調速系統大修后油泵及油溫異常分析及處理

趙培卿，宋艷峰，張 濤

（華電新疆發電有限公司昌吉分公司，新疆昌吉 831100）

0 引言

公司汽輪機為上海汽輪機廠制造的亞臨界、單軸、中間再熱、雙缸雙排汽、空冷抽汽凝汽式汽輪機，容量330 MW。配置有2 臺高壓主汽門、6 臺高壓調門、2 臺中壓主汽門、2 臺中壓調門和兩臺低壓調門，除了2 臺中壓主汽門采用油控跳閘閥控制以外，其余閥門均采用伺服閥控制。供油裝置主要由油箱、2 臺EH油泵、控制塊、濾油器、磁性過濾器、溢流閥、蓄能器、冷油器、EH端子箱和一些對油壓、油溫、油位的報警、指示和控制的標準設備以及一套自循環濾油系統和自循環冷卻系統組成。

1 調速系統大修后啟動時出現異常

2017 年8 月底至10 月中旬，公司1#機組進行大修，調速系統大修的主要項目是進行油動機和電磁閥組的返廠檢修，EH油泵的檢修，EH 油箱所有部件的檢查修理、濾芯、密封圈的更換、蓄能器的檢修以及危急遮斷系統的檢修等內容。調速系統進行油動機的返廠檢修，有軸封漏油缺陷的1-1EH 油泵更換，蓄能器的查漏及充氮，EH 油箱的清洗及濾油工作，EH 油系統所有濾芯更換，AST、OPC 電磁閥組節流孔清洗和密封圈的更換，危急遮斷系統進行標準檢修項目。在EH 油系統檢修工作結束后將所有伺服閥和電磁閥更換為沖洗堵板，進行系統油循環，沖洗期間EH 油壓在2.3 MPa 左右，在此時間段進行兩臺EH油泵的試轉工作，未發現異常。經過連續幾天的濾油，化學化驗EH 油顆粒度達到3 級，酸值和體積電阻率等指標均合格，于是將所有伺服閥和電磁閥進行回裝，開始進行EH 油系統的正常運轉和掛閘調試主汽門和調速汽門。

在EH 油系統試運時啟動1-1EH 油泵，啟動后該泵電流和壓力逐步上升，電流由21 A 逐漸上升至50 A（額定電流57 A，正常運行電流24 A 左右），并有繼續上升的趨勢，運行隨即停運該泵，檢修檢查系統無異常，再次進行啟動并通過微開EH 油箱頂部的溢流閥將EH 油壓維持在13 MPa，電流控制在47 A左右，隨后進行汽輪機掛閘，熱工開始調試各主汽門和調速汽門。汽輪機掛閘后，EH 油溫開始逐步上升，運行人員投入冷卻泵運行，但油溫在30 min 內由37 ℃上升至65 ℃，運行隨即停運EH 油泵，切換EH 油泵后再次進行汽輪機掛閘，EH 油泵電流在47 A 左右，EH 油壓在14 MPa 左右，EH 油溫在20 min 內由45 ℃上升至65 ℃，運行隨后停運EH 油系統運行。EH 油泵電流、系統油壓、油溫變化情況見表1。

表1 EH 油泵電流、系統油壓、油溫變化情況

2 分析產生的原因

導致EH 油泵電流高的主要因素有：

（1）油動機伺服閥存在內漏。如圖1 所示，當滑閥凸肩配合間隙過大時，就會出現內漏。

圖1 油動機伺服閥結構

（2）油動機卸荷閥存在內漏。如圖2 所示，當頂部針型閥未關嚴或密封面磨損，小孔輕微堵塞造成杯狀滑閥不能關嚴，都會造成卸荷閥內漏。

（3）油動機節流孔板孔徑過大或誤裝成沖洗堵板。

（4）高壓蓄能器回油閥內漏。

（5）EH 油泵流量過大。EH 油泵為恒壓變量柱塞泵，主要由最大流量調節機構、柱塞組、斜盤、傳動軸、后蓋、軸封、泵殼組成，當最大流量調節機構調整不當，斜盤角度過大時，會造成EH 油泵流量過大，電流偏高。

（6）EH 油泵出口母管溢流閥內漏。

導致EH 油系統油溫高的主要因素有：

（1）冷卻水水質差，冷卻器結垢嚴重，換熱效率低。

（2）油箱電加熱誤投。

（3）主汽門、調速汽門卸載閥內漏大，造成有壓回油量過大。

（4）EH 油泵泵體流量調節閥開度過大。

（5）EH 油泵出口母管溢流閥內漏大。

圖2 油動機卸荷閥結構

3 處理方法

從目前的現象分析，未掛閘時，EH 油泵電流高，伺服閥、卸荷閥及油泵出口母管溢流閥內漏的可能性很大，油溫在掛閘后上升較快，反映出此時大量回油造成EH 油冷卻不及，大循環可能存在問題，同時EH 油泵本身的溢流和出口母管的溢流偏大，小循環也存在問題。針對可能產生的原因，按照排除法逐個進行排查，具體如下：

（1）啟動EH 油泵后，逐個關閉調門和主汽門進油截止閥，觀察電流變化情況，電流無變化，表明各油動機伺服閥嚴密無內漏。

（2）汽輪機掛閘后，打開所有主汽門和調速汽門，測量各油動機有壓回油管道溫度，回油管道溫度均接近，沒有明顯偏高的，表明所有卸荷閥嚴密無內漏。

（3）因330 MW 機組油動機無節流孔板，直接排除此原因，使用聽針檢查高壓蓄能器回油閥后管道，無泄漏聲，并且測溫正常，表明回油閥無內漏。

（4）因大修時對冷油器的清理效果進行了三級驗收，且冷卻水使用除鹽水，排除冷卻器原因。檢查油箱電加熱均未投運。

（5）排除上述原因后，分析問題肯定出在EH 油小循環上，于是將EH 油泵出口母管溢流閥進行更換，重新進行整定。在1-1EH 油泵運行時，調小EH 油泵出口母管溢流閥，系統油壓升高，EH 油泵電流增大，還未完全關閉時，油壓已上升至16 MPa，此時調整EH 油泵泵體溢流閥，電流無變化，壓力無變化。將EH 油泵切換至1～2 運行，調小EH 油泵出口母管溢流閥，系統油壓升高，EH 油泵電流增大，將溢流閥全關后，油壓維持在15.5 MPa，電流在上升至48 A 后開始緩慢下降，最終降至23 A 左右，調整EH 油泵泵體溢流閥，將油壓調至14.5 MPa，電流降至21 A 左右，此時油溫也穩定在35 ℃左右，系統恢復正常，重新進行掛閘試驗，EH 油溫緩慢上升，通過冷卻水的調整能夠穩定在50 ℃左右。將EH 油泵再切換至1～1 運行，油壓和電流均上升較快，油壓升高到17 MPa，電流升高到55 A，仍然不能穩住，運行停運該泵，此時已調整泵體溢流閥至全開位置。我們判斷該泵內部存在問題，重新將舊泵裝復，試運正常。

4 結語

通過原因分析和逐個排查，最終確認導則此次異常現象的主要原因就是EH 油泵出口母管溢流閥存在輕微內漏，1-1EH油泵內部存在問題（后續返廠解體確認原因）造成油壓無法控制，致使母管溢流閥不得不進行溢流，從而使得系統油循環量大，EH 油泵電流高，系統油溫偏高，掛閘后有壓回油量增大，整體油循環量超出冷油器的冷卻量，油溫無法控制。通過此次異常問題的處理，清晰的認識到恒壓變量柱塞泵油壓變化對系統參數的影響，并理清查找EH 油泵電流和系統油溫異常的方法。EH 油系統的故障問題較為多發，此文對于同類型機組類似問題的解決，具有一定的參考價值。