、系統(tǒng)油壓、油溫變化情況

2 分析產(chǎn)生的原因

導(dǎo)致EH 油泵電流高的主要因素有：

（1）油動(dòng)機(jī)伺服閥存在內(nèi)漏。如圖1 所示，當(dāng)滑閥凸肩配合間隙過大時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)內(nèi)漏。

圖1 油動(dòng)機(jī)伺服閥結(jié)構(gòu)

（2）油動(dòng)機(jī)卸荷閥存在內(nèi)漏。如圖2 所示，當(dāng)頂部針型閥未關(guān)嚴(yán)或密封面磨損，小孔輕微堵塞造成杯狀滑閥不能關(guān)嚴(yán)，都會(huì)造成卸荷閥內(nèi)漏。

（3）油動(dòng)機(jī)節(jié)流孔板孔徑過大或誤裝成沖洗堵板。

（4）高壓蓄能器回油閥內(nèi)漏。

（5）EH 油泵流量過大。EH 油泵為恒壓變量柱塞泵，主要由最大流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、柱塞組、斜盤、傳動(dòng)軸、后蓋、軸封、泵殼組成，當(dāng)最大流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)整不當(dāng)，斜盤角度過大時(shí)，會(huì)造成EH 油泵流量過大，電流偏高。

（6）EH 油泵出口母管溢流閥內(nèi)漏。

導(dǎo)致EH 油系統(tǒng)油溫高的主要因素有：

（1）冷卻水水質(zhì)差，冷卻器結(jié)垢嚴(yán)重，換熱效率低。

（2）油箱電加熱誤投。

（3）主汽門、調(diào)速汽門卸載閥內(nèi)漏大，造成有壓回油量過大。

（4）EH 油泵泵體流量調(diào)節(jié)閥開度過大。

（5）EH 油泵出口母管溢流閥內(nèi)漏大。

圖2 油動(dòng)機(jī)卸荷閥結(jié)構(gòu)

3 處理方法

從目前的現(xiàn)象分析，未掛閘時(shí)，EH 油泵電流高，伺服閥、卸荷閥及油泵出口母管溢流閥內(nèi)漏的可能性很大，油溫在掛閘后上升較快，反映出此時(shí)大量回油造成EH 油冷卻不及，大循環(huán)可能存在問題，同時(shí)EH 油泵本身的溢流和出口母管的溢流偏大，小循環(huán)也存在問題。針對(duì)可能產(chǎn)生的原因，按照排除法逐個(gè)進(jìn)行排查，具體如下：

（1）啟動(dòng)EH 油泵后，逐個(gè)關(guān)閉調(diào)門和主汽門進(jìn)油截止閥，觀察電流變化情況，電流無變化，表明各油動(dòng)機(jī)伺服閥嚴(yán)密無內(nèi)漏。

（2）汽輪機(jī)掛閘后，打開所有主汽門和調(diào)速汽門，測(cè)量各油動(dòng)機(jī)有壓回油管道溫度，回油管道溫度均接近，沒有明顯偏高的，表明所有卸荷閥嚴(yán)密無內(nèi)漏。

（3）因330 MW 機(jī)組油動(dòng)機(jī)無節(jié)流孔板，直接排除此原因，使用聽針檢查高壓蓄能器回油閥后管道，無泄漏聲，并且測(cè)溫正常，表明回油閥無內(nèi)漏。

（4）因大修時(shí)對(duì)冷油器的清理效果進(jìn)行了三級(jí)驗(yàn)收，且冷卻水使用除鹽水，排除冷卻器原因。檢查油箱電加熱均未投運(yùn)。

（5）排除上述原因后，分析問題肯定出在EH 油小循環(huán)上，于是將EH 油泵出口母管溢流閥進(jìn)行更換，重新進(jìn)行整定。在1-1EH 油泵運(yùn)行時(shí)，調(diào)小EH 油泵出口母管溢流閥，系統(tǒng)油壓升高，EH 油泵電流增大，還未完全關(guān)閉時(shí)，油壓已上升至16 MPa，此時(shí)調(diào)整EH 油泵泵體溢流閥，電流無變化，壓力無變化。將EH 油泵切換至1～2 運(yùn)行，調(diào)小EH 油泵出口母管溢流閥，系統(tǒng)油壓升高，EH 油泵電流增大，將溢流閥全關(guān)后，油壓維持在15.5 MPa，電流在上升至48 A 后開始緩慢下降，最終降至23 A 左右，調(diào)整EH 油泵泵體溢流閥，將油壓調(diào)至14.5 MPa，電流降至21 A 左右，此時(shí)油溫也穩(wěn)定在35 ℃左右，系統(tǒng)恢復(fù)正常，重新進(jìn)行掛閘試驗(yàn)，EH 油溫緩慢上升，通過冷卻水的調(diào)整能夠穩(wěn)定在50 ℃左右。將EH 油泵再切換至1～1 運(yùn)行，油壓和電流均上升較快，油壓升高到17 MPa，電流升高到55 A，仍然不能穩(wěn)住，運(yùn)行停運(yùn)該泵，此時(shí)已調(diào)整泵體溢流閥至全開位置。我們判斷該泵內(nèi)部存在問題，重新將舊泵裝復(fù)，試運(yùn)正常。

4 結(jié)語

通過原因分析和逐個(gè)排查，最終確認(rèn)導(dǎo)則此次異?，F(xiàn)象的主要原因就是EH 油泵出口母管溢流閥存在輕微內(nèi)漏，1-1EH油泵內(nèi)部存在問題（后續(xù)返廠解體確認(rèn)原因）造成油壓無法控制，致使母管溢流閥不得不進(jìn)行溢流，從而使得系統(tǒng)油循環(huán)量大，EH 油泵電流高，系統(tǒng)油溫偏高，掛閘后有壓回油量增大，整體油循環(huán)量超出冷油器的冷卻量，油溫?zé)o法控制。通過此次異常問題的處理，清晰的認(rèn)識(shí)到恒壓變量柱塞泵油壓變化對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的影響，并理清查找EH 油泵電流和系統(tǒng)油溫異常的方法。EH 油系統(tǒng)的故障問題較為多發(fā)，此文對(duì)于同類型機(jī)組類似問題的解決，具有一定的參考價(jià)值。