C 廠汽輪機液壓控制系統的常見故障及其處理一

tags: 汽輪機 控制系統 液壓控制系統    時間:2014-03-11 13:19:37
C 廠汽輪機液壓控制系統的常見故障及其處理一簡介
    摘 要:本文介紹了汽輪機液壓控制系統的常見故障,對主要故障的原因進行了分析,介紹了故障的預防和處理措施,提出了減少故障發生的建議。  ……
C 廠汽輪機液壓控制系統的常見故障及其處理一正文
    摘 要:本文介紹了汽輪機液壓控制系統的常見故障,對主要故障的原因進行了分析,介紹了故障的預防和處理措施,提出了減少故障發生的建議。
    液壓控制調節系統是汽輪機的一個重要系統之一,它包括高壓控制油系統,數字電液調節控制系統,以及有關的侍服執行機構和附屬設備,1996年C廠三台機組自投產以來,汽輪機調速系統先後發生過多次故障導致停機。如:高壓控制油泄漏、調門控制電纜鬆脫、調門波動幅度大、控制電源卡件故障、控制櫃電源卡件燒壞、高壓調門閥座移位等故障嚴重影響機組的安全運行。
    1、 故障及其原因分析
    1.1 高壓控制油泄漏
    由於介質的物理性能,系統的密封件必須能耐酸、耐腐蝕,所以密封件材料的選擇必須符合要求,一般的非耐酸、耐腐蝕材料是滿足不了運行要求的。大至油動機的端部密封件,小到伺服機構的O形圈,都必須採用氟橡膠的材料。又因為設備的密封件絕大多數都是非國標的,而且設備供應商ALSTHOM出於商業目的,所提供的手冊並沒有給出密封件的具體規格和型號,所有密封件的資料都必須靠平時的積累,這就造成了備件的籌備難以完善。另外調門的控制油因環境溫度較高等原因造成酸性高而粘度大,使回油不暢而促使安全油管漏油。
    1.2 控制元件問題
    由於安裝質量和設備質量的影響使控制電纜接頭鬆脫,DCS電源老化,都會降低控制系統穩定性,造成調門波動大。由於控制軟體的不完善,控制電源卡件故障或燒壞(如反饋卡、控制線圈等)都會引起調門的關閉或無法打開,從而危及機組的安全穩定運行。
    1.3 高壓調門閥座設計不合理
    高壓調門閥座與閥體的配合,設計上是間隙配合和過度配合,且有1根主銷和2根副銷,這樣,當閥門承受快速關閉的蒸汽流動的衝擊力時,由於閥座不是過盈配合,衝擊力就只依靠銷子的強度來抵消。而一旦銷子在多次承受衝擊產生疲勞斷裂的不利情況下,閥座就會有從閥體衝出的危險。而目前科學的裝配方法為:所有主汽門和調門都採用過盈的緊配合和多個銷子固定,這樣就大大地提高了閥座的抗衝擊力,確保安全。
    1.4 控制油壓穩定性差
    油壓的不穩定,會造成控制系統的不穩定。當油壓波動大時,會對控制系統造成一定的干擾,影響調門的開關動作,而在油系統分佈有多個穩定控制油壓的蓄能器,當蓄能器內的氣囊因種種原因而損壞時,其內部氮氣壓力會很低或為零(正常停運狀態下氮氣壓力為9Mpa),蓄能器無法起到蓄能作用,當高壓控制油壓發生波動時,由於失去了蓄能器的緩衝作用,使控制油壓波動,而造成調門波動。如果波動值大至一定程度,將會導致調門的故障關閉。下表1為2000年C2機組的某次充氮壓力檢測表,很明顯,其結果是不正常的。
                         表1 充氮壓力檢測表 單位:MPa


序號 名稱 容積 壓力 1 #1 高壓調門 6L 0 2 #2 高壓調門 6L 2 . 8 3 #3 高壓調門 6L 0 4 #4 高壓調門 6L 2 . 8 5 #1 中壓調門 20L 2 . 3 6 #2 中壓調門 20L 4 . 0 7 #3 中壓調門 20L 2 . 9 8 #4 中壓調門 20L 4 . 2 9 EH 油總管 20L 6 . 0
    1.5 抗燃油油質的問題
    抗燃油油質的好壞直接影響到控制系統的穩定運行。如果油的顆粒度過大,油的劣化產物和皂類的沉積,有可能造成侍服閥的卡澀,油動機構的失靈,其後果可以演變成汽輪機飛車的惡性事故;如果油的酸性過高,一則腐蝕設備,二則導致油的粘度增大,造成回油不暢,油就有可能從調門的安全油管外泄;而當油中含有水份時,能加速油中酸性物質和氧氣對金屬的腐蝕,再者,還促使油往酸性方向繼續惡化;另外,控制油溫度不能太高,否則亦會加速油的劣化。
    附表2:C2機組歷年運行中油質的若干化驗報告。從表2可以看出,閃點、自燃點、凝點、礦物油含量、密度均合格,但酸值就經常出現超標的情況。有關油質指標要求為:酸值≤0.20mgKOH/g、電阻率≥5.0*109Ω.cm、水份≤0.10%(m/m、顆粒污染度MOOG標準≤3級、氯含量≤0.01%(m/m。其中以酸值、顆粒污染度對機組的安全穩定運行影響最大。 
                          表2 運行中油質的若干化驗報告

時間 外觀 顏色 運動粘度 40oc mm2/s 酸值 mgKOH/g 電阻率 20oc Ω.cm 水份 %(m/m) 顆粒污染度 氯含量 泡沫特性 24oc mL 97.10.13 透明 棕色 42.31 0.172 3.9*10 9 0.0958 3 級 30/2 98.0323 混濁 橙紅 42.57 0.127 0.07206 5 級 20/0 98.07.30 透明 深橙 42.61 0.203 2.4*10 9 0.09896 0 級 100/0 98.11.11 透明 深橙 42.11 0.295 2.0*10 9 0.09228 99.09.09 清 褐黃 41.51 0.205 0.08983 130/0 00.05.31 透明 橘紅 42.15 0.2162 0.0685 155/0 00.07.05 清 橘紅 41.59 0.1535 0.07785 50/0 00.08.18 清 橘紅 41.39 0.0742 0.10510 15/08 01.01.18 清 黃 41.57 0.041 80/0 01.08.09 清 棕黃 43.50 0.0329 0.06359 90/0 01.09.10 清 黃 42.4 0.1411 0.09636 52 0/0 01.10.29 透明 黃 42.88 0.0493 0.07036 17 30/0 01.12.25 清 黃 43.49 0.1479 0.05013 02.02.28 清 黃 43.8 0.2876 0.05807 02.04.12 清 黃 43.6 0.2362 6.4*10 9 0.07 27 25/0

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