抗燃油系統常見故障與分析

【摘要】本文針對調節保安系統的主要部件對常見機械故障原因進行了分析，為該系統正常運行和處理故障提供一定的參考。

【關鍵詞】私服閥； 調節保安系統； AST電磁閥；

前言：汽輪機數字電液控制系統已在汽輪機上得到廣泛應用，抗燃油系統主要由供油系統、執行機構和危急遮斷系統三大部分組成，作為汽輪機數字電液控制系統的重要組成部分，它以高壓抗燃油為介質，完成DEH指令信號到汽輪機閥門動作的轉換，它的故障將嚴重危及汽輪機的安全運行。

1 常見機械故障的分析處理

1.1伺服閥

1.1.1 伺服閥工作原理

伺服閥又稱電液轉換器，它將控制輸出信號轉換成液壓信號，是EH油系統的核心部件，它由一個力矩馬達和兩級液壓擴大及機械反饋系統組成。正常情況下，擋板兩側與噴嘴的距離相等，使兩側噴嘴的泄油面積相等，噴嘴兩側油壓相等。當有電信號輸入，銜鐵帶動擋板轉動，擋板移近一只噴嘴，使這只噴嘴的泄油面積變小，流量變小，噴嘴前油壓變高，對側則相反，這樣就將電信號轉變為機械位移信號，最終轉變為油壓信號，并通過噴嘴擋板系統將信號放大。擋板兩側噴嘴前油壓與下部滑閥的兩腔室相同，兩端油壓差使滑閥移動，并由滑閥上的凸肩控制的油口開啟或關閉，以控制高壓油通向油動機活塞下腔，克服彈簧力打開閥門，或將活塞下腔通向回油，關小閥門。伺服閥中還設置了反饋彈簧，并設有機械偏零，在失去電信號時，滑閥偏向一側，使閥門關閉。

1.1.2 伺服閥主要故障

伺服閥主要故障為卡澀和電化學腐蝕，主要表現為油動機始終處于全開或全關位置而無法控制。伺服閥的閥芯與閥套間隙只有2μm左右，極易造成卡澀，一旦卡死，將導致調節過程無法控制；另外伺服閥的噴嘴與擋板之間也容易發生卡澀，伺服閥噴嘴與擋板之間的間隙在0.03mm左右，當油中有顆粒卡在當中時，就會使擋板始終靠近一個噴嘴且反饋桿無法將其拉回，主閥芯兩端的壓差始終存在，造成閥芯向一個方向開，油動機就會處于全開或全關位置而無法控制。當其發生卡澀時，最好交給專業廠家修理。

1.2 快速卸荷閥

1.2.1快速卸荷閥動作過程

快速卸荷閥安裝在油動機液壓塊上，當機組緊急停機或危急脫扣裝置動作時，危急遮斷油失壓，滑閥上移，壓力油與回油導通，使得油動機下腔的壓力油經卸荷閥回油快速釋放，這時不論伺服放大器輸出的信號大小，在閥門彈簧力的作用下，均使閥門關閉。

1.2.2快速卸荷閥常見故障

卸荷閥的常見故障是杯狀滑閥卡澀或關不嚴，造成系統泄漏，嚴重時油動機無法

開啟，內漏時大量壓力油通過卸荷閥回到回油管，顯產生大量的熱量使回油管道發熱，因此通過檢查回油管道溫度可以判斷是否內漏。出現卸荷閥卡澀或關閉不嚴的故障后，可以通過清洗卸荷閥的方法排除。當調節螺釘未旋緊或針形閥處未關嚴時，危急遮斷油通過先導閥泄去，油動機同樣會產生內漏；壓力油與危急遮斷油之間的小孔堵塞，危急遮斷油無法產生，油動機也會產生內漏。所以當油動機出現內漏后，這些地方都需要檢查。

1.3 AST電磁閥

1.3.1AST電磁閥動作過程

正常情況下，四只電磁閥被通電勵磁關閉，當電磁閥失電打開時，首先泄去由壓力油經節流孔提供的先導控制油壓，使得主閥后移，遮斷油口被打開，泄去危急遮斷油，導致蒸汽閥門關閉，汽輪機停機。四只電磁閥是串并聯布置，有多重保護功能，每個通道中至少須一只電磁閥打開，才會導致停機。同時也提高了系統的可靠性，四只電磁閥中任意一只損壞或拒動均不會引起停機。

1.3.2 AST電磁閥主要故障

AST電磁閥主要故障有：①電磁閥線圈無法帶電。電磁閥帶電后，其頂部有較強的

磁性，可用鐵質物質校驗，若無磁性，說明電磁閥沒有正常帶電，可能是線圈故障，需要更換電磁閥或線圈；②節流孔堵塞，先導控制油壓無法建立，主閥也不能關閉，需清洗檢查后排除；③主閥關閉不嚴，當電磁閥出現卡澀或閥口處有雜質時，會造成主閥關閉不嚴，進油口與出油口之間有泄漏，可能造成危急遮斷油壓過低，需清洗檢查后排除；

④閥芯與閥套之間間隙過大。主閥與閥套之間是間隙配合，如果二者之間間隙過大，當

控制油通過先導電磁閥卸壓時，危急遮斷油會通過間隙從閥芯的右側到左側補充控制油

壓，使閥芯的開口很小，可能造成打閘后危急遮斷油壓過高，需要更換閥芯或閥體。

1.4 EH油泵

1.4.1 EH油泵工作原理

EH油泵為恒壓變量柱塞泵，它恒定的壓力輸出是通過出口壓力變化反饋調節實現

的。調節裝置分為二部分：調節閥和推動機構。調節閥裝于泵的上部，感受泵出口壓力

變化并轉化成推動機構的推力。推動機構在泵體內部，調節閥輸出的壓力信號變化將轉

化為斜盤傾角變化，活塞產生的推力克服彈簧力來決定泵斜盤傾角，使泵的輸出壓力發

生變化。

1.4.2 EH油泵主要故障

當EH油系統壓力波動較大時，大多數是由于主油泵的調節裝置動作不靈活所致，

另一方面是蓄能器存在缺陷，穩定性差。調節閥閥芯間隙很小，在0.02～0.03mm左右，

若EH油中的雜質微粒隨油進入調壓閥，將阻塞間隙，造成卡澀。當調節閥芯出現卡澀

時，不能及時將泵出口壓力信號轉換為推動機構的推力，根據閥芯卡澀的位置不同，油

壓可能越降越低，也可能越升越高，將閥芯沖到新的位置，從而造成泵輸出壓力大幅度

波動。

1.5 油缸

油缸活塞桿處滲油是影響油缸長期使用的主要原因。因油動機直接掛在蒸汽閥門座上，

沒有冷卻裝置。正常溫度應小于65℃，實際局部溫度遠遠高于EH油的抗劣化溫度，其

工作環境比較惡劣。油缸長期工作在溫度較高的環境中時，活塞桿表面的油膜會碳化聚

集在活塞桿表面，破壞活塞桿的光潔度。當結碳處通過密封圈時，會損壞密封圈，如此

反復多次就會造成滲漏，嚴重時會將銅制軸套拉毛，加速密封圈和活塞損壞；有時安裝

結構會使活塞受側向力，加速活塞與軸套、密封圈之間的磨損，也是引起滲油的原因。

另外O形圈耐高溫能力也比較差，長期處于高溫環境中會脆化，并產生"炭黑"小顆粒，

卡澀油動機，阻塞伺服閥，造成油動機滲油。所以油缸大修時，應仔細檢查活塞桿與軸

套的磨損以及O形圈有無破損。

2.EH油油質的控制

EH油系統是高精密調節系統，對油質要求很高，EH油系統伺服閥、電磁閥、節流孔、通道等的故障也多和油質有關。因此EH油油質控制，對于該系統的安全可靠運行至關重要。為保證EH油油質，要加強油質的監督，定期進行油質檢驗。要定期濾油或保持在線濾油，以降低EH油中的酸值，降低水和氯的含量，除去油中顆粒。此外要定期更換油動機濾芯、抗燃油泵出口濾芯、抗燃油回油濾芯、再生裝，置濾芯檢修過程中注意保持油質的清潔。另外要防止EH油的局部高溫氧化，可考慮加裝冷卻裝置，停機后要保持EH油系統3～4天的運行時間。

3.結束語

EH油系統是汽輪機控制系統的重要組成部分，它的故障將嚴重危及汽輪機的安

全。在此對EH油系統主要部件常見機械故障進行了分析并提出了處理方法，其實EH

油系統的其它部分亦存在類似問題，大家只有對該系統的流程、設備結構、工作原理等

熟練掌握，才能準確及時的處理問題。

作者簡介：孫宇平（1963-），男，本科，助理工程師，陜西清水川電廠設備部副主任endprint