肖寧
【摘要】 現(xiàn)代汽輪大電機(jī)組已經(jīng)發(fā)展到了以計(jì)算機(jī)為核心的電液調(diào)節(jié),簡稱為DEH,本文對(duì)DEH系統(tǒng)發(fā)生的卡澀、泄漏等現(xiàn)象進(jìn)行故障診斷的研究,同時(shí)提出了快速進(jìn)行診斷和優(yōu)化的措施。
【關(guān)鍵詞】 汽輪機(jī) 能源與動(dòng)力工程 DEH系統(tǒng) 故障 處理措施
一、 引言
雖然DEH系統(tǒng)以其精度、可靠性、自動(dòng)化程度高表現(xiàn)出了較為廣泛的應(yīng)用性,但是該系統(tǒng)并不是沒有缺陷的,首先該系統(tǒng)一旦發(fā)生故障很難排除,其次該系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)對(duì)故障關(guān)鍵部位進(jìn)行準(zhǔn)確的診斷,再者系統(tǒng)在運(yùn)行過程當(dāng)中所產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)對(duì)管道和元件的腐蝕易造成系統(tǒng)卡澀等現(xiàn)象。
二、DEH系統(tǒng)介紹
2.1 DEH控制系統(tǒng)主要功能
DEH控制系統(tǒng)功能可以分為基本控制和自動(dòng)控制兩部分,其中基本控制主要實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)速、升速的控制以及對(duì)升負(fù)荷、負(fù)荷的控制。除此之外,基本控制還可以實(shí)現(xiàn)如下功能:機(jī)爐的協(xié)調(diào)控制、主汽壓力低保護(hù)、負(fù)荷的快速遞減、噴油試驗(yàn)以及超速保護(hù)等功能。自動(dòng)控制主要完成對(duì)汽缸、軸系、汽封等參數(shù)的監(jiān)視,能夠達(dá)到應(yīng)力控制與自啟停的目的。
2.2 DEH系統(tǒng)工作原理
DEH系統(tǒng)中當(dāng)發(fā)電機(jī)需要對(duì)變壓器升壓連接電網(wǎng)或者是輸電線路時(shí),符合線面的公式:
三、汽輪機(jī)DEH控制系統(tǒng)常見故障分析
3.1 系統(tǒng)內(nèi)泄漏故障
根據(jù)液壓流體力學(xué)角度來看,內(nèi)泄漏可以分為下面幾種,并可以用下面的公式來表示:
(1)環(huán)形縫隙類:該中類型的內(nèi)泄漏主要出現(xiàn)在換向閥、閥芯及閥體、液壓活塞和缸體之間銜接的位置處,具體的泄漏量可以用下面的公式來表示:
其中P1表示縫隙內(nèi)的高側(cè)壓壓力,P2表示的是低側(cè)壓壓力,η表示油液動(dòng)力粘度,l表示楔長,h代表縫隙高度,ε代表相對(duì)偏心率,d代表圓柱面直徑。
(2)楔形縫隙內(nèi)發(fā)生的泄漏:這種泄漏主要是裝配不合適、磨損、配合面平行度低造成的,具體的泄漏量可以用下面的公式來表示:
b表示的是和油液流向垂直的縫隙高度,h1代表的是入口位置的高度,h2表示的是縫隙出口位置的高度。
內(nèi)泄漏故障的診斷難度是非常大的,系統(tǒng)內(nèi)泄漏主要會(huì)造成閥套銳邊以及閥芯的腐蝕,同時(shí)還會(huì)造成油溫升高、容積損失增大,導(dǎo)致系統(tǒng)的可靠性降低。
3.2 操縱機(jī)構(gòu)卡澀故障
DEH系統(tǒng)發(fā)生卡澀故障主要是由于滑塊偏斜或者是受力不均所造成的,當(dāng)彈簧偏心、滑閥上下出現(xiàn)作用力差,從而形成力偶,導(dǎo)致出現(xiàn)滑閥的傾斜,造成卡澀。一方面是因?yàn)閺椈晌恢脝栴},另外一方面是由于工藝問題,由于DEH系統(tǒng)當(dāng)中的重型彈簧不管汽門處于調(diào)節(jié)還是關(guān)閉對(duì)系統(tǒng)的壓力都是很大的,會(huì)造成滑塊和側(cè)壁之間出現(xiàn)較大卡澀力。
3.3伺服閥堵塞故障
在DEH系統(tǒng)當(dāng)中易出現(xiàn)堵塞的主要有五個(gè)部位,具體的設(shè)備噴嘴液流力以及閥芯運(yùn)動(dòng)可以用下面的兩ge公式表示:
An表示的是噴嘴面積大小,PLP表示的是噴嘴腔之間的壓力差,Cdf表示的是擋板和噴嘴之間的流量系數(shù),x0表示的是二者之間的零度距離,PS表示的是供油壓力,Av表示對(duì)額是閥芯端面積,pL表示負(fù)載壓力,xv表示閥芯間位移,w表示的是閥口面積梯度。
由上面的兩個(gè)公式可以看出當(dāng)出現(xiàn)阻塞的時(shí)候An及PLP就會(huì)發(fā)生異常,進(jìn)而出現(xiàn)供油流量的減少,使得PS過低,無法對(duì)伺服閥進(jìn)行有效的控制,進(jìn)而出現(xiàn)油動(dòng)機(jī)出現(xiàn)拒動(dòng)。
四、DEH系統(tǒng)常見故障處理措施
1、 DEH系統(tǒng)內(nèi)泄漏故障處理措施。對(duì)于處理系統(tǒng)內(nèi)泄漏油故障常見方法如下:一是將DEH控制系統(tǒng)的管道盡量遠(yuǎn)離高溫區(qū),條件允許的話可以增加隔熱裝置;二是保持DEH控制系統(tǒng)周圍環(huán)境空氣流通,達(dá)到降低環(huán)境溫度的目的;三是提高抗燃油的流動(dòng)行,盡可能的避免堵塞。四是使用除鹽水對(duì)高溫油進(jìn)行冷卻,并采用不銹鋼管存放冷油器;五是在油箱中加裝空氣凈化器,進(jìn)一步去除油中的水分。一般情況下,當(dāng)油酸度超過0.5mgKOH/g時(shí),就需要重新更換新油。
2、操縱機(jī)構(gòu)卡澀故障處理措施。對(duì)于系統(tǒng)所出現(xiàn)的卡澀,故障診斷的方法可以采用魯棒診斷、補(bǔ)償算法等進(jìn)行,而具體的故障解決措施可以通過旋轉(zhuǎn)活塞這種方式來使得液壓缸軸向的摩擦力來達(dá)到降低的目的。
3、伺服閥故障處理措施。對(duì)于伺服閥故障處理,最常見也是最有效的方法就是將伺服閥與油過濾系統(tǒng)進(jìn)行隔離,并要求要求油首先經(jīng)過過濾系統(tǒng),達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后再進(jìn)入伺服閥完成相應(yīng)運(yùn)作。
五、總結(jié)
DEH系統(tǒng)常見故障非常復(fù)雜,涉及到很多學(xué)科,在故障的解決過程當(dāng)中需要從多角度進(jìn)行分析,本文的研究主要是從其故障發(fā)生的原理角度出發(fā)然后簡單的介紹了解決故障的措施,但是該系統(tǒng)真正的實(shí)現(xiàn)故障隔離及多故障同步解決還尚需時(shí)間進(jìn)行解決。