循环水泵出口蝶阀液压控制系统故障分析与处理.pdf

内 蒙 古 电 力 技 术 I N N E R MO N G O L I A E L E C T R I C P O WE R 2 0 1 4 年第3 2 卷第3 期 d o i ： 1 0 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 8 6 2 1 8 2 0 1 4 0 3 0 1 6 循环水 泵出口蝶阀液压控制 系统故障分析与处理 高翔 ( 内蒙古京能电力检修有限公司， 内蒙古 乌兰察布0 1 2 0 0 0 ) 摘要 ： 针对大同第二发电厂 7 、 8 号机组辅机循环水泵 出口蝶 阀L J 0 4 0 2 2 4液压控制 系统存 在 的设备老化、 管道焊接 不良、 电路元器件故障等常见 问题 ， 分别进行 了原因分析 ， 并给 出了 相应 的解决办法。对循环水泵L J 0 4 0 2 2 4液压 系统进行 了进一步的技术改进 ， 通过增设蓄能 器、 更换工作油泵等措施 ， 提 高了机组、 设备 的安全可靠性 。 关键词 ： 循环水泵液压控制 系统 ； 液压蝶阀； 工作 油泵； 蓄能器 文献标志码 ： B 中图分类号 ： T K 2 6 4 1 文章编号 ： 1 0 0 8 6 2 1 8 ( 2 0 1 4 ) 0 30 0 9 4 0 3 An a l y s i s a n d Tr e a t me n t o f Hy d r a u l i c Co n t r o l S y s t e m o n Ci r c u l a t i n g Pu mp Ou t l e t Va l v e Ga o Xi a n g ( I n n e r Mo n g o l i a J i n g n e n g P o w e r Ma i n t e n a n c e C o ， L t d ，I n n e r Mo n g o l i a U l a n c h a b 0 1 2 0 0 0 ) Ab s t r a c t ： F o r t h e c o mmo n p r o b l e ms o f L J 0 4 0 2 2 4 h y d r a u l i c c o n t r o l s y s t e m i n c i r c u l a t i n g - w a t e r p u mp o u t l e t v a l v e s o n No 7 a n d No 8 u n i t s i n Da t o n g S e c o n d P o w e r P l a n t ，s u c h a s 、a g i n g e q u i p me n t ， p i p e we l d i n g a d v e r s e ， c i r c u i t c o mp o n e n t f a i l u r e ， r e s p e c t i v e l y c a r r i e d o n t h e r e a s o n a n a l y s i s a n d g a v e t h e s o l u t i o n s L J 0 4 0 2 2 4 h y d r a u l i c s y s t e ms o f c i r c u l a t i n g wa t e r p u mp w e r e i mp r o v e d f u r t h e r b y a d d i n g t h e a c c u mu l a t o r ， r e p l a c e me n t o f o i l p u mp s a n d ； o t he r me a s u r e s ，i mp r o v e d t h e s e c u rit y o f t he u n i t s a n d e q ui pme n t s ； Ke y wo r d s： c i r c u l a t i n g p u mp hy d r a u l i c s y s t e m；h y d r a ul i c v a l v e ；o i l pu mp；a c c u mul a t o r 0 引言 大 同第二发 电厂 7 、 8 号机组为 6 0 0 MW亚临界 机组 ， 配套设计的 3台辅机循环水泵为全厂公用系 统提供冷却用水 ， 正常运行中2 台运行、 1 台备用。 通常情况下 ， 如果运行 中的 2 台辅机循环泵有 1 台 发生故障 ， 而备用泵又不能正常投入 ， 就会发 生机 组 限负荷 的情况 ， 直接影 响发 电厂各 台机组 的安 全 、 稳定及 经济运行 。机组投产后 ， 循环水泵 出 口 蝶阀L J 0 4 0 2 2 4 液压系统就曾发生过多次故障， 使得 公用系统用水受到限制 ， 多次引发辅机循环水泵失 备和发 电机组 出力受 限情况 。本文 即对该 电厂循 环水泵 出 口蝶 阀1 _ 3 0 4 0 2 2 4 液压系统发生 的故障进 行分析 ， 并提出相应 的处理措施。 1 L J 0 4 0 2 2 4 液压系统简介 L J 0 4 0 2 2 4 液压 系统为中高压液压系统 ， 工作油 泵采用柱塞泵 。主要液压元件采 用上海 良骏液 压 设备有限公司R E XR O T H及 V I C K E R S 系列产品。 【 收稿 日期2 0 1 4 0 3 1 2 修改 日期】2 0 1 4 0 6 0 3 作者简介】高翔( 1 9 6 8 一 ) ， 男， 山西人， 工程师， 从事火电厂机组检修 作。 2 0 1 4 第3 2 卷 3 期 高翔： 循环水泵出口蝶阀液压控制系统故障分析与处理 9 5 1 1主要性能参数 L J 0 4 0 2 2 4 液压系统油泵型号 5 MC Y1 4 1 B， 工作 压力 2 1 M P a ， 流量7 L m i n ， 作介质为4 6 号抗磨液 压油 ， 其他参数见表 1 。 表 1 液压 系统 主要性 能参数一 1 2工作 原理 130 4 0 2 2 4液压 系统结 构如 图 1 所 示 。电磁 阀 Y V1 得电时 ， 油经插装 阀 1 进人油缸下腔 ； 如 电磁球 阀 Y V 2 同时得 电， 则插装阀 2 打开 ， 油缸 内的油排回 油箱 ， 使油缸上行 ， 阀门快速关闭u 。 2 常见故障分析与处理 7 、 8 号机组投 产后 ， 3台辅机循环 泵 出 口蝶 阀 1 3 0 4 0 2 2 4 液压系统多次发生故障。故障过程及原 因分析如下 。 2 1 设备老化 2 1 1 事例 A 2 0 1 0年 6月 ， 7 、 8号 发 电 机 组 平 均 负 荷 6 0 0 MW， 1 、 2 号辅机循环泵投人运行 。2 号辅机循环泵 自由端轴承损坏 ， 电动机超电流保护动作 ； 连启3 号 辅机循环泵时， 出口液压蝶阀开启故障， 致使7 号、 8 号发电机组只有 1 台辅机循环泵 ( 1 号) 运行 ， 机组只 能限制出力 ， 带 3 5 0 MW负荷运行4 h 。 3 号辅机循环泵出口液压蝶 阀130 4 0 2 2 4 液压系 统发生故 障时 ， 油压为 3 7 MP a ， 电动油泵一直处于 充压运行状态。检修人员用手动泵打压， 最高只能 达到5 M P a 。解体油站检查时， 发现油站油箱内管 路接头多处漏油 ， 密封垫损坏。 2 1 2 事例 B 2 0 1 0 年 1 0 月 ， 现场检查 油站各运行参 数均正 常， 但 1 号辅机循环泵出口液动蝶阀无法开启。排 查故障原因时 ， 发现阀门动作油缸活塞环损坏 、 油 缸窜油 。损坏 的活塞环呈碎块状 ， 手感发脆 、 易断 裂 ， 分析其原 因为活塞环材质老化所致。 2 1 3 事例 C 2 0 1 2 年 ， 2 号循环泵出 口液压蝶 阀L J 0 4 0 2 2 4 液 压系统有 1 只蓄能器充氮皮囊破裂 ， 导致阀门动作 缓慢 、 工作油泵长时间运行 。 2 1 4解 决 办法 及 时更换 了损坏 的密 封件 、 油 缸活塞环 等器 件。为有效延长密封件、 油缸活塞环的使用寿命 ， 决定将 130 4 0 2 2 4 液压系统工作油压上限下调至 1 2 图 1 L J 0 4 0 2 2 4液压系统结构简图 9 6 内 蒙 古 电 力 技 术 2 0 1 4 年第3 2 卷第3 期 1 3 MPa。 2 2 焊接 工艺不 良 2 2 1 事例 D 2 0 0 9 0 5 ， 3 号辅机循环泵 出口液压蝶阀油站发 生油压低情况 ， 电动油泵一直处于充压运行状态 。 经检查发现 ， 工作油泵 出口管道第 1 个弯头焊缝因 冲刷严重而泄漏。 2 2 2解决 办 法 采用整段弯管对L J 0 4 0 2 2 4 液压系统工作油泵 出口管道进行了改造 ， 有效降低了因焊接工艺不良 造成 的弯管处 阻力大 、 焊缝 受冲刷造成 的泄漏 隐 患。图2 为管道改造示意图。 循环泵系统的故障率， 但130 4 0 2 2 4 液压系统偶尔还 会发生 电磁 阀卡塞现象 。经跟踪分析 ， 认为与工作 油泵运行时间长或启 动过 于频 繁有关 。工作油泵 长时间运行会 导致油站油温过高 ， 引发油质劣化 ， 从而使液压部套产生积碳等现象， 造成电磁阀卡塞 缺陷 。通过在 7 号机组循环泵 130 4 0 2 2 4 液压系统 上进行以下改进 ， 收到了良好效果。 3 1 增设蓄能器 将蓄能器 由2 个 ( 每个容积为 3 L ) 增 加到 4 个 ( 每个容积为3 L ) ， 以保证阀门油动机工作用油量， 减少工作油泵运行时间。 3 2 更换 工作 油泵 选用流量大一等级的工作油泵 ， 尽量减少油泵 的运行时间。 3 3 增加油站油箱容积 根据新蓄能器容量要求 ， 适度增加油站油箱容 积( 增加 6 L以上 ) ， 防止蓄能器泄压时油站溢油 。 3 4 更换密封件 将 I _ 3 0 4 0 2 2 4 液压 系统密封件全部 由原来 的硅 胶密封件更 换为氟 橡胶等耐 油 、 耐腐蚀 材料 密封 件 ， 通过 1 a 多的试用 ， 效果较好。 a 改造前 b 改造后 图 2 工 作油 泵出 口 管 道改 造 示 意图4 注意事项 2 3电路元、 器件故障 2 3 1 事例 E 2 0 1 1 年 1 2 月 ， 2 号循环泵出 口液动蝶 阀无法开 启， P L C 控制面板显示液压系统故障。经查油系统 压力正常， 但中位讯号器损坏， Y V 1 、 Y V 2 电磁阀卡 塞。 2 3 2 事例 F 2 0 1 3年 2 月 ， 1 号循环泵 出口液动蝶 阀无法 动 作， 故障显示阀门开启失败。经检查发现电磁阀电 源回路 Y V 2 带 电而 Y V1 不带电。 2 3 3解决 办 法 利用机组停机检修机会 ， 对 7 、 8 号机组 3台辅 机循环泵的出口液压蝶阀L J 0 4 0 2 2 4 液压系统电路 元件松垮的接( 插) 头进行了改造， 明显降低了因液 压系统 电路问题 而引发的辅机循 环泵 出 口液压蝶 阀故障的发生率 。 3 技术改进 上述措施的实施 ， 显著降低了7 、 8 号机组辅机 ( 1) 系统部套 的工作问隙超标( 如电磁 阀的工 作间隙增大 ， 插装 阀的密封性不 良) 、 阀门动作油缸 活塞环的工作 异常等 ， 都会增加系统用油量 ， 导致 130 4 0 2 2 4 液压系统工作油泵频繁启动 ， 在消缺时应 逐一进行排查 、 处理 。 ( 2 )1 3 0 4 0 2 2 4 液压 系统 电路 、 接头等元器 件 ， 应选用质量可靠 、 技术成熟的产品 ； 电路 布置时要 规避高温 、 潮湿 、 容易受到外力破坏的环境 。 ( 3 )定期检查各连接部件， 保证紧固可靠； 定 期更换密封件 。 ( 4 )定期清洗油箱及油管等各部套 ； 定期滤油 或换油 ， 及时更换滤芯。 ( 5 )适时调整各液压站 的溢流阀 ， 校对 电接点 压力表 ， 检查电源回路 、 电磁阀油路或 P L C指令等。 5 结语 通过技术改进， 大同第二发电厂7 、 8 号机组辅 机循环泵 出口液压蝶阀 L J 0 4 0 2 2 4 液压系统基本消 除 了各类 问题 ， 并 将改 进措 施在 一 一 1 0 0 内 蒙 古 电 力 技 术 2 0 1 4 年第3 2 卷第3 其 玎 刷卡涩等问题。每个碳刷的电流值控制在基本平 衡状态下 ， 温度不高于8 0 c c ， 以保证碳刷在电流平 衡状态下工作 。 当由于碳刷卡涩造成集 电环接触面 冒火时 ， 应 先检查碳刷的电流和温度是否正常 ， 然后取下卡涩 的碳 刷进行轻 度打磨 ， 直 至在刷握 内能够活 动 自 如 ， 但不要令碳刷在刷握 中晃动过大 ， 碳刷若是正 方形 ， 也可换方向放人刷握内， 这样冒火情况基本 能够消除 ； 由于碳刷 电流过大 引起 冒火时 ， 应及时 更换温度低 、 不冒火、 不卡涩的碳刷 。 ( 2 )检修部门最好指派专人负责碳刷的维护 、 更换工作 ， 变被动管理形式为主动管理形式。 ( 3 )当发 电机碳刷温度高时 ， 通常的原 因及处 理措施为 ： 吸风 口或风道堵塞 ， 应尽快疏通风道 ； 碳 刷 与集 电环接 触面过小 ， 先将 碳刷仔 细调整及 打 磨 ， 使接触面增大 ； 集电环风孔堵塞 ， 先用压缩空气 吹扫或用外部其他冷却方式进行降温， 待停机后再 疏通 ， 或采用 四氯化碳清洗集 电环 ； 若 因碳刷质量 原 因引起 ， 应尽快更换碳刷 ， 并严把产品质量关 ； 励 磁 系统过负荷时应立 即联系运行人员及时调整励 磁系统 电流 ； 因机组振动大 ， 碳刷卡涩或破损 ， 应尽 快重新打磨和调整碳刷 ， 使碳刷在刷握 内能够活动 自如。 ( 4 )在刷握两侧面涂适量导电脂 ， 消除紧力不 足 引起 的导 电不 良现象 。当老式螺旋直压刷握碳 刷磨损 1 3 及新式发 电机分体刷握碳刷磨损 2 3 时 必须进行更换， 以消除碳刷太短、 弹簧压力不足、 电 阻值变大 、 卡涩等现象 。 ( 5 )日常维护非常重要 ， 同 1 台发 电机 的碳刷 型号应 相 同 ， 应更换 、 调整 的一定 要及时更换 、 调 整 。利用钳形电流表测量碳刷 的电流分布情况 ， 通 过打磨或者调整压簧的压力使碳刷的电流分布趋 于平衡 。集电环表面积灰太 多也不利于运行 ， 应定 期清灰。 ( 6 )更换和调整发电机碳刷时应注意 ： 穿绝缘 鞋； 工作时必须将衣服和袖 口扣好， 以免被转动的 设备绞伤 ； 禁止两手 同时触摸两极或一极对地 ； 严 禁两人同时进行碳刷更换工作 。 ( 7 )经常核查发 电机转子接地保护定值 ， 在停 机时， 若时间允许 ， 做传动发电机转子接地保护试 验 。 4 结束语 内蒙古某发 电厂发 电机经现场修 复后运行 至 今 ， 状况 良好 。虽然本次事故原因为发电机绝缘套 筒在设计和生产工艺方面存 在问题 ， 但是 由于其他 原因导致碳刷与集 电环接触不 良， 产生火花直至产 生环火 ， 造成碳刷刷辫相继发红烧断 ， 继而引发机 组非计划停运的事故也有发生。因此 ， 有必要引起 足够 的重视 ， 不断从运行实践 中总结经验 ， 从发电 机 的运行 、 维护 、 试验 、 管理等各个环节把好关 ， 避 免造成机组非计划停运 ， 确保 电力系统安全 、 稳定 、 经济运行 。 参考文献 ： 1 】发 电机