C 廠汽輪機液壓控制系統的常見故障及其處理(一)

汽輪機 控制系統 液壓控制系統    時間:2014-03-12 03:37:46
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……
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6L0
2#2 高壓調門6L2 . 8
3#3 高壓調門6L0
4#4 高壓調門6L2 . 8
5#1 中壓調門20L2 . 3
6#2 中壓調門20L4 . 0
7#3 中壓調門20L2 . 9
8#4 中壓調門20L4 . 2
9EH 油總管20L6 . 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42.310.1723.9*10 90.09583 級
30/2
98.0323混濁橙紅42.570.127
0.072065 級
20/0
98.07.30透明深橙42.610.2032.4*10 90.098960 級
100/0
98.11.11透明深橙42.110.2952.0*10 90.09228


99.09.09褐黃41.510.205
0.08983

130/0
00.05.31透明橘紅42.150.2162
0.0685

155/0
00.07.05橘紅41.590.1535
0.07785

50/0
00.08.18橘紅41.390.0742
0.10510

15/08
01.01.1841.57

0.041

80/0
01.08.09棕黃43.500.0329
0.06359

90/0
01.09.1042.40.1411
0.09636
520/0
01.10.29透明42.880.0493
0.07036
1730/0
01.12.2543.490.1479
0.05013


02.02.2843.80.2876
0.05807


02.04.1243.60.23626.4*10 90.07
2725/0

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