60 MW機組EH油系統檢修維護實踐

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號汽輪發電機組為上海汽輪機廠生產的CC60-8.83/4.41/1.27 型60 MW 雙抽汽凝汽式汽輪機，其調節保安系統由DEH 系統（采用數字電液調節系統）、EH 供油系統、EH 油動機、保護系統等組成。EH 供油系統包含油箱、油泵、冷油器、蓄能器、控制塊等。每個調門由油動機驅動，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 油系統多次發生漏油、油缸和控制塊超溫、高壓油管斷裂、油動機失控等故障，導致機組被迫停機。通過對故障原因的查找、分析，在多年改進實踐的基礎上，形成了有效的應對措施和日常維護方案，最終有效減少了EH油系統的故障次數。

1 EH油系統漏油

EH 油系統常見漏油故障有：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現引起泄漏。

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。因此，通過將EH 油系統油缸、控制塊、電磁閥等部件每4 年拆檢維護一次，更換所有密封圈，同時檢查確認密封圈材質是否為氟橡膠、是否完好，螺紋接頭回裝時防止絲牙剪切密封圈，最終實現了兩臺機組近五年來未發生過因密封圈漏油而導致的停機事故。

(2)EH 油管斷裂一般發生在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0.5 mm 以上。從運行實績來看，6 號機1號高調門、2 號高調門分別發生過一次高壓油管斷裂引起的停機事故。在排查故障時，首先要確認振動產生的原因，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 油管內的壓力交變，也產生油管振動。

上述故障可以通過試驗來判斷是哪一種原因引起的振動。當振動發生時，通過強制信號將該閥門慢慢置于全關位置，關閉進油門，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振動較大，引發蓄能器進油管與蓄能器接頭處高頻振動，導致焊縫出現裂紋泄漏。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，酸值超標成為常態，即使投入除酸功能進行除酸，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 油進行除酸、除水、過濾，在該濾油機投運之初，除酸功能未發揮作用，以6號機為例，機組酸值曾上升至0.57 mgKOH/g，經現場排查，主要原因是過濾油泵的流量遠大于除酸油泵，兩臺油泵共用一路進油管，導致除酸油泵入口吸不到油，從而未發揮除酸功能。通過單獨排一路除酸油泵進油管，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，但曾經酸值高對EH 油系統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 油系統做了全面的維護，并提高EH 油化驗頻次，由1 次/半年改為1 次/月，監控酸值、水份和顆粒度等指標。改進后三個月EH 油酸值分別為0.03 mgKOH/g、0.05 mgKOH/g、0.05 mgKOH/g，改進后酸值未發生超過0.1 mgKOH/g的情況。

3 部分EH油缸及控制塊超溫

對汽輪機調門油動機和控制塊進行測溫，發現油缸和控制塊普遍超溫，特別是中調門，因油缸與控制塊緊貼汽輪機本體表面，最高點溫度高達260 ℃。對汽輪機本體保溫進行測溫，局部達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標，局部超溫嚴重，對分布于汽輪機四周的油缸和控制塊有持續的熱輻射；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。保溫恢復時，內外層接縫應彼此錯開，層間和縫間不得有空穴，用鍍鋅鐵絲和鐵絲網扎緊。

(2)將EH油缸及控制塊分離，遠離熱源。

油缸與控制塊原設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面，固定于支架上，油缸與控制塊之間用硬管連接，管路設置多個彎頭，吸收汽輪機熱膨脹產生的位移。

(3)對EH 油缸進行改造，增加冷卻水套，活塞桿增加節流孔。

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

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

4 油動機失控

以4 號機為例，經常出現油動機無法開啟或處于全開狀態而關不下去的情況，甚至出現將伺服閥插頭拔出后，油動機自身先全關而后又全開的不受控現象。

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腐蝕，伺服閥卡澀會導致油動機始終處于全開或全關狀態，電化學腐蝕會造成伺服閥的靈敏度下降，導致油動機擺動，影響機組穩定運行。

伺服閥的噴嘴和擋板的間隙為30 μm，如果EH 油油質較差，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，表現出來的結果是油動機往往卡在全開或全關的位置，失去控制。因伺服閥的滑閥工作間隙只有2～3 μm，雜質很難進入，且在高壓油的作用下，稍有卡澀也完全能克服。

4號機EH 油系統故障最嚴重時，出現冷態啟動后多個油動機同時不受控制，始終處于全開或全關狀態，當EH 油系統溫度上升以后，故障會明顯好轉。通過系統排查，發現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。

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 ℃，循環沖洗EH 油系統，并使所有調門油動機全行程動作數次，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，進行循環過濾至顆粒度合格，再投入運行。[1]

上述故障主要是EH 油油質差引起的，經過系統沖洗和換油后，4 號機未再發生油動機失控的故障。因此，在日常運行維護時，要加強油質過濾，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

EH 油系統局部超溫會引起酸值升高，酸值過高會引發密封圈失效漏油、伺服閥故障和EH 油顆粒度超標。EH 油中顆粒度超標或含有油泥會卡澀伺服閥噴嘴，繼而導致油動機失控。因此，酸值和顆粒度超標是引起EH 油系統故障的主要原因。所以EH 油系統的維護，平日重點在油質管理，同時結合年修契機，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計劃，為汽輪機的安全、穩定、經濟運行奠定基礎。