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国产200MW机组电液伺服阀故障的原因分析与处理【摘要】随着自动化程度的提高汽轮机数字电液控制系统已得到广泛应用EH油系统作为汽轮机数字电液控制系统的重要组成部分它的故障严重危及汽轮机的安全运行。电液伺服阀是EH油系统中执行机构的重要部件分析伺服阀故障原因及处理是一项很重要的工作。【关键词】汽轮机;电液伺服阀;抗燃油;油质1概述富拉尔基发电厂总装机容量为1200MW为6台哈尔滨汽轮机厂生产的N200—130—535/535型汽轮机。6台机组经过改造设备选用上海新华控制工程有限公司生产的DEH—ⅢA型纯电液调节系统。改造后6台机组经过多次启停机及长周期运行考验使用情况良好。但在使用中也暴露了一些问题特别是电液伺服阀经常出现故障现概括如下以便大家探讨和改进完善。2电液伺服阀的结构和工作原理电液伺服阀是由控制线圈、永久磁钢、可动衔铁、弹簧管、挡板、喷嘴、断流滑阀、反馈杆、零点调整钮、固定节流孔、滤油器、外壳等主要零件组成。电液伺服阀的工作原理是一个力矩马达和两级液压放大反馈系统所组成。第一级液压放大是双喷嘴和挡板系统;第二级放大是滑阀系统。当电调装置来的电流进入控制线圈时在永久磁钢的作用下产生偏转扭矩使衔铁旋转带动挡板改变喷嘴与挡板间隙从而产生油压差使油缸活塞移动输出位移量来操纵调节汽阀的开度。为了增加调节系统的稳定性在伺服阀中设置了反馈弹簧。另外在伺服阀调整时有一定的机械零偏以便在运行中突然发生断电或失去电信号时借机械力量最后使滑阀偏移一侧使汽阀关闭。3具体问题的提出华电富拉尔基发电厂汽轮机调节系统的工作介质是高压抗燃油化学名称为三芳基磷酸酯简称EH。每台机组高压调节汽门、中压调节汽门各4个共配用了8个电液伺服阀。2010年5月份#3机组正常运行时#1高压调速汽门突然关闭造成机组负荷的波动。2010年12月份#6机#3中压调速汽门也突然关闭。这两次情况经运行、检修人员及时处理均未造成较大影响。这几年其它机组也相继发生过类似现象。经过几年来的跟踪分析发现多数情况都是电液伺服阀卡、堵造成的。4故障原因分析针对我厂阀门关闭故障现象作了大量检查分析4.1控制部分故障4.1.1DEH控制系统软件故障该类故障包括软件突然出错阀门特征参数发生了变化可调参数被修改软件带有病毒系统某个环节通信突然中断等。不过DEH系统信息量并不大操作量不多软件设计比较科学加上管理严格发生DEH系统软件故障的可能性极小。4.1.2DEH控制系统硬件故障比如工作/备用阀门故障输入/输出接口模块故障控制、反馈信号回路短路、断线、接触不良等等。由于硬件设计较科学只要运行维护检查措施到位发生硬件故障的可能性也不大。4.2电液伺服阀本身故障电液伺服阀本身故障是指伺服阀控制短路或断线。零部件腐蚀、密封件损坏造成泄露滤油器堵塞造成油流不畅等。造成伺服阀本身故障的原因较多如抗燃油油质不合格抗燃油油温过高其颗粒度、酸性等指标超过规定标准等都会使电液伺服阀工作不正常。导致抗燃油油质下降的原因有:4.2.1油中大颗粒杂质进入检修过程中结合件、零部件未清洗干净检修环境不清洁密封件老化脱落EH油对油箱、管道内壁上有机物的溶解和剥离EH油泵、冷却泵、滤油泵及部件金属间摩擦所产生的金属碎屑进入EH油中。4.2.2抗燃油水解和酸性腐蚀EH油是一种磷酸脂和其它脂类一样都能水解磷酸脂水解后会生成磷酸根和醇类。所产生的酸性产物又进一步水解促进敏感部件的腐蚀而且三芳基磷酸脂对周围环境中的潮气吸附能力特别强在北方夏季连续的阴雨天气里可能会使EH油中含水量增大使水中的酸性指标增加导电率增大。酸值一般规定在0.5mgkoH/g以下当酸值超过0.1mgkoH/g时就必须及时检查维护。酸值超标导电率增大就会引起电液伺服阀受到不同程度的腐蚀在滑阀凸肩、喷嘴及节流孔处腐蚀尤为严重。另外抗燃油油温过高会加剧电化学腐蚀。4.2.3抗燃油油温过高高压抗燃油正常工作温度为20~60℃当EH油长期在高温上限左右工作时会发生高温氧化和裂变局部过热就可能发生热裂变导致酸值增加或产生沉淀增加颗粒污染。温度升高还会使油的电阻率降低对电液伺服阀阀口的电化学腐蚀加剧使密封件加速老化。导致抗燃油油温过高的原因有:(1)系统压力调整过高机械损耗过大。系统离热源太近管路安装所经过部位环境温度过高。(2)有压回油单向阀漏流系统溢流阀调整值过低。系统溢流阀调整值一般应高于泵出口2.5~3.0MPa。如出现此类情况将使高压油直接