庫爾勒電廠600 MW機組EH油系統(tǒng)故障原因分析及處理

許志東

(深圳能源集團媽灣電力有限公司，廣東 深圳 518052)

1　概述

國電新疆庫爾勒發(fā)電有限公司的#1機組是哈爾濱汽輪機廠有限責任公司生產(chǎn)的超臨界、一次中間再熱、單軸、雙缸雙排汽、單背壓、單抽凝汽式350 MW間接空冷機組，型號為CJK350/296-24.2/0.40/566/566。機組調(diào)試期間EH油系統(tǒng)存在很多問題：無法建立EH系統(tǒng)油壓、EH油壓力突降、隔膜閥油無壓或EH壓力低等。EH油系統(tǒng)是汽輪機DEH系統(tǒng)的重要組成部分，它的各項性能狀況直接影響機組的正常運行。

2　EH油系統(tǒng)簡介

新疆庫爾勒發(fā)電有限公司的#1機組汽輪機EH油系統(tǒng)按其功能由三大部分組成，即EH供油系統(tǒng)、執(zhí)行機構(gòu)、危急遮斷系統(tǒng)。

2.1　EH供油系統(tǒng)

EH供油系統(tǒng)的功能是為EH控制系統(tǒng)提供控制和動力用油，并由它驅(qū)動各執(zhí)行機構(gòu)，同時保持液壓油的正常理化特性和運行特性。這種抗燃油是一種三芳基磷酸脂，它具有良好的抗燃性和液體的穩(wěn)定性。EH供油系統(tǒng)主要由EH油箱、EH油泵、出入口門、濾網(wǎng)、控制塊、溢流閥、蓄能器、EH供回油管、冷油器以及一套自循環(huán)濾油系統(tǒng)和自循環(huán)冷卻系統(tǒng)組成，如圖1所示。

本機EH供油系統(tǒng)的工作原理是：EH油從油箱經(jīng)油泵入口門、入口濾網(wǎng)、EH油泵(高壓變量柱塞泵)、EH油控制塊(包括出口濾網(wǎng)、逆止閥、出口門、溢流閥)后，經(jīng)高壓蓄能器和高壓供油母管HP送至各執(zhí)行機構(gòu)和危急遮斷系統(tǒng)，系統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu)的回油經(jīng)有壓回油母管DP、回油濾網(wǎng)、回油冷卻器回到油箱；危急遮斷系統(tǒng)的回油經(jīng)無壓回油母管DV1、DV2回油箱。機組正常運行時無壓回油母管中的回油為AST危急遮斷控制塊內(nèi)危急遮斷油經(jīng)兩個節(jié)流孔后的排油，在兩個節(jié)流孔之間安裝有兩個壓力開關(guān)，用來監(jiān)視、試驗AST電磁閥工作、動作情況。

2.2　危急遮斷系統(tǒng)

該機的危急遮斷系統(tǒng)由4只AST電磁閥、2只OPC電磁閥、2只單向閥以及隔膜閥，空氣引導閥以及危急遮斷塊組成，如圖2所示。

其工作原理是：4只AST電磁閥采用雙通道串并聯(lián)冗余布置，20-1/AST和20-3/AST電磁閥構(gòu)成第一通道，20-2/AST和20-4/AST電磁閥構(gòu)成第二通道；20-1/AST和20-3/AST并聯(lián)，20-2/AST和20-4/AST并聯(lián)，20-1/AST和20-3/AST并聯(lián)后又與20-2/AST和20-4/AST電磁閥第二通道串聯(lián)。AST油通過兩個串聯(lián)的孔徑(φ0.8)的小節(jié)流孔回油，ASP油壓是兩個串聯(lián)的節(jié)流孔中間的壓力。

單向閥：在AST危急遮斷油路和OPC油路之間裝有單向閥，作用是OPC油路的電磁閥動作時，AST油壓保持不變，即OPC油路的壓力變化不影響AST油壓；當AST模塊電磁閥動作時，AST油路里面的油卸掉，單向閥動作，OPC油壓失去，形成油只能往一個方向流動，高壓調(diào)節(jié)汽門、中壓調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉。

圖1　EH 供油系統(tǒng)

圖2　危急遮斷系統(tǒng)

2.3　隔膜閥

隔膜閥是聯(lián)接著潤滑油的低壓安全油系統(tǒng)與EH油的高壓安全油系統(tǒng)，啟動時，由高壓啟動油泵提供低壓油，汽輪機正常運行時，由主油泵提供低壓安全油，正常隔膜閥壓力為0.75 MPa左右，掛閘時掛閘電磁閥動作使危急遮斷模塊移動，由高壓啟動油泵來的油通入隔膜閥內(nèi)活塞上的油室中，由于上部隔膜的面積遠大于下部EH進油口的面積，隔膜閥克服彈簧力向下移動，隔膜閥關(guān)閉，堵住EH危急遮斷油AST的泄油通道，AST油壓建立。

3　故障情況

3.1　無法建立EH系統(tǒng)油壓

EH油泵是一種恒壓變量泵，正常運行中，本機組的EH油泵出口壓力整定在14.5±0.5 MPa。在調(diào)試中主EH油泵1A啟動后，泵的出口壓力表為5 MPa，檢查12.6 m機頭壓力表以及主控室畫面，壓力均為5 MPa，調(diào)整油泵出口溢流閥后壓力上升至13 MPa左右，此時溢流閥已經(jīng)完全關(guān)閉，但沒有達到整定壓力，EH供油系統(tǒng)無法正常運行；啟動備用EH油泵1B，并調(diào)整溢流閥開度后，系統(tǒng)壓力也在12 MPa左右，調(diào)整泵體流量調(diào)整螺栓，系統(tǒng)也無法建立正常的系統(tǒng)油壓，EH供油系統(tǒng)也無法正常運行。

3.2　EH油壓力突降

在進行危急遮斷系統(tǒng)調(diào)試時，汽輪機掛閘后，當EH油壓力上升至13～14 MPa時，油壓就突然降低至6～7 MPa。EH油系統(tǒng)出口有兩路：一路至汽動給水泵，一路至汽輪機，關(guān)閉至汽輪機油路時，系統(tǒng)油壓穩(wěn)定正常；開啟后，油壓仍波動，在逐一關(guān)閉汽輪機高中壓主汽門和調(diào)門后，油壓逐漸上升，當升至13～14 MPa，油壓又突然降低。

3.3　隔膜閥油無壓或EH壓力低

本機組在調(diào)試時出現(xiàn)了汽輪機掛閘后，隔膜閥油壓一直沒有建立；汽輪機沖轉(zhuǎn)至3 000 r/min后，因為振動跳閘，重新掛閘后，EH壓力低，即OPC壓力表和AST壓力表低于12 MPa(正常運行中約為13.7 MPa)。

4　原因分析及處理

4.1　無法建立EH系統(tǒng)油壓的原因分析及處理

針對無法建立EH系統(tǒng)油壓這種現(xiàn)象，經(jīng)調(diào)試人員仔細檢查，發(fā)現(xiàn)溢流閥后管路有一定的溢流，拆開溢流閥后發(fā)現(xiàn)1A溢流閥實際沒有完全關(guān)閉，1B溢流閥卡住。經(jīng)分析，溢流閥不能完全關(guān)閉的原因一個是溢流閥有質(zhì)量問題，另外是因為EH油系統(tǒng)管路沖洗過程中沒有完全封閉住系統(tǒng)，庫爾勒地區(qū)風沙很大，沙子進入油系統(tǒng)中，造成閥門卡塞。發(fā)現(xiàn)問題后，通過利用該廠的高精度濾油機，并重新安裝廠家提供新的溢流閥后，系統(tǒng)油壓調(diào)整至14 MPa，溢流閥動作壓力整定為17 MPa，運行后，建立了正常的EH系統(tǒng)油壓。

4.2　EH油壓力突降的原因分析及處理

根據(jù)上面故障現(xiàn)象的描述，調(diào)試人員判斷為OPC和AST遮斷裝置塊故障，經(jīng)過對4個AST電磁閥和2個OPC電磁閥進行帶電檢查，發(fā)現(xiàn)2個OPC電磁閥動作方式相反，1號電磁閥帶電關(guān)閉，2號電磁閥帶電打開。在更換了1號電磁閥后，系統(tǒng)耐壓試驗上升到21 MPa，但在后續(xù)的試驗中EH油壓力又開始突降，在排除了其他原因后，拆下OPC和AST中間的單向閥，發(fā)現(xiàn)單向閥上有一個鋼絲圈脫落，卡在溢流閥泄油口和泄油通道中，并且斷為兩截。重新安裝單向閥后掛閘，系統(tǒng)油壓正常。

4.3　隔膜閥油無壓或EH壓力低的原因分析及處理

針對汽輪機掛閘后，隔膜閥油壓一直沒有建立的這種故障，根據(jù)以往的安裝調(diào)試經(jīng)驗，認為不是設(shè)備本身問題，極有可能是油管路堵塞或者是安裝管路接反。分析完后，打開汽輪機前箱進行檢查，發(fā)現(xiàn)隔膜閥的溢流閥旁路兩個溢流閥安裝錯誤，每個溢流閥有兩個并聯(lián)的進油口和一個溢流口，安裝時將溢流口用堵頭堵住，這樣安全油從一個進油口進入后直接又從另一進油口直接溢流，導致油壓無法建立。再重新將一個進油口堵住，并且調(diào)整溢流閥動作壓力后掛閘，隔膜閥就地壓力表壓力正常。另外，針對汽輪機沖轉(zhuǎn)至3 000 r/min后，因為振動跳閘，重新掛閘后，就地檢查OPC壓力表和AST壓力表低于12 MPa(正常運行中約為13.7 Mpa)的現(xiàn)象，調(diào)試時發(fā)現(xiàn)，隔膜閥上部低壓安全油壓力正常，檢查發(fā)現(xiàn)隔膜閥后有壓回油管路溫度高，因此判斷為隔膜閥沒有關(guān)閉到位，經(jīng)調(diào)整隔膜閥行程螺絲，汽輪機掛閘后再檢查OPC壓力表和AST壓力表壓力均正常。

5　結(jié)語

汽輪機EH油系統(tǒng)作為整個汽輪機系統(tǒng)中最重要的部分，在整個機組安全穩(wěn)定運行中，扮演著至關(guān)重要的角色。本文針對新疆庫爾勒發(fā)電有限公司的#1機組汽輪機EH油系統(tǒng)在機組調(diào)試期間出現(xiàn)的幾個問題，通過查閱大量的資料并做了很多種嘗試，最終成功地解決了所有問題。這些解決問題的方式方法，有些是從廠家資料中得到的，大部分是根據(jù)有豐富工作經(jīng)驗的技師、工程師多年工作積累的經(jīng)驗得出的，希望本文中解決問題的方法能夠?qū)ζ渌麢C組汽輪機EH油系統(tǒng)故障的解決有所幫助。

[1] 王力國.300MW機組EH油系統(tǒng)故障分析及防范措施[J].電力安全技術(shù)，1999，1(6)：28-29.

[2] 徐芬芬.300 MW機組EH油系油系統(tǒng)常見故障分析及維護[J].貴州電力技術(shù)，2015，18(2)：7-9.

[3] 姚麗峰，李鎮(zhèn)考，顧樹偉.660 MW機組EH油系統(tǒng)故障分析及改進措施[J].電力安全技術(shù)，2016(3)：24-26.

[4] 劉雪偉.減少600 MW汽輪機組 EH 油系統(tǒng)故障率的方法及措施分析[J].中外企業(yè)家，2013(1)：218-219.

[5] 上海汽輪機有限公司.上海汽輪機有限公司安裝導則[M].上海：上海汽輪機有限公司，2016.

[6] 四川省電力公司.汽輪機調(diào)節(jié)及保護系統(tǒng)[M].北京：中國電力出版社，2003.

[7] 哈爾濱汽輪機有限公司.哈爾濱汽輪機有限公司安裝導則[M].哈爾濱：哈爾濱汽輪機有限公司，2015.