汽輪機油系統的常見故障原因修復

張峰

廣東粵電湛江生物質發電有限公司 廣東 湛江 524000

1 汽輪機故障檢修工作的意義

火力發電廠中汽輪機的油系統包括四個部分，油箱、冷油器、濾油泵、主油泵，其中油箱能夠進行調速、潤滑、密封等工作，通過儲存能夠將油中的水、氣進行分離，方便清除油中的泡沫以及沉淀中的固體雜質。汽輪機中的冷油器可以作為油箱的備用設備，主要作用在于將進水的溫度控制在37℃以下，將潤滑油的溫度控制在47℃以下，使用管內流動水、管外流動油的冷凝方式，通過管內水和管外油之間的熱交換，達到控制溫度的目的[1]。汽輪機的濾油器可以過濾油中雜質，提升油的質量，也方便開展清洗工作。油系統每個結構都有重要的作用，任意一部分出現故障、損壞都會影響整個油系統的正常工作，會導致汽輪機工作狀態不正常和停機，造成汽輪機出現嚴重的故障。日常工作中做好對油系統的檢修工作，可以保證油系統的正常運行，為汽輪機的穩定發電創造良好條件。

2 汽輪機油系統的常見故障原因

2.1 系統內存在管路雜質

汽輪機油系統中管路內雜質的來源渠道有很多，油系統制造過程中由于不同的零件之間碰撞、摩擦，會導致在管路中滯留一定數量的雜質，比如纖維、焊渣、鐵屑、鐵銹、漆皮等等；油系統在日常運行的過程中，可能會有污染物入侵，比如混入粉塵、泥沙，潤滑油經過長時間高溫高壓運行之后，也會產生一定的膠質和積炭，同樣會成為系統管路雜質的組成部分。管路系統在檢修、維護過程中，可能會有垃圾、雜質混入，油系統涂層的脫落物、金屬表面的腐蝕物，也會導致油系統內雜質增加。若油系統內含有大量的管路雜質，將聚合在一起是形成油泥和油污，并黏附在油系統管路內壁位置。發電過程中，汽輪機高速運轉，在振動、油質流速、壓力作用、溫度變化等因素的作用下，雜質會在管壁中脫落，隨著潤滑油流入到循環運行的系統當中，會導致液壓部件出現卡滯、擁堵等情況，甚至會導致系統出現停機和損壞等重大事故。隨著油中的雜質增加，液壓油、潤滑油會迅速惡化，所以要做好對油系統管路的清理工作。

2.2 設備質量不足

汽輪機油系統對設備質量要求較高，以承受在系統運行中變化的壓力、溫度，但如果設備在生產階段并沒有嚴格根據程序進行加工，設備會出現比較嚴重的質量問題。雖然火電廠對汽輪機設備的生產加工予以了高度重視，而且要求嚴格把控，但是仍然有一些廠家沒有根據標準生產設備，導致一些水平不足的設備流入到市場中，并最終進入電廠。在質量不足的情況下，油系統很容易出現油漆脫落的情況，導致油液被污染，同時油液的潤滑作用也受到了嚴重限制，會增加設備的磨損。

2.3 EH系統故障

EH系統出現故障主要由于EH油壓過低或者EH油溫過高，如果EH出現油壓過低的情況，導致運行脫離了實際參數值，主機為了能夠給設備提供有效保護，低油壓聯鎖會自動動作確保機組的安全運行。由于汽輪機系統每個環節之間都有十分緊密的聯系，所以整個電力生產系統都會受到影響。在EH油壓過低的情況下，系統也無法對油壓進行正常的開啟和關閉調節，出現跳機保護，對汽輪機的安全性會造成嚴重的威脅。EH的油溫過高也會導致油質劣化，產生泡沫、酸酯等等，溫度升高還會榮光一造成結垢現象，導致系統堵塞，以及造成系統出現內泄的問題，同時溢流閥、伺服閥等等都可能出現卡澀，造成系統內構成回路產生熱摩擦。由于溫度變化，再加上機組的動作頻繁，容易造成化學腐蝕[2]。

2.4 DEH系統故障

DEH系統在汽輪機檢修工作總容易出現伺服閥故障、EH油控問題。汽輪機系統運行過程中，為了滿足生產需求，需要工作人員結合生產情況展開調節，但是調節中會打破煙油的平衡，對汽輪機造成影響并且產生波動。如果不能靠汽輪機生產調節，伺服閥就可能存在故障。DEH系統中，EH油是重要的組成，如EH系統的油控存在問題，產生發泡或者有沉淀物，就會影響EH的有質量，直接影響DEH系統的正常運行狀態。

2.5 油液的質量

油質不良是汽輪機系統經常出現的問題，由于汽輪機運行過程中，可能會有顆粒物、水分進入油質，甚至超出了汽輪機對油質控制的標準，如果水分過多，會導致油質出現乳化，改變油質的屬性。例如潤滑油中的雜質如果太多，將會導致潤滑油的黏度降低，在軸承中會難以形成油膜，造成轉子和軸頸、軸承之間的摩擦增加，甚至會出現干摩擦的情況。失去油膜保護之后，部件會更容易出現生銹問題，導致部件動作的靈敏度降低，問題比較嚴重時，重要的零部件甚至可能出現拒動的情況。油質乳化的問題來自于油中水的成分很高，設備運行時水和油之間出現激烈的攪拌，就會導致油出現乳化的問題。由于系統運行期間的溫度很高，高溫會讓油中的空氣和油發生化學反應，導致油質由于氧化變質，以及導致油質出現乳化問題，一些添加劑加入不合理，同樣可能導致油質出現乳化問題。為了避免油質出現乳化，必須有效控制油的含水量，油中進水的主要原因來自于汽輪機有冷卻水漏入油系統，以及軸封中存在漏氣的情況。日常工作中可以檢查冷卻水壓力情況、汽輪機的密封性、做好對油箱底部水的定期清理和排放，并且在完成對油系統的清理之后，也要檢查是否殘留了水分，滿足對油質的質量控制要求。

3 火電廠汽輪機運行優化要點分析

3.1 提升設備的質量

油系統設備的質量決定了未來油系統能否穩定運行，所以必須提升設備的質量控制效果，包括提升設備的制造質量和汽輪機的安裝工藝，減少油系統在今后應用中的問題。所以，發電廠可以專門考察設備制造商作為汽輪機油系統設備的供應商，或者在采購過程中嚴格根據標準進行設備的選擇，保證設備的質量水平，如果發現不合格產品，不能用于汽輪機，做好設備質量的嚴格把關。還可以在設備制造時就進行設備的監督，有效提升設備的質量。在設備安裝工作中，容易由于安裝方式不合理、安裝精度不足、缺少有效的控制導致設備損壞，所以要控制設備的安裝工藝，保證對設備的質量控制效果。安裝工作開始之前，要使用化學制劑清洗所有設備，以及做好對設備的檢查，明確安裝標準、安裝步驟，強化對安裝工藝的控制[3]。在安裝過程中，技術人員要對安裝方式做好監督，避免安裝錯誤導致設備出現嚴重的質量問題，保證設備的安裝效果。重點關注油箱內壁的情節狀況、管道的焊接工藝，避免偷工減料的情況，嚴格執行相關標準。安裝工作結束后，要再對油系統進行清理工作，清除安裝中產生的鐵屑、灰塵。

3.2 EH系統故障的處理

EH系統出現油壓過低的原因很多，所以針對油壓過低的故障，應該通過多方面的數據做好判斷，以便能執行正確的故障處理方式。在油壓過低這一故障出現時，可能表現為僅僅系統油壓過低，在油泵出口位置的油壓正常，故障出現的原因在于濾芯可能存在堵塞，導致壓力表數值錯誤，檢修人員需要及時進行濾芯的更換，確保系統的恢復正常。還有可能出現承載比、流量正常，但是油壓降低的情況，原因在于EH油箱控制塊上的溢流閥、卸荷閥的設定值比較低，為了處理這類故障，應該結合實際生產調整設置值，如果調整后仍然存在問題，可能來自于設備并不滿足要求，可以更換具有更高性能的設備。如果出現承載周期、流量比較小的情況，是由于EH油箱上的截止閥沒有開足，或者管路存在堵塞，為此可以先開截止閥，如果不能解決問題，需要對逆止閥進行更換，以及清理相關管路，或者對存在問題的管道進行更換。在承載周期較長、流量比較小時，可能存在濾芯堵塞、進油閥為開足的情況，或者油泵的葉片已經斷裂，針對這類情況，可以先將油閥開足，如果不能解決問題檢查堵塞情況并更換濾芯，如果發現葉片已經斷裂，就需要進行油泵的更換。如果出現承載周期長、流量大的情況，證明系統可能已經存在內漏問題，內漏的位置在伺服閥，這種故障一般內漏比較嚴重，還伴隨著汽輪機嚴重磨損。檢修人員需要及時找到內漏電，檢查伺服閥的內漏狀況，并查看汽輪機設備的磨損情況，及時更換伺服閥、處理設備的磨損問題，如果存在回油閥沒有關閉的情況，就要關閉閥門保證密封性[4]。

對于實際油溫過高的問題，檢修人員應該做好對實際油溫的監測，如果發現油溫正常，說明溫度檢測裝置損壞，需要更換溫度計。如果確定溫度計正常，一般可能由于冷卻水中斷，或者系統存在一定的內漏，檢修人員需要檢查冷油器，避免出現嚴重的臟污，根據實際情況分析各類閥門是存在泄露，及時更換泄露問題比較嚴重的閥門。

3.3 DEH系統故障處理

伺服閥故障是DEH系統的常見故障，但是故障處理難度比較小，在處理時，需要注意該部件所具有的電信號、油壓信號轉化作用，保證對整個機組運行的控制，解決故障出現后信息無法傳送的問題。可以先檢查和優化過濾系統，然后分析伺服閥的工作狀況，如果發現不能處理，則及時進行伺服閥的更換。為了解決EH油控問題，需要將DEH系統和高溫區保持一定距離，或者增加隔熱裝置，同時在系統運行過程中保持空氣流通，帶走油的熱量，避免堵塞問題出現。在機組停止運行后，也要及時檢查是否存在油質問題，針對實際情況可以適當進行改造，增加散熱板等等。

3.4 提高油品質量

通過提升油品質量，可以減少油品本身問題所導致的故障，確保油系統的穩定運行。為此，可以針對實際需要建立一個濾油系統，濾油機和主油箱之間來凝結入油管管路和出油管路，管路上分別設置入油閥門和出油閥門，入油管路和主油箱的底部連接，出油管路和主油箱的上部相連。在靠近濾油機的位置設置濾油機的進油閥，在主油箱和濾油機之間設置過濾箱，過濾油箱的結構包括沉淀油箱和儲油箱。將反沖洗管路和排污管路和過濾油箱相連，在反沖洗管路上設置沖洗閥，通過沖洗將管路中的油污排除。通過建立該系統能夠保證出油的質量，也具有較高的節省機油效果。

圖1 過濾裝置

4 結束語

油系統是電廠汽輪機的重要組成部分，能夠對汽輪機設備予以保護，維持發電工作的穩定進行，對發現質量、發電工作的安全都有著比較大的影響。同時，油系統的故障占據汽輪機故障較大的比例，電廠應該嚴格選擇油系統的設備，日常工作中做好對設備的檢修，設置專門的過濾裝置，保證油質的質量，日常工作中也做好檢修、監測工作，強化安裝、相關設備的質量管理，減少設備的安全隱患，防止油系統出現故障。如果發現油系統存在故障，必須及時進行處理，保證汽輪機的安全穩定運行，提升發電廠的整體質量。