DEH系统的典型故障及处理.doc

DEH系统的典型故障及处理随着汽轮机数字电液调节系统(DEH) 的普及, 系统的故障判断及处理方法已成为电厂越来越关心的课题。本文将对DEH 系统的一些典型故障进行分析, 并将常规的处理方法作一些介绍。1 DEH油压故障1. 1 油压的波动 DEH 油压波动是指在机组正常工作的情况下(非阀门大幅度调整) , DEH 油压上下波动范围大于1. 0 MPa 的现象。但若此时泵的最低输出压力大于11. 2 MPa , 并不影响机组运行。出现DEH 油压波动现象, 主要是由于泵的调节装置动作不灵活造成的。调节装置分为2 部分: 调节阀和推动机构。调节阀装在泵的上部,感受泵出口压力变化并转化成推动机构的推力,其上部的调整螺钉用于设定系统压力。当调节阀阀芯出现卡涩或摩擦阻力增大时, 不能及时将泵出口压力信号转换成推动机构的推力, 造成泵流量调整滞后于压力变化, 使泵输出压力波动。出现这种情况, 可以拆下调节阀并解体, 清洗相关零件, 检查阀芯磨损情况, 复装后基本可以消除故障。推动机构在泵体内部, 活塞产生的推动力克服弹簧力来决定泵斜盘倾角。当推动活塞发生卡涩或摩擦力增大时, 调节阀输出的压力信号变化不能及时转化成斜盘倾角(即泵输出流量) 变化,使泵的输出压力发生波动。出现这种情况时, 需清洗推动机构的相关零件, 并检查推动活动塞的表面质量(该工作最好由制造厂家来做) 。1. 2 油压的下降 DEH 油压下降, 首先检查油管及其接头有无泄漏, 然后对照记录查油箱油位有无下降。油箱油位有下降应先查蓄能器: 氮压是否充足、皮囊有无破裂、充气嘴有无泄漏。油箱油位不变要从系统内部查泄漏: 检查DEH 油泵调节装置有无问题, 泵本身是否存在内泄大; 检查溢流阀是否内漏; 检查伺服阀是否泄漏(一只伺服阀喷嘴磨损最大泄油量可达80 L/ min , 而一台EH油泵最大流量85 L/ min) 。对照各种因素逐项检查修理, 必要时更换皮囊、伺服阀等部件。1. 3 OPC、AST 油压建立不起来其原因有:(1) OPC、AST两级电磁阀卡住。(2) OPC、AST一级电磁阀卡住。(3) 电磁阀线圈烧坏或短路。(4) 控制油节流孔堵塞。(5) 进入OPC 油节流孔堵塞, AST油则是主汽门进油节流孔堵塞或卸荷阀内节流孔堵塞。(6) 电磁阀组件内产生ASP 油的两只节流孔直通。(7) 隔膜阀卡死或膜片破裂或低压安全油没有建立。(8) 油管接头、堵头泄漏。处理时对照原因逐项排除。1. 4 ASP 油压报警 ASP 油压用于在线试验AST电磁阀(见图1) 。ASP 油压由AST油压通过节流孔产生, 再通过节流孔到回油。ASP 油压通常在0. 7 MPa 左右。当AST电磁阀1 或3 动作时, ASP 油压升高, ASP1 压力开关动作; 当AST电磁阀2 或4 动作时, ASP 油压降低, ASP2 压力开关动作。如果AST电磁阀没有动作时, ASP1 或2 压力开关动作, 或AST电磁阀复位后压力开关不复位, 就存在ASP 油压报警。ASP 油压报警多数是由于节流孔堵塞造成的。当前置节流孔(AST 到ASP 的节流孔) 堵塞时,ASP 油压降低, ASP2 压力开关动作, 发出ASP 油压报警; 当后置节流孔(ASP 到回油的节流孔) 堵塞时, ASP 油压升高, ASP1 压力开关动作,发出ASP 油压报警。可以通过检查清洗节流孔来清除故障。当然AST 电磁阀故障也会发出ASP 油压报警。报警后首先要确定是哪一只电磁阀故障, 可以通过更换电磁阀的位置判定。例如ASP 高报警, 说明AST电磁阀1 或3 故障。可以将电磁阀1或电磁阀2 互换位置, 如果此时仍为高报警, 则说明电磁阀3 故障, 如果此时变为低报警, 说明电磁阀1 故障。找到了故障电磁阀, 就可以通过检修或更换来处理。AST控制油节流孔堵塞也会引起ASP 油压报警, 疏通节流孔后报警消除。2 DEH油故障2. 1 DEH油温升高 DEH 系统的正常工作温度为2060 , 当油温高于57 时, 自动投入冷却系统。如果在冷却系统已经投入并正常工作的情况下, 油温持续在50以上, 则我们认为系统发热量过大, 油温过高。油温过高排除环境因素之外, 主要是由于系统内泄造成的。此时, 油泵的电流会增大。造成系统内泄过大的原因主要有以下几种:(1) 安全阀DB10 泄漏。安全阀DB10 的溢流压力应高于泵出口压力2. 53. 0 MPa , 如果二者的差值过小, 会造成安全阀溢流。此时DB10 阀的回油管会发热。(2) 蓄能器短路。正常工作时高压蓄能器进油阀打开, 回油阀关闭。当回油阀未关紧或阀门不严时, 高压油直接泄漏到回油管, 造成内泄。此时, 阀门不严的蓄能器的回油管会发热。(3) 伺服阀泄漏。当伺服阀的阀口磨损或被腐蚀时, 伺服阀内泄增大。此时, 该油动机的回油管温度会升高。(4) 卸荷阀卡涩或安全油压过低。当油动机上卸荷阀动作后发生卡涩会造成泄漏, 当泄漏大时油动机无法开启, 当泄漏小时造成内泄。此时,该油动机的回油管温度会升高。当安全系统发生故障出现泄漏时, 安全油压降低, 会使一个或数个卸荷阀关不严造成油动机内泄。2. 2 抗燃油酸值升高 抗燃油新油酸度指标为0. 03 mg KOH/ g , 制造厂家规定的运行指标为0. 1 mg KOH/ g , 当酸度指标超过0. 1 mg KOH/ g 时, 我们认为抗燃油酸度过高, 高酸度会导致抗燃油产生沉淀、起泡和空气间隔等问题。影响抗燃油酸度的因素很多, 对于我们使用的DEH 系统来讲, 影响抗燃油酸度的主要因素为局部过热和油质劣化, 其中以局部过热最为普遍。因为系统工作在汽轮机上, 伴随着高温、高压蒸汽, 难免有部分元件或管道处于高温环境中, 温度增加使抗燃油氧化加快, 氧化会使抗燃油酸度增加, 颜色变深。所以, 我们在设计和安装DEH系统时应注意:(1) 系统元件特别是管道应远离高温区域。(2) 增加通风, 降低环境温度。(3) 增加抗燃油的流动, 尽量避免死油腔。为此, 制造厂家在油缸设计中允许活塞有少量的泄漏量。抗燃油的酸值升高后, 必须连续投入再生装置。再生装置中的硅藻土滤芯能有效地降低抗燃油的酸度。当抗燃油的酸度接近0. 1 mg KOH/ g(例如大于0. 08 mg KOH/ g) , 就应投入再生装置,这时酸度会很快下降。当抗燃油酸度超过0. 3 mgKOH/ g 时, 使用硅藻土很难使酸度降下来。当抗燃油酸度超过0. 5 mg KOH/ g 时, 已不能运行, 需要换油。3 油动机故障3. 1 油动机摆动 在输入指令不变的情况下, 油动机反馈信号发生周期性的连续变化, 我们称之为油动机摆动。油动机摆动的幅值有大有小, 频率有快有慢。产生油动机摆动的原因主要有以下几个方面:(1) 热工信号问题。当二只位移传感器发生干扰时、当VCC 卡输出信号含有交流分量时、当伺服阀信号电缆有某点接地时均会发生油动机摆动现象。(2) 伺服阀故障。当伺服阀接收到指令信号后, 因其内部故障产生振荡, 使输出流量发生变化, 造成油动机摆动。(3) 阀门突跳引起的输出指令变化。当某一阀门工作在一个特定的工作点时, 由于蒸汽力的作用, 使主阀由门杆的下死点突然跳到门杆的上死点, 造成流量增大, 根据功率反馈, DEH 发出指令关小该阀门。在阀门关小的过程中, 同样在蒸汽力的作用下, 主阀又由门杆的上死点突然跳到门杆的下死点, 造成流量减少, DEH 又发出开大该阀门的指令。如此反复, 造成油动机摆动。DEH 对由于阀门突跳引起的油动机摆动无能为力, 只有通过修改阀门特性曲线使常用工作点远离该位置。3. 2 油动机拒动在运行中伺服阀给信号阀门不动作, 排除阀门门杆卡涩因素, 主要是油动机拒动。引起油动机拒动原因:(1) 伺服阀卡涩。(2) AST、OPC 油没有建立。(3) 卸荷阀没有复位, 阀芯卡住。(4) OPC 逆止阀卡住。在线更换伺服阀、卸荷阀, 停泵处理OPC 逆止阀、AST和OPC 电磁阀及其组件。4 其他部件故障4. 1 阀门门杆波动阀门门杆波动是指阀门门杆小范围频繁窜动。引起这类现象原因有:(1) DEH油压波动引起阀门波动。(2) 阀门门杆卡涩引发频繁突跳。(3) LVDT 线接地、线破损、振荡频率大而引起波动。具体措施是更换LVDT, 消除阀门门杆卡涩和DEH油压波动。4. 2 伺服阀故障目前使用的伺服阀主要是MOOG 761 - 001 或002 和MOOG72A560 两大类。前种使用较广, 后种主要使用在600 MW高调和部分抽汽机组低调油动机中。两种型号产品均为美国MOOG 公司产品。伺服阀故障主要有3 种情况:(1) 卡。主要现象是伺服阀喷嘴或阀芯被油中杂质堵死, 阀芯被偏在一边, 可能偏在油动机全开位置, 也可能偏在全关位置, 不管信号如何变化, 伺服阀总是拒动, 常用方法更换伺服阀。(2) 堵。主要是由于油质很差, 堵塞伺服阀内部滤芯, 当堵塞严重时, 喷嘴、挡板放大器的放大系数下降, 阀芯移动减少直至不动, 伺服阀灵敏度下降, 调节功能下降, 油动机动作相对指令明显滞后。通常更换伺服阀送制造厂家清洗。(3) 内泄大。伺服阀内泄包括喷嘴挡板内泄和阀芯阀套之间的内泄。喷嘴挡板内泄一般不会变化太大, 主要是阀芯阀套之间内泄。其主要原因是检修时带进油中的氯离子对阀芯进行电腐蚀,破坏阀芯阀套密封面, 致使伺服阀的压力特性明显下降, 调节功能下降, 严重时使闭环系统产生低频振幅。必须更换伺服阀并及时滤油。4. 3 隔膜阀泄压慢1 号机组DEH 改造后, 机组做机械超速试验时, 发现危急遮断油门动作后高中压主汽门关闭时间明显放慢, 经检查系隔膜阀顶部透平油压仍有0. 2 MPa 致使隔膜阀泄压慢, 存在这种情况对机组的安全运行带来隐患。后在停机消缺时, 将安全油压的节流孔从4 mm改为3 mm, 以保证隔膜阀上透平油压小于0. 1 MPa 。在2 号机DEH 技改中将低压保安系统的节流孔作了新的改进, 加装了辅助油门, 低压保安系统动作时通过辅助油门快速切断安全油并泄压,加快隔膜阀动作, 确保机组安全。4. 4 油管振动DEH 油管路特别是靠近油动机部分发生高频振荡, 振幅达0. 5 mm 以上, 我们称之为油管振动, 其中以HP 管为最多。油管振动往往不会引起电厂员工的重视, 但油管振动会引起接头或管夹松动, 造成泄漏, 严惩时会发生管路断裂。引起油管振动的原因主要有以下几个方面:(1) 机组振动。油动机与阀门本体相连, 例如300 MW 机组中压调门和125 MW 机组的高压调门, 油动机在汽缸的最上部, 当机组振动较大时, 势必造成油动机振动大, 与之相连的油管振动也必然大。(2) 管夹固定不好。管夹必须可靠固定, 如果管夹固定不好, 会使油管发生振动。(3) 伺服阀故障, 产生振荡信号, 引起油管振动。(4) 控制信号夹带交流分量, 使HP 油管内的压力交变产生油管振动。可以通过试验来判断是哪一种原因引起的振动。当振动发生时, 通过强制信号将该阀门慢慢置于全关位置, 关闭进油门, 拔下伺服阀插头,测量振动。如果此时振动明显减少, 说明是伺服阀或控制信号问题; 如果振动依旧, 说明是机组振动。对于前一种情况, 打开进油门, 使用伺服阀测试工具通过外加信号的方法将阀门开启至原来位置, 如果此时没有振动, 说明是控制信号问题, 由热工检查处理; 如果振动加大, 说明是伺服阀故障, 应立即更换伺服阀。5 油质问题DEH 系统中