來源:北極星火電人
第一部分 EH油系統
1、概念
EH油系統即汽輪機調速油系統,又稱高壓抗燃油系統,主要是因為汽輪機的調速油系統與潤滑油系統各自獨立,采用抗高溫的抗燃油(EH油),采用高油壓方式控制汽輪機各主汽門和調速氣門,故又稱汽輪機EH油系統。
2、系統組成
EH油系統按其功能分為三大部分,EH供油系統、執行機構部分、危急遮斷部分:
1)供油系統的功能是提供高壓抗燃油,并由它來驅動伺服執行機構,同時保持液壓油的正常理化特性和運作特性。
2)執行機構響應從DEH送來的電指令信号,以調節汽輪機各蒸汽調閥開度;
3)危急遮斷系統由汽輪機的遮斷參數控制,當這些參數超過其運作限制值時該系統就關閉全部汽輪機進汽門或隻關閉調速汽門。
3、EH供油系統
EH供油系統由EH油箱、EH油泵、出入口門、濾網、控制塊、溢流閥、蓄能器、EH供回油管、冷油器以及一套自循環濾油系統和自循環冷卻系統組成。
EH油從油箱經油泵入口門、入口濾網、EH油泵(高壓變量柱塞泵)、EH油控制塊(包括出口濾網、逆止閥、出口門、溢流閥)後,經高壓蓄能器和高壓供油母管HP送至各執行機構和危急遮斷系統,系統執行機構的回油經有壓回油母管DP、回油濾網、回油冷卻器回到油箱;危急遮斷系統的回油經無壓回油母管DV回油箱。機組正常運作時無壓回油母管中的回油為AST危急遮斷控制塊内危急遮斷油經兩個節流孔後的排油,在兩個節流孔之間安裝有兩個壓力開關,用來監視、試驗AST電磁閥工作、動作情況。
4、執行機構
執行機構由一個油動機所組成,其開啟由抗燃油驅動,而關閉是靠彈簧力。油動機與一個控制塊連接配接,在這個控制塊上裝有截止閥,快速解除安裝閥和單向閥,加上不同的附件,組成二種基本形式的執行機構--調節型和開關型。除再熱主汽門為開關型,其作均為調節型。各蒸汽閥門的位置是由各自的執行機構來控制的。
調節型的執行機構安裝有電液轉換器(伺服閥)和兩個線性位移變送器LVDT,可以将其相應的蒸汽閥門控制在任意中間位置上,成比例地進汽量以适應需要。
5、危急遮斷系統
危急遮斷系統主要由薄膜閥、AST電磁閥、空氣引導閥、危急遮斷試驗裝置、危急遮斷器、危急遮斷器滑閥以及用以遠方複位的保安操縱裝置。
薄膜閥提供了高壓抗燃油系統的自動停機危急遮斷系統和潤滑油系統的機械超速和手動停機部分之間的接口,隻要機械超速和手動停機母管中的保安油壓消失,比如危急遮斷器動作或手動搬動跳閘杠杆,導緻保安油壓洩掉,都會引起薄膜閥的開啟,洩出高壓抗燃油而停機。
危急遮斷控制塊上有六個電磁閥,其中四個自動停機遮斷電磁閥AST,兩個超速保護電磁閥opc。危急遮斷控制塊的下方有一空氣引導閥,用以控制各段抽汽逆止門和高排逆止門。
第二部分 EH油系統課件
第三部分 EH 系統的典型故障及處理
1. EH 油壓波動
2. 抗燃油酸值升高
3.EH 油溫升高
4.油動機擺動
5. 油管振動
6. ASP 油壓報警
1. EH 油壓波動:EH 油壓波動是指在機組正常工作的情況下(非閥門大幅度調整),EH 油壓上下波動範圍大于 1.0MPa。
EH 系統中配置的二台主油泵是恒壓變量泵。恒壓變量泵是通過泵出口壓力的變化自動調整泵的輸出流量來達到壓力恒定的目的,是以,從理論上講恒壓泵是有一定的壓力波動。但如果壓力波動範圍超過 1.0MPa, 我們則認為該泵出現調節故障。當然,如果此時泵的最低輸出壓力大于 11.2MPa,并不影響機組運作。當 EH 油系統壓力波動較大時,大多數是由于主油泵的調節裝置動作不靈活所緻,另一方面是蓄能器存在 缺陷,穩定性差。
調節裝置分為二部分:調節閥和推動機構。調節閥裝在泵的上部,感受泵出口壓力變化并轉化成推動機構的推力,其上的調整螺釘用于設定系統壓力。調節閥閥芯間隙很小,在 0.02~0.03mm 左右,若 EH 油中的雜質微粒随油進入調壓閥,将阻塞間隙,造成卡澀。當調節閥芯出現卡澀時,不能及時将泵出口壓力信号轉換為推動機構的推力,根據閥芯卡澀的位置不同,油壓可能越降越低,也可能越 升越高,将閥芯沖到新的位置,進而造成泵輸出壓力大幅度波動。由于調壓閥動作頻繁,長期運作會導緻閥芯和閥套的磨損,間隙增大。這樣會使得壓力油從壓力油口通過間隙進入調節油口,導緻變量油缸 無法回移,泵的輸出流量、壓力偏低。推動機構在泵體内部,活塞産生的推動力克服彈簧力來決定泵斜盤傾角。當推動活塞發生卡澀或摩擦力增大時,調節閥輸出的壓力信号變化不能及時轉化成斜盤傾角(即 泵輸出流量)變化,使泵的輸出壓力發生波動。出現這種情況,需清洗推動機構的相關零件,并檢查推動活塞的表面品質。因該部分機構裝在泵體内,最好由泵制造商委派的專業技術人員來完成。
2. 抗燃油酸值升高:
影響酸值升高有(1) 溫度的影響:油系統中局部溫度過高或油管路中的某一段與蒸汽管路靠得很近,使該段油管受輻射熱的影響而溫度升高,導緻油品老化分解,産生大量有機酸。如果冷卻裝置出現問題,如 冷卻器管路結垢,冷卻效果不好,導緻油溫長期偏高,也會出現運作中油品酸值升高的現象。
(2) 油品中添加劑的影響 :為防止油品在運作中加速劣化,通常在油中加入一定劑量的添加劑,如防鏽劑、破乳化劑等。而加入的添加劑種類不同,或同一種類的添加劑加入的劑量不同,都會對油品的酸值 産生影響。是以在往油中加添加劑前,一定要做小型試驗,其目的是既能保證達到防劣化效果,又不影響油品的性能名額,特别是油品的酸值。在達到上述要求時,宜選擇最小的添加劑量。
(3) 油中水份的影響:對于磷酸脂類的抗燃油,水份含量增加,會引起水解,生成酸性磷酸脂和酚,并進一步反應生成低分子酸和高分子老化産物,而産生的酸性産物又會催化油品進一步分解,導緻油品酸 值不斷增高。
(4) 微生物、環境污染的影響 :在油品中有大量的微生物群落存在,在适宜的油溫和 pH 值的情況下,微生物得以大量繁殖,其代謝産物會使油品的酸值升高。另外,某些微生物還會促使油品氧化分解,産生 酸性物質。
目前,微生物對油質的影響已在國外受到廣泛重視,在國内也已發現了微生物對變壓器油介損的影響。此外,油品酸值的升高還會受到空氣中某種媒體的含量、周圍電場強度等因素的影響,這些因素在特定的情況下也會促使油品酸值發生變化。影響油品酸值升高的内部因素就是抗燃油内在的基礎分子結構,不過這個在油生産過程中就已經決定了,使用者是無法改變的. 抗燃油新油酸度名額為 0.03(mgKOH/g),當酸度名額超過 0.1 時,我們認為抗燃油酸度過高,高酸度會導緻抗燃油産生沉澱、起泡和空氣間隔等問題。影響抗燃油酸度的因素很多,對于我們使用的 EH 系統來講,影響抗燃油酸度的主要因素為局部過熱和含水量過高,其中以局部過熱最為普遍。因為 EH 系統工作在汽輪機上,伴随着高溫、高壓蒸汽,難免有 部分元件或管道處于高溫環境中,溫度增加使抗燃油氧化加快,氧化會使抗燃油酸度增加,顔色變深。
是以,我們在設計和安裝 EH 系統時應注意:
1)EH 系統元件特别是管道應遠離高溫區域;
2)增加通風, 降低環境溫度;
3)增加抗燃油的流動,盡量避免死油腔。由于冷油器的可靠性設計,由冷油器中漏水進抗燃油的例子鮮有發生,抗燃油中的水分多數是由于油箱結露産生的。水在抗燃油中會發生水解,水解會産生磷酸,磷酸又是水解的催化劑。是以,大量的水分 會使抗燃油酸值升高。抗燃油的酸值升高後,必須連續投入再生裝置。再生裝置中的矽藻土濾芯能有效地降低抗燃油的酸度。當抗燃油的酸度接近 0.1 時(例如大于 0.08),就應投入再生裝置,這時酸度會很快下降。當抗燃油酸度 超過 0.3 時,使用矽藻土很難使酸度降下來。當抗燃油酸度超過 0.5 時,已不能運作,需要換油。
3. EH 油溫升高:EH 系統的正常工作油溫為 43.3~54.4℃,當油溫高于 57℃時,自動投入冷卻系統。如果在冷卻系統已經投入并正常工作的情況下,油溫持續在 50℃以上,則我們認為系統發熱量過大,油溫過高。油溫過高排除環境因素之外,主要是由于系統内洩造成和冷油器。
由于系統設計原因:
1)系統溢流閥洩此時,回油不通過冷油器回油管溫度會升高使油箱溫度升高。
2)油泵的超壓溢流同樣不通過冷油器回 油管溫度會升高使油箱溫度升高。
3)系統的正常洩漏減少使冷卻的媒體減少達不到冷卻的效果。
4. 油動機擺動:在輸入指令不變的情況下,油動機回報信号發生周期性的連續變化,我們稱之為油動機擺動。油動機擺動的幅值有大有小,頻率有快有慢。
産生油動機擺動的原因主要有以下幾個方面:
1)熱工信号問題。當伺服功放卡輸出信号含有交流分量時、當伺服閥信号電纜有某點接地時均會發生油動機擺動現象。LVDT 信号波動或故障。
2)伺服閥故障。伺服閥卡澀,降低當伺服閥的響應頻率,伺服閥接收到指令信号後,伺服閥調節達不到指令信号的要求,産生滞後引起油動機擺動。
3)閥門突跳引起的輸出指令變化。當某一閥門工作在一個特定的工作點時, 由于蒸汽力的作用,使主閥由門杆的下死點突然跳到門杆的上死點,造成流量增大,根據功率回報,DEH 發出指令關小該閥門。在閥門關小的過程中,同樣在蒸汽力的作用下,主閥又由門杆的上死點突然跳 到門杆的下死點,造成流量減小,DEH 又發出開大該閥門指令。如此反複,造成油動機擺動。DEH 對由于閥門突跳引起的油動機擺動無能為力,隻有通過修改閥門特性曲線使常用工作點遠離該位置。
5. 油管振動:EH 油管路特别是靠近油動機部分發生高頻振蕩,振幅達 0.5mm 以上,我們稱之為 EH 油管振動,其中以 HP 管為最多。油管振動會引起接頭或管夾松動,造成洩漏,嚴重時會發生管路斷裂。
引起油管振動的原因主要有以下幾個方面:
第一、機組振動。油動機與閥門本體相連,例如機組中壓調門,油動機在汽缸的最上部,當機組振動較大時,勢必造成油動機振動大,與之相連的油管振動也必然 大。
第二、管夾固定不好。管夾必須可靠固定,如果管夾固定不好,會使油管發生振動。
第三、伺服閥故障,産生振蕩信号,引起油管振動。
第四、控制信号夾帶交流分量,使 HP 油管内的壓力交變産生油管 振動。可以通過試驗來判斷是哪一種原因引起的振動。當振動發生時,通過強制信号将該閥門慢慢置于全關位置,關閉進油門,拔下伺服閥插頭,測量振動。如果此時振動明顯減小,說明是伺服閥或控制信号問題;如果振動依舊,說明是機組振動。對于前一種情況,打開進油門,使用伺服閥測試工具通過外加信号的方法将閥門開啟至原來位置,如果此時沒有振動,說明是控制信号問題,由熱工檢查處理;如果振動加 大,說明是伺服閥故障,應立即更換伺服閥。
6. ASP 油壓報警:ASP 油壓用于線上試驗 AST 電磁閥。ASP 油壓由 AST 油壓通過節流孔産生,再通過節流孔到回油。ASP 油壓通常在 7.0MPa 左右。當 AST 電磁閥 1 或 3 動作時,ASP 壓力升高,ASP1 壓力開關動作;當 AST 電磁閥 2 或 4 動作時,ASP 壓力降低,ASP2 壓力開關動作。如果 AST 電磁閥沒有動作時,ASP1 或 2 壓力開關動作,或 AST 電磁閥複位後壓力開關不複位,就存在 ASP 油壓報警。ASP 油壓報警首先應檢查電磁閥故障,如 ASP 油壓大于 9.3 說明 AST 電磁閥 1 或 3 故障,ASP 油壓小于 4.2 說明 AST 電磁閥 2 或 4 故障。但如油質問題引起節流孔堵塞也會造成 ASP 油壓報警。可當然 ASP 油壓報警,報警後首先要确定是哪一隻電磁閥故障,可以通過更換電磁閥的位置來判定。例如 ASP 高報警,說明 AST 電磁閥 1 或 3 故障。可以将電磁閥 1 與電磁閥 2 互換位置,如果此時仍為高報警,則說明 電磁閥 3 故障,如果此時變為低報警,說明電磁閥 1 故障。找到了故障電磁閥,就可以通過檢修或更換來處理。