陸玉春

（上海梅山鋼鐵股份有限公司熱電廠，江蘇南京 210039）

引言

梅鋼熱電廠動力4號、6號汽輪發(fā)電機組為上海汽輪機廠生產(chǎn)的CC60-8.83/4.41/1.27 型60 MW 雙抽汽凝汽式汽輪機，其調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)由DEH 系統(tǒng)（采用數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)）、EH 供油系統(tǒng)、EH 油動機、保護(hù)系統(tǒng)等組成。EH 供油系統(tǒng)包含油箱、油泵、冷油器、蓄能器、控制塊等。每個調(diào)門由油動機驅(qū)動，油動機緊密安裝在控制塊上，每只控制塊與油動機緊密布置在汽輪機本體上。在實際運行過程中，EH 油系統(tǒng)多次發(fā)生漏油、油缸和控制塊超溫、高壓油管斷裂、油動機失控等故障，導(dǎo)致機組被迫停機。通過對故障原因的查找、分析，在多年改進(jìn)實踐的基礎(chǔ)上，形成了有效的應(yīng)對措施和日常維護(hù)方案，最終有效減少了EH油系統(tǒng)的故障次數(shù)。

1 EH油系統(tǒng)漏油

EH 油系統(tǒng)常見漏油故障有：密封圈損壞、油管斷裂、油管有裂紋等。

（1）密封圈損壞主要有三種情況，第一種是EH油局部受熱劣化，引起酸值高，導(dǎo)致密封圈老化，使用壽命縮短；第二種是活塞桿表面因高溫積碳拉毛密封圈引起泄漏；第三種是密封圈回裝過程中，被絲牙剪切未能及時發(fā)現(xiàn)引起泄漏。

從兩臺機組的運行實績來看，密封圈突然失效漏油導(dǎo)致機組停役的情況占比最多，這與酸值高、局部高溫引起密封圈壽命縮短密切相關(guān)。因此，通過將EH 油系統(tǒng)油缸、控制塊、電磁閥等部件每4 年拆檢維護(hù)一次，更換所有密封圈，同時檢查確認(rèn)密封圈材質(zhì)是否為氟橡膠、是否完好，螺紋接頭回裝時防止絲牙剪切密封圈，最終實現(xiàn)了兩臺機組近五年來未發(fā)生過因密封圈漏油而導(dǎo)致的停機事故。

(2)EH 油管斷裂一般發(fā)生在HP 管靠近油動機活接頭的焊縫處，是由于管路高頻振蕩引起的，一般振幅達(dá)0.5 mm 以上。從運行實績來看，6 號機1號高調(diào)門、2 號高調(diào)門分別發(fā)生過一次高壓油管斷裂引起的停機事故。在排查故障時，首先要確認(rèn)振動產(chǎn)生的原因，引起油管振動的原因主要有機組振動、管夾固定不好、伺服閥故障、控制信號夾帶交流分量。其中伺服閥故障會產(chǎn)生振蕩信號，引起油管振動，而控制信號夾帶交流分量，使HP 油管內(nèi)的壓力交變，也產(chǎn)生油管振動。

上述故障可以通過試驗來判斷是哪一種原因引起的振動。當(dāng)振動發(fā)生時，通過強制信號將該閥門慢慢置于全關(guān)位置，關(guān)閉進(jìn)油門，拔下伺服閥插頭，測量振動。如果此時振動明顯減小，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(jìn)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(yīng)立即更換伺服閥。

(3)油管路有裂紋，常見于焊縫處，在管路振動較大的情況下引起裂紋擴展，引發(fā)漏油。例如4 號機蓄能器支架與汽輪機同處于一個平臺的情況下，由于機組本身振動引起基礎(chǔ)振動較大，引發(fā)蓄能器進(jìn)油管與蓄能器接頭處高頻振動，導(dǎo)致焊縫出現(xiàn)裂紋泄漏。因此采取了兩項措施，一種是將蓄能器及支架移位至另一振動較小的基礎(chǔ)平臺上，另一種是針對無法移位的蓄能器，在支架與蓄能器之間加橡皮，減小振動幅度。

2 EH油酸值過高

兩臺機組自投運以來，酸值超標(biāo)成為常態(tài)，即使投入除酸功能進(jìn)行除酸，酸值也控制不下來，最終不得不換油。

酸值過高主要有兩個方面因素，一個是除酸功能失效，第二個是化驗頻次太低，半年一次，未能及時采取應(yīng)對措施。

兩臺機組均采用移動式Pall 濾油機（離子交換再生過濾裝置，型號：PFS-001-8300）對機組EH 油進(jìn)行除酸、除水、過濾，在該濾油機投運之初，除酸功能未發(fā)揮作用，以6號機為例，機組酸值曾上升至0.57 mgKOH/g，經(jīng)現(xiàn)場排查，主要原因是過濾油泵的流量遠(yuǎn)大于除酸油泵，兩臺油泵共用一路進(jìn)油管，導(dǎo)致除酸油泵入口吸不到油，從而未發(fā)揮除酸功能。通過單獨排一路除酸油泵進(jìn)油管，投入除酸油泵，20天后酸值降至0.07 mgKOH/g。雖然酸值控制下來了，但曾經(jīng)酸值高對EH 油系統(tǒng)零部件和密封件的腐蝕是不可逆的，因此6號機安排了大修，對EH 油系統(tǒng)做了全面的維護(hù)，并提高EH 油化驗頻次，由1 次/半年改為1 次/月，監(jiān)控酸值、水份和顆粒度等指標(biāo)。改進(jìn)后三個月EH 油酸值分別為0.03 mgKOH/g、0.05 mgKOH/g、0.05 mgKOH/g，改進(jìn)后酸值未發(fā)生超過0.1 mgKOH/g的情況。

3 部分EH油缸及控制塊超溫

對汽輪機調(diào)門油動機和控制塊進(jìn)行測溫，發(fā)現(xiàn)油缸和控制塊普遍超溫，特別是中調(diào)門，因油缸與控制塊緊貼汽輪機本體表面，最高點溫度高達(dá)260 ℃。對汽輪機本體保溫進(jìn)行測溫，局部達(dá)200 ℃。

造成EH 油缸及控制塊超溫的主要原因有兩個：一個是汽輪機保溫不達(dá)標(biāo)，局部超溫嚴(yán)重，對分布于汽輪機四周的油缸和控制塊有持續(xù)的熱輻射；另一個是油缸和控制塊與汽缸本體緊密連接在一起，金屬導(dǎo)熱引起油缸及控制塊溫度偏高。

針對上述情況，采取了以下幾項措施：

(1)消除汽輪機本體漏汽點，對本體保溫進(jìn)行更換和完善，控制表面溫度低于50 ℃。

利用大修機會，拆除汽輪機上下缸保溫，采用高位灌水法查找本體漏點，如中分面、法蘭、管道焊縫等，消除漏點。保溫恢復(fù)時，內(nèi)外層接縫應(yīng)彼此錯開，層間和縫間不得有空穴，用鍍鋅鐵絲和鐵絲網(wǎng)扎緊。

(2)將EH油缸及控制塊分離，遠(yuǎn)離熱源。

油缸與控制塊原設(shè)計是緊密貼合在一起，通過改造，將油缸保留在原位，將控制塊移至汽輪機側(cè)面，固定于支架上，油缸與控制塊之間用硬管連接，管路設(shè)置多個彎頭，吸收汽輪機熱膨脹產(chǎn)生的位移。

(3)對EH 油缸進(jìn)行改造，增加冷卻水套，活塞桿增加節(jié)流孔。

對EH 油缸進(jìn)行改造，油缸油口到集成塊的每根管路上都必須配置排氣接頭，用于排空管道內(nèi)的空氣；重新設(shè)計和加工EH 油缸上平面連接法蘭，增加冷卻水套，設(shè)置冷卻水接口；重新加工活塞桿，在活塞桿上增加φ0.6 mm 的節(jié)流小孔，增加內(nèi)泄，使油缸內(nèi)部的抗燃油產(chǎn)生流動，帶走局部超溫產(chǎn)生的熱量。

通過上述改造，可以實現(xiàn)油缸及控制塊溫度不高于60 ℃，EH 油系統(tǒng)不再局部受熱，為酸值控制打好了基礎(chǔ)。

4 油動機失控

以4 號機為例，經(jīng)常出現(xiàn)油動機無法開啟或處于全開狀態(tài)而關(guān)不下去的情況，甚至出現(xiàn)將伺服閥插頭拔出后，油動機自身先全關(guān)而后又全開的不受控現(xiàn)象。

針對油動機無法開啟的情況，首先要排查伺服閥的航空插頭和航空插頭的接線是否良好。排除接線和插頭問題后，基本可以判定是伺服閥故障。

伺服閥的故障主要是卡澀和電化學(xué)腐蝕，伺服閥卡澀會導(dǎo)致油動機始終處于全開或全關(guān)狀態(tài)，電化學(xué)腐蝕會造成伺服閥的靈敏度下降，導(dǎo)致油動機擺動，影響機組穩(wěn)定運行。

伺服閥的噴嘴和擋板的間隙為30 μm，如果EH 油油質(zhì)較差，會造成伺服閥的噴嘴堵塞，造成滑閥只能處在或左或右的位置，表現(xiàn)出來的結(jié)果是油動機往往卡在全開或全關(guān)的位置，失去控制。因伺服閥的滑閥工作間隙只有2～3 μm，雜質(zhì)很難進(jìn)入，且在高壓油的作用下，稍有卡澀也完全能克服。

4號機EH 油系統(tǒng)故障最嚴(yán)重時，出現(xiàn)冷態(tài)啟動后多個油動機同時不受控制，始終處于全開或全關(guān)狀態(tài)，當(dāng)EH 油系統(tǒng)溫度上升以后，故障會明顯好轉(zhuǎn)。通過系統(tǒng)排查，發(fā)現(xiàn)EH 油中有油泥，抽出油箱上的磁棒，能夠明顯看到附著的膠泥狀物質(zhì)。

針對上述情況，立即安排4號機停役并更換EH油。先將油溫升至90 ℃，循環(huán)沖洗EH 油系統(tǒng)，并使所有調(diào)門油動機全行程動作數(shù)次，使油泥溶解于抗燃油中，再放掉所有EH 油，并清理EH 油箱，加入新油繼續(xù)沖洗，至顆粒度合格后放掉沖洗油，清理油箱、更換濾芯、伺服閥等，再次加入新油，控制油溫至正常運行范圍，進(jìn)行循環(huán)過濾至顆粒度合格，再投入運行。[1]

上述故障主要是EH 油油質(zhì)差引起的，經(jīng)過系統(tǒng)沖洗和換油后，4 號機未再發(fā)生油動機失控的故障。因此，在日常運行維護(hù)時，要加強油質(zhì)過濾，定期拆檢清洗油箱、油缸、控制塊、電磁閥等部套，沖洗管路。

5 總結(jié)

EH 油系統(tǒng)局部超溫會引起酸值升高，酸值過高會引發(fā)密封圈失效漏油、伺服閥故障和EH 油顆粒度超標(biāo)。EH 油中顆粒度超標(biāo)或含有油泥會卡澀伺服閥噴嘴，繼而導(dǎo)致油動機失控。因此，酸值和顆粒度超標(biāo)是引起EH 油系統(tǒng)故障的主要原因。所以EH 油系統(tǒng)的維護(hù)，平日重點在油質(zhì)管理，同時結(jié)合年修契機，制定電磁閥、伺服閥、EH 油泵、控制塊、油缸、隔膜閥等部套的拆檢維護(hù)計劃，為汽輪機的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行奠定基礎(chǔ)。