劉 恒,袁偉飚,王楊華,李國安
(安陽鋼鐵集團有限公司,河南安陽 455004)
安鋼N65-13.2/538/538 型汽輪機調速控制系統(tǒng)采用成都新華控制工程有限公司DEH 控制系統(tǒng)。EH 油控制系統(tǒng)由供油系統(tǒng)、執(zhí)行機構、高壓遮斷及超速限制模塊、EH 油壓低試驗模塊和油管路系統(tǒng)等組成。EH 油母管壓力為14 MPa,接近主油泵出口壓力。
運行中發(fā)現(xiàn)EH 油壓由14 MPa 降為12.7 MPa,啟動備用泵,停運運行泵,系統(tǒng)壓力依然為12.7 MPa,EH 油冷卻水閥門較以往需要開大才能維持控制油溫。EH 油主油泵工作電流增大,由正常運行電流23 A 增大到32 A。通過現(xiàn)象可以初步判斷EH 油系統(tǒng)存在泄漏,現(xiàn)場查看無外漏現(xiàn)象,進一步確定系統(tǒng)存在內漏。由于燃煤氣汽輪發(fā)電機組在非緊急事故下不允許停機檢修,所以在線排查原因并采取相應措施。
結合EH 油壓降低現(xiàn)象,EH 油系統(tǒng)存在內漏通過以下三個方面逐一進行排查:
2.1.1 主油泵
由于主油泵電流增加,排除主油泵進、出口濾芯堵的問題。同時切換備泵EH 油壓依然為13 MPa,可以初步排除主油泵故障問題。
2.1.2 溢流閥
溢流閥整定壓力高于18 MPa 開啟,溢流閥后油管道溫度低于壓力油管道溫度10 ℃左右,排除溢流閥內漏。
2.2.1 蓄能器
放油閥處在關閉狀態(tài),蓄能器放油閥后油管道溫度低于壓力油管道溫度10 ℃左右,排除蓄能器放油閥內漏。
2.2.2 EH油高壓遮斷及超速限制模塊
EH 油高壓遮斷及超速限制模塊問題主要集中在AST 電磁閥及OPC 電磁閥,高壓遮斷及超速限制模塊液壓原理圖如圖1所示。
若1#、3#AST電磁閥存在內漏ASP油壓會升高,若2#、4#AST 電磁閥存在內漏ASP 油壓會降低。電腦畫面查看ASP 壓力開關信號,顯示正常,無高低報警?,F(xiàn)場查看ASP 就地壓力表,顯示6.8 MPa,運行無明顯變化。綜合判斷排除AST電磁閥內漏。
圖1 高壓遮斷及超速限制模塊液壓原理圖
若OPC 電磁閥內漏會造成系統(tǒng)OPC 油壓降低?,F(xiàn)場通過OPC 油測壓點測壓,顯示12.5 MPa,與系統(tǒng)壓力相近,排除OPC電磁閥內漏。
2.2.3 EH油壓低試驗模塊
EH 油壓低試驗模塊問題主要集中在試驗電磁閥及手動閥,油壓低試驗模塊液壓原理圖如圖2所示。
圖2 油壓低試驗模塊液壓原理圖
若試驗電磁閥或手動閥存在內漏對應的EH 油壓會降低。電腦畫面查看模塊EH 油壓力開關信號,顯示正常,無低報警?,F(xiàn)場查看模塊EH 油就地壓力表,兩側表計顯示均為12.5 MPa,與系統(tǒng)壓力相近。試驗手動閥均處在關閉狀態(tài),DV 無壓回油管道溫度低于壓力油管道溫度10 ℃左右。綜合判斷排除EH油壓低試驗模塊內漏。
有壓回油系統(tǒng)是否存在較大內漏,一是通過有壓回油壓差開關報警及現(xiàn)場就地壓力讀數可以直觀判斷,二是通過EH 油主油泵工作電流及系統(tǒng)主油壓有無降低來綜合判斷系統(tǒng)有壓回油有無較大內漏。
有壓回油系統(tǒng)主要集中在10 套執(zhí)行機構:2 套高主油動機、4 套高調油動機、2 套中主油動機、2 套中調油動機。其中4 套主油動機保安油壓(AST 油)及工作油壓均為系統(tǒng)壓力;6 套調油動機保安油壓(OPC 油)均為系統(tǒng)壓力;調油動機工作油壓和對應負載相一致,4 套高調油動機油壓相近,2 套中調油動機油壓相近。由于10 套執(zhí)行機構液壓組成及控制原理相近,下面以高調油動機工作原理(如圖3 所示)為例做分析闡述。
圖3 高調油動機工作原理
2.3.1 電液伺服閥
通過DEH 控制畫面查看調閥波動頻率及幅度,比較穩(wěn)定,允許有幅值小于±0.5 mm 的低頻(1 Hz以下)晃動,排除電液伺服閥存在內漏。
2.3.2 卸荷閥、液壓油缸
通過現(xiàn)場實測發(fā)現(xiàn):3#高調油動機OPC 油壓和工作油壓都有不同程度下降,其余9 套油動機保安油(OPC 油、AST 油)壓力接近系統(tǒng)壓力;4 套主油動機工作油壓接近系統(tǒng)壓力,1#、2#、4#套高調油動機工作油壓相近,2套中調油動機工作油壓相近。
通過以上綜合分析,3#高調油動機系統(tǒng)存在內漏可能性較大。一是卸荷閥存在內漏,二是油缸存在內漏。由于油缸檢修需要返廠,在線更換卸荷閥顯得尤為重要,更換卸荷閥對內漏原因做進一步判斷。
3#高調油動機通過控制程序限位指令使油動機緩慢關閉,最后使油動機行程上下限位限制在0位,該油動機負荷完全退出,在線關閉壓力油進口手動門,手動閥關閉后系統(tǒng)油壓恢復到14 MPa,有壓回油壓力由0.2 MPa 降低為0.1 MPa,EH 油主油泵電流恢復降至22 A,可以進一步確認該油動機組件存在內漏。
通過更換卸荷閥后該動機OPC 油壓接近系統(tǒng)壓力,工作油壓與其他3套高調油動機油壓相近,系統(tǒng)油壓恢復至14 MPa。
另外需要注意的是拆卸出的0.8 mm 節(jié)流孔應妥善清洗保管,嚴禁遺落或忘記回裝。
卸荷閥拆除后發(fā)現(xiàn)閥體有腐蝕現(xiàn)象,閥芯與閥套之間有絮狀粘稠顆粒物,可能與前期EH 油無專用濾油機,油質質裂化有關,為了防止該故障再次發(fā)生,進一步提升EH 油系統(tǒng)安全性,采取以下防范改進措施:
(1)隨系統(tǒng)定修對剩余卸荷閥進行離線清洗,更換相關密封圈,腐蝕較嚴重部件進行更換。
(2)外置EH 油專用濾油機進行24 h連續(xù)過濾,確保油品酸值、水份、顆粒度等關鍵指標在可靠范圍內。
(3)油動機入口濾芯每半年隨系統(tǒng)定修更換一次,嚴禁使用超過一年。
(4)運行中加強EH 油油溫控制,控制范圍在42~45 ℃之間。
EH 油的穩(wěn)定可靠對汽輪機組的安全穩(wěn)定運行起著重要作用,EH 油系統(tǒng)出現(xiàn)內漏應快速從主油泵系統(tǒng)、無壓回油系統(tǒng)、有壓回油系統(tǒng)等分系統(tǒng)去查明原因,分析處理系統(tǒng)風險并做好相關措施,保證機組長周期安全穩(wěn)定運行。