蓄能器使系統運行更加平穩；
蓄能器使系統運行更加安全；
蓄能器使系統運行效率提高；
蓄能器使系統運行能耗降低。

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DEH系統的典型故障及處理

王永紅, 黃其頂
(溫州發電有限責任公司, 浙江溫州325602)

隨著汽輪機數字電液調節系統(DEH) 的普及, 系統的故障判斷及處理方法已成為電廠越來
越關心的課題。本文將對DEH 系統的一些典型故障進行分析, 并將常規的處理方法作一些介紹。
1 DEH油壓故障
1. 1 油壓的波動
DEH 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) , DEH 油壓上下波動范圍大
于1. 0 MPa 的現象。但若此時泵的最低輸出壓力大于11. 2 MPa , 并不影響機組運行。出現DEH 油壓波動現象, 主要是由于泵的調節裝置動作不靈活造成的。調節裝置分為2 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,其上部的調整螺釘用于設定系統壓力。當調節閥閥芯出現卡澀或摩擦阻力增大時, 不能及時將泵出口壓力信號轉換成推動機構的推力, 造成泵流量調整滯后于壓力變化, 使泵輸出壓力波動。出現這種情況, 可以拆下調節閥并解體, 清洗相關零件, 檢查閥芯磨損情況, 復裝后基本可以消除故障。
推動機構在泵體內部, 活塞產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號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。出現這種情況時, 需清洗推動機構的相關零件, 并檢查推動活動塞的表面質量(該工作最好由制造廠家來做) 。
1. 2 油壓的下降
DEH 油壓下降, 首先檢查油管及其接頭有無泄漏, 然后對照記錄查油箱油位有無下降。油箱
油位有下降應先查蓄能器: 氮壓是否充足、皮囊有無破裂、充氣嘴有無泄漏。油箱油位不變要從
系統內部查泄漏: 檢查DEH 油泵調節裝置有無問題, 泵本身是否存在內泄大; 檢查溢流閥是否內
漏; 檢查伺服閥是否泄漏(一只伺服閥噴嘴磨損最大泄油量可達80 L/ min , 而一臺EH油泵最大流量85 L/ min) 。對照各種因素逐項檢查修理, 必要時更換皮囊、伺服閥等部件。
1. 3 OPC、AST 油壓建立不起來
其原因有:
(1) OPC、AST兩級電磁閥卡住。
(2) OPC、AST一級電磁閥卡住。
(3) 電磁閥線圈燒壞或短路。
(4) 控制油節流孔堵塞。
(5) 進入OPC 油節流孔堵塞, AST油則是主汽門進油節流孔堵塞或卸荷閥內節流孔堵塞。
(6) 電磁閥組件內產生ASP 油的兩只節流孔直通。
(7) 隔膜閥卡死或膜片破裂或低壓安全油沒有建立。
(8) 油管接頭、堵頭泄漏。處理時對照原因逐項排除。
1. 4 ASP 油壓報警
ASP 油壓用于在線試驗AST電磁閥(見圖1) 。ASP 油壓由AST油壓通過節流孔產生, 再通過節流
孔到回油。ASP 油壓通常在0. 7 MPa 左右。當AST電磁閥1 或3 動作時, ASP 油壓升高, ASP1 壓力開關動作; 當AST電磁閥2 或4 動作時, ASP 油壓降低, 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電磁閥復位后壓力開關不復位, 就存在ASP 油壓報警。
ASP 油壓報警多數是由于節流孔堵塞造成的。當前置節流孔(AST 到ASP 的節流孔) 堵塞時,ASP 油壓降低, ASP2 壓力開關動作, 發出ASP 油壓報警; 當后置節流孔(ASP 到回油的節流孔) 堵塞時, ASP 油壓升高, ASP1 壓力開關動作,發出ASP 油壓報警。可以通過檢查清洗節流孔來清除故障。
當然AST 電磁閥故障也會發出ASP 油壓報警。報警后首先要確定是哪一只電磁閥故障, 可以通過更換電磁閥的位置判定。例如ASP 高報警, 說明AST電磁閥1 或3 故障。可以將電磁閥1或電磁閥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。
AST控制油節流孔堵塞也會引起ASP 油壓報警, 疏通節流孔后報警消除。
2 DEH油故障
2. 1 DEH油溫升高
DEH 系統的正常工作溫度為20～60 ℃, 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, 主要是由于系統內泄造成的。此時, 油泵的電流會增大。造成系統內泄過大的原因主要有以下幾種:
(1) 安全閥DB10 泄漏。安全閥DB10 的溢流壓力應高于泵出口壓力2. 5～3. 0 MPa , 如果二者的差值過小, 會造成安全閥溢流。此時DB10 閥的回油管會發熱。
(2) 蓄能器短路。正常工作時高壓蓄能器進油閥打開, 回油閥關閉。當回油閥未關緊或閥門不
嚴時, 高壓油直接泄漏到回油管, 造成內泄。此時, 閥門不嚴的蓄能器的回油管會發熱。
(3) 伺服閥泄漏。當伺服閥的閥口磨損或被腐蝕時, 伺服閥內泄增大。此時, 該油動機的回油管溫度會升高。
(4) 卸荷閥卡澀或安全油壓過低。當油動機上卸荷閥動作后發生卡澀會造成泄漏, 當泄漏大時
油動機無法開啟, 當泄漏小時造成內泄。此時,該油動機的回油管溫度會升高。當安全系統發生
故障出現泄漏時, 安全油壓降低, 會使一個或數個卸荷閥關不嚴造成油動機內泄。
2. 2 抗燃油酸值升高
抗燃油新油酸度指標為0. 03 mg KOH/ g , 制造廠家規定的運行指標為0. 1 mg KOH/ g , 當酸度指標超過0. 1 mg KOH/ g 時, 我們認為抗燃油酸度過高, 高酸度會導致抗燃油產生沉淀、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DEH 系統來講, 影響抗燃油酸度的主要因素為局部過熱和油質劣化, 其中以局部過熱最為普遍。因為系統工作在汽輪機上, 伴隨著高溫、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, 顏色變深。所以, 我們在設計和安裝DEH系統時應注意:
(1) 系統元件特別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。為此, 制造廠家在油缸設計中允許活塞有少量的泄漏量。
抗燃油的酸值升高后, 必須連續投入再生裝置。再生裝置中的硅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 mg KOH/ g(例如大于0. 08 mg KOH/ g) , 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 mgKOH/ g 時, 使用硅藻土很難使酸度降下來。當抗燃油酸度超過0. 5 mg KOH/ g 時, 已不能運行, 需要換油。
3 油動機故障
3. 1 油動機擺動
在輸入指令不變的情況下, 油動機反饋信號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。
產生油動機擺動的原因主要有以下幾個方面:
(1) 熱工信號問題。當二只位移傳感器發生干擾時、當VCC 卡輸出信號含有交流分量時、當伺
服閥信號電纜有某點接地時均會發生油動機擺動現象。
(2) 伺服閥故障。當伺服閥接收到指令信號
后, 因其內部故障產生振蕩, 使輸出流量發生變化, 造成油動機擺動。
(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, 使主閥由門桿的下死點突然跳到門桿的上死點, 造成流量增大, 根據功率反饋, 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, 主閥又由門桿的上死點突然跳到
門桿的下死點, 造成流量減少, DEH 又發出開大該閥門的指令。如此反復, 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, 只有通過修改閥門特性曲線使常用工作點遠離該位置。
3. 2 油動機拒動
在運行中伺服閥給信號閥門不動作, 排除閥門門桿卡澀因素, 主要是油動機拒動。引起油動機拒動原因:
(1) 伺服閥卡澀。
(2) AST、OPC 油沒有建立。
(3) 卸荷閥沒有復位, 閥芯卡住。
(4) OPC 逆止閥卡住。在線更換伺服閥、卸荷閥, 停泵處理OPC 逆止閥、AST和OPC 電磁閥及
其組件。
4 其他部件故障
4. 1 閥門門桿波動
閥門門桿波動是指閥門門桿小范圍頻繁竄動。引起這類現象原因有:
(1) DEH油壓波動引起閥門波動。
(2) 閥門門桿卡澀引發頻繁突跳。
(3) LVDT 線接地、線破損、振蕩頻率大而引起波動。
具體措施是更換LVDT, 消除閥門門桿卡澀和DEH油壓波動。
4. 2 伺服閥故障
目前使用的伺服閥主要是MOOG 761 - 001 或002 和MOOG72A560 兩大類。前種使用較廣, 后種
主要使用在600 MW高調和部分抽汽機組低調油動機中。兩種型號產品均為美國MOOG 公司產品。伺服閥故障主要有3 種情況:
(1) 卡。主要現象是伺服閥噴嘴或閥芯被油中雜質堵死, 閥芯被偏在一邊, 可能偏在油動機全
開位置, 也可能偏在全關位置, 不管信號如何變化, 伺服閥總是拒動, 常用方法更換伺服閥。

(2) 堵。主要是由于油質很差, 堵塞伺服閥內部濾芯, 當堵塞嚴重時, 噴嘴、擋板放大器的放
大系數下降, 閥芯移動減少直至不動, 伺服閥靈敏度下降, 調節功能下降, 油動機動作相對指令
明顯滯后。通常更換伺服閥送制造廠家清洗。

(3) 內泄大。伺服閥內泄包括噴嘴擋板內泄和閥芯閥套之間的內泄。噴嘴擋板內泄一般不會變化太大, 主要是閥芯閥套之間內泄。其主要原因是檢修時帶進油中的氯離子對閥芯進行電腐蝕,破壞閥芯閥套密封面, 致使伺服閥的壓力特性明顯下降, 調節功能下降, 嚴重時使閉環系統產生
低頻振幅。必須更換伺服閥并及時濾油。

4. 3 隔膜閥泄壓慢1 號機組DEH 改造后, 機組做機械超速試驗時, 發現危急遮斷油門動作后高中壓主汽門關閉時間明顯放慢, 經檢查系隔膜閥頂部透平油壓仍有0. 2 MPa 致使隔膜閥泄壓慢, 存在這種情況對機組的安全運行帶來隱患。后在停機消缺時, 將安全油壓的節流孔從Φ4 mm改為Φ3 mm, 以保證隔膜閥上透平油壓小于0. 1 MPa 。在2 號機DEH 技改中將低壓保安系統的節流孔作了新的改進, 加裝了輔助油門, 低壓保安系統動作時通過輔助油門快速切斷安全油并泄壓,加快隔膜閥動作, 確保機組安全。
4. 4 油管振動
DEH 油管路特別是靠近油動機部分發生高頻振蕩, 振幅達0. 5 mm 以上, 我們稱之為油管振動, 其中以HP 管為最多。油管振動往往不會引起電廠員工的重視, 但油管振動會引起接頭或管夾松動, 造成泄漏, 嚴懲時會發生管路斷裂。引起油管振動的原因主要有以下幾個方面:
(1) 機組振動。油動機與閥門本體相連, 例如300 MW 機組中壓調門和125 MW 機組的高壓調門, 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。
(2) 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。
(3) 伺服閥故障, 產生振蕩信號, 引起油管振動。
(4) 控制信號夾帶交流分量, 使HP 油管內的壓力交變產生油管振動。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, 通過強制信號將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少, 說明是伺服閥或控制信號問題; 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號的方法將閥門開啟至原來位置, 如果此時沒有振動, 說明是控制信號問題, 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。
5 油質問題
DEH 系統中油質很關鍵, 許多設備出現故障的原因都在油質上。伺服閥卡澀那是油中有雜質; 伺服閥噴磨損和滑閥凸戶腐蝕而帶來一系列問題的根本原因是油中有氯離子; ASP 油壓報警大都是節流孔堵塞引起, 節流孔堵塞那是油中有雜質或沉淀產生, 沉淀產生原因是油中有水或油的酸值升高; 油的酸值升高會腐蝕設備部件, 產生雜質; 同時高酸度會引發抗燃油起泡和空氣間隔, 使調節遲緩; 油中帶水會使液壓件銹蝕, 銹蝕使油中雜質增加; 雜質的存在會引起DEH 部件卡澀。油猶如人體血液, 需要維護, 需要定期更換濾芯和投用再生裝置。