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转载--EH油系统深度学习!

来源:北极星火电人

第一部分 EH油系统

1、概念

EH油系统即汽轮机调速油系统,又称高压抗燃油系统,主要是因为汽轮机的调速油系统与润滑油系统各自独立,采用抗高温的抗燃油(EH油),采用高油压方式控制汽轮机各主汽门和调速气门,故又称汽轮机EH油系统。

2、系统组成

EH油系统按其功能分为三大部分,EH供油系统、执行机构部分、危急遮断部分:

1)供油系统的功能是提供高压抗燃油,并由它来驱动伺服执行机构,同时保持液压油的正常理化特性和运行特性。

2)执行机构响应从DEH送来的电指令信号,以调节汽轮机各蒸汽调阀开度;

3)危急遮断系统由汽轮机的遮断参数控制,当这些参数超过其运行限制值时该系统就关闭全部汽轮机进汽门或只关闭调速汽门。

3、EH供油系统

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EH供油系统由EH油箱、EH油泵、出入口门、滤网、控制块、溢流阀、蓄能器、EH供回油管、冷油器以及一套自循环滤油系统和自循环冷却系统组成。

EH油从油箱经油泵入口门、入口滤网、EH油泵(高压变量柱塞泵)、EH油控制块(包括出口滤网、逆止阀、出口门、溢流阀)后,经高压蓄能器和高压供油母管HP送至各执行机构和危急遮断系统,系统执行机构的回油经有压回油母管DP、回油滤网、回油冷却器回到油箱;危急遮断系统的回油经无压回油母管DV回油箱。机组正常运行时无压回油母管中的回油为AST危急遮断控制块内危急遮断油经两个节流孔后的排油,在两个节流孔之间安装有两个压力开关,用来监视、试验AST电磁阀工作、动作情况。

4、执行机构

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执行机构由一个油动机所组成,其开启由抗燃油驱动,而关闭是靠弹簧力。油动机与一个控制块连接,在这个控制块上装有截止阀,快速卸载阀和单向阀,加上不同的附件,组成二种基本形式的执行机构--调节型和开关型。除再热主汽门为开关型,其作均为调节型。各蒸汽阀门的位置是由各自的执行机构来控制的。

调节型的执行机构安装有电液转换器(伺服阀)和两个线性位移变送器LVDT,可以将其相应的蒸汽阀门控制在任意中间位置上,成比例地进汽量以适应需要。

5、危急遮断系统

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危急遮断系统主要由薄膜阀、AST电磁阀、空气引导阀、危急遮断试验装置、危急遮断器、危急遮断器滑阀以及用以远方复位的保安操纵装置。

薄膜阀提供了高压抗燃油系统的自动停机危急遮断系统和润滑油系统的机械超速和手动停机部分之间的接口,只要机械超速和手动停机母管中的保安油压消失,比如危急遮断器动作或手动搬动跳闸杠杆,导致保安油压泄掉,都会引起薄膜阀的开启,泄出高压抗燃油而停机。

危急遮断控制块上有六个电磁阀,其中四个自动停机遮断电磁阀AST,两个超速保护电磁阀opc。危急遮断控制块的下方有一空气引导阀,用以控制各段抽汽逆止门和高排逆止门。

第二部分 EH油系统课件

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第三部分 EH 系统的典型故障及处理

1. EH 油压波动

2. 抗燃油酸值升高

3.EH 油温升高

4.油动机摆动

5. 油管振动

6. ASP 油压报警

1. EH 油压波动:EH 油压波动是指在机组正常工作的情况下(非阀门大幅度调整),EH 油压上下波动范围大于 1.0MPa。

EH 系统中配置的二台主油泵是恒压变量泵。恒压变量泵是通过泵出口压力的变化自动调整泵的输出流量来达到压力恒定的目的,所以,从理论上讲恒压泵是有一定的压力波动。但如果压力波动范围超过 1.0MPa, 我们则认为该泵出现调节故障。当然,如果此时泵的最低输出压力大于 11.2MPa,并不影响机组运行。当 EH 油系统压力波动较大时,大多数是由于主油泵的调节装置动作不灵活所致,另一方面是蓄能器存在 缺陷,稳定性差。

调节装置分为二部分:调节阀和推动机构。调节阀装在泵的上部,感受泵出口压力变化并转化成推动机构的推力,其上的调整螺钉用于设定系统压力。调节阀阀芯间隙很小,在 0.02~0.03mm 左右,若 EH 油中的杂质微粒随油进入调压阀,将阻塞间隙,造成卡涩。当调节阀芯出现卡涩时,不能及时将泵出口压力信号转换为推动机构的推力,根据阀芯卡涩的位置不同,油压可能越降越低,也可能越 升越高,将阀芯冲到新的位置,从而造成泵输出压力大幅度波动。由于调压阀动作频繁,长期运行会导致阀芯和阀套的磨损,间隙增大。这样会使得压力油从压力油口通过间隙进入调节油口,导致变量油缸 无法回移,泵的输出流量、压力偏低。推动机构在泵体内部,活塞产生的推动力克服弹簧力来决定泵斜盘倾角。当推动活塞发生卡涩或摩擦力增大时,调节阀输出的压力信号变化不能及时转化成斜盘倾角(即 泵输出流量)变化,使泵的输出压力发生波动。出现这种情况,需清洗推动机构的相关零件,并检查推动活塞的表面质量。因该部分机构装在泵体内,最好由泵制造商委派的专业技术人员来完成。

2. 抗燃油酸值升高:

影响酸值升高有(1) 温度的影响:油系统中局部温度过高或油管路中的某一段与蒸汽管路靠得很近,使该段油管受辐射热的影响而温度升高,导致油品老化分解,产生大量有机酸。如果冷却装置出现问题,如 冷却器管路结垢,冷却效果不好,导致油温长期偏高,也会出现运行中油品酸值升高的现象。

(2) 油品中添加剂的影响 :为防止油品在运行中加速劣化,通常在油中加入一定剂量的添加剂,如防锈剂、破乳化剂等。而加入的添加剂种类不同,或同一种类的添加剂加入的剂量不同,都会对油品的酸值 产生影响。因此在往油中加添加剂前,一定要做小型试验,其目的是既能保证达到防劣化效果,又不影响油品的性能指标,特别是油品的酸值。在达到上述要求时,宜选择最小的添加剂量。

(3) 油中水份的影响:对于磷酸脂类的抗燃油,水份含量增加,会引起水解,生成酸性磷酸脂和酚,并进一步反应生成低分子酸和高分子老化产物,而产生的酸性产物又会催化油品进一步分解,导致油品酸 值不断增高。

(4) 微生物、环境污染的影响 :在油品中有大量的微生物群落存在,在适宜的油温和 pH 值的情况下,微生物得以大量繁殖,其代谢产物会使油品的酸值升高。另外,某些微生物还会促使油品氧化分解,产生 酸性物质。

目前,微生物对油质的影响已在国外受到广泛重视,在国内也已发现了微生物对变压器油介损的影响。此外,油品酸值的升高还会受到空气中某种介质的含量、周围电场强度等因素的影响,这些因素在特定的情况下也会促使油品酸值发生变化。影响油品酸值升高的内部因素就是抗燃油内在的基础分子结构,不过这个在油生产过程中就已经决定了,用户是无法改变的. 抗燃油新油酸度指标为 0.03(mgKOH/g),当酸度指标超过 0.1 时,我们认为抗燃油酸度过高,高酸度会导致抗燃油产生沉淀、起泡和空气间隔等问题。影响抗燃油酸度的因素很多,对于我们使用的 EH 系统来讲,影响抗燃油酸度的主要因素为局部过热和含水量过高,其中以局部过热最为普遍。因为 EH 系统工作在汽轮机上,伴随着高温、高压蒸汽,难免有 部分元件或管道处于高温环境中,温度增加使抗燃油氧化加快,氧化会使抗燃油酸度增加,颜色变深。

所以,我们在设计和安装 EH 系统时应注意:

1)EH 系统元件特别是管道应远离高温区域;

2)增加通风, 降低环境温度;

3)增加抗燃油的流动,尽量避免死油腔。由于冷油器的可靠性设计,由冷油器中漏水进抗燃油的例子鲜有发生,抗燃油中的水分多数是由于油箱结露产生的。水在抗燃油中会发生水解,水解会产生磷酸,磷酸又是水解的催化剂。所以,大量的水分 会使抗燃油酸值升高。抗燃油的酸值升高后,必须连续投入再生装置。再生装置中的硅藻土滤芯能有效地降低抗燃油的酸度。当抗燃油的酸度接近 0.1 时(例如大于 0.08),就应投入再生装置,这时酸度会很快下降。当抗燃油酸度 超过 0.3 时,使用硅藻土很难使酸度降下来。当抗燃油酸度超过 0.5 时,已不能运行,需要换油。

3. EH 油温升高:EH 系统的正常工作油温为 43.3~54.4℃,当油温高于 57℃时,自动投入冷却系统。如果在冷却系统已经投入并正常工作的情况下,油温持续在 50℃以上,则我们认为系统发热量过大,油温过高。油温过高排除环境因素之外,主要是由于系统内泄造成和冷油器。

由于系统设计原因:

1)系统溢流阀泄此时,回油不通过冷油器回油管温度会升高使油箱温度升高。

2)油泵的超压溢流同样不通过冷油器回 油管温度会升高使油箱温度升高。

3)系统的正常泄漏减少使冷却的介质减少达不到冷却的效果。

4. 油动机摆动:在输入指令不变的情况下,油动机反馈信号发生周期性的连续变化,我们称之为油动机摆动。油动机摆动的幅值有大有小,频率有快有慢。

产生油动机摆动的原因主要有以下几个方面:

1)热工信号问题。当伺服功放卡输出信号含有交流分量时、当伺服阀信号电缆有某点接地时均会发生油动机摆动现象。LVDT 信号波动或故障。

2)伺服阀故障。伺服阀卡涩,降低当伺服阀的响应频率,伺服阀接收到指令信号后,伺服阀调节达不到指令信号的要求,产生滞后引起油动机摆动。

3)阀门突跳引起的输出指令变化。当某一阀门工作在一个特定的工作点时, 由于蒸汽力的作用,使主阀由门杆的下死点突然跳到门杆的上死点,造成流量增大,根据功率反馈,DEH 发出指令关小该阀门。在阀门关小的过程中,同样在蒸汽力的作用下,主阀又由门杆的上死点突然跳 到门杆的下死点,造成流量减小,DEH 又发出开大该阀门指令。如此反复,造成油动机摆动。DEH 对由于阀门突跳引起的油动机摆动无能为力,只有通过修改阀门特性曲线使常用工作点远离该位置。

5. 油管振动:EH 油管路特别是靠近油动机部分发生高频振荡,振幅达 0.5mm 以上,我们称之为 EH 油管振动,其中以 HP 管为最多。油管振动会引起接头或管夹松动,造成泄漏,严重时会发生管路断裂。

引起油管振动的原因主要有以下几个方面:

第一、机组振动。油动机与阀门本体相连,例如机组中压调门,油动机在汽缸的最上部,当机组振动较大时,势必造成油动机振动大,与之相连的油管振动也必然 大。

第二、管夹固定不好。管夹必须可靠固定,如果管夹固定不好,会使油管发生振动。

第三、伺服阀故障,产生振荡信号,引起油管振动。

第四、控制信号夹带交流分量,使 HP 油管内的压力交变产生油管 振动。可以通过试验来判断是哪一种原因引起的振动。当振动发生时,通过强制信号将该阀门慢慢置于全关位置,关闭进油门,拔下伺服阀插头,测量振动。如果此时振动明显减小,说明是伺服阀或控制信号问题;如果振动依旧,说明是机组振动。对于前一种情况,打开进油门,使用伺服阀测试工具通过外加信号的方法将阀门开启至原来位置,如果此时没有振动,说明是控制信号问题,由热工检查处理;如果振动加 大,说明是伺服阀故障,应立即更换伺服阀。

6. ASP 油压报警:ASP 油压用于在线试验 AST 电磁阀。ASP 油压由 AST 油压通过节流孔产生,再通过节流孔到回油。ASP 油压通常在 7.0MPa 左右。当 AST 电磁阀 1 或 3 动作时,ASP 压力升高,ASP1 压力开关动作;当 AST 电磁阀 2 或 4 动作时,ASP 压力降低,ASP2 压力开关动作。如果 AST 电磁阀没有动作时,ASP1 或 2 压力开关动作,或 AST 电磁阀复位后压力开关不复位,就存在 ASP 油压报警。ASP 油压报警首先应检查电磁阀故障,如 ASP 油压大于 9.3 说明 AST 电磁阀 1 或 3 故障,ASP 油压小于 4.2 说明 AST 电磁阀 2 或 4 故障。但如油质问题引起节流孔堵塞也会造成 ASP 油压报警。可当然 ASP 油压报警,报警后首先要确定是哪一只电磁阀故障,可以通过更换电磁阀的位置来判定。例如 ASP 高报警,说明 AST 电磁阀 1 或 3 故障。可以将电磁阀 1 与电磁阀 2 互换位置,如果此时仍为高报警,则说明 电磁阀 3 故障,如果此时变为低报警,说明电磁阀 1 故障。找到了故障电磁阀,就可以通过检修或更换来处理。

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