摘要：300MW机组抽汽供热系统采用的是高压抗燃油控制系统，与机组的调节系统为同一系统，供热控制系统运行的安全运行可靠性，不仅影响机组的供热能力，还直接影响机组的安全经济运行。大唐太原第二热电厂对于同类机组频繁出现的抗燃油管道振动断裂等缺陷发生的原因与处理方案通过深入研究，收到良好效果。
关键词：供热机组；控制系统；抗燃油管路振动；安全可靠性
1.大唐太原第二热电厂300MW供热机组概况：
大唐太原第二热电厂七期#12、#13机组是上海汽轮机厂生产的汽轮机为330MW机组（简称330MW机组），是亚临界、单轴、一次中间再热、三缸两排汽、双可调整抽汽、空冷凝汽式汽轮机。型号：CCZK330-16.7/1.0/0.4/538/538。该型机组高、中压部分采用分缸结构，低压部分采用双流反向结构。单机最大供热抽汽量为600t/h，最大供汽压力为0.40MPa，最大加热面积为9520m2，最大加热流量为9528t/h。
1.2 300MW机组高压抗燃油系统简介
300MW机组控制系统采用高压抗燃油系统，简称EH供油系统。EH 供油系统的功能是供油给汽轮机的进汽阀油动机，油动机是用来控制汽轮机的蒸汽流量。EH 供油系统分成3 部分：EH 供油部分，油动机以及安全保护部分。它们之间是用不锈钢管道连接起来。这些
部分表示在 EH 供油系统图上。
图1 EH油系统图
用高压 EH 油作为工作介质的油动机将蒸汽进汽阀门开到由微处理器控制器发出的电气信号所要求的相应位置上。它还包括在危急情况下自动关闭阀门的装置。安全保护部分是由装在前轴承座上的一个危急遮断控制块及电磁阀、一个EH 油试验块组件、一个油动的空气引导阀、一个起联系作用的隔膜阀所组成。
EH 供油部分是一个集成的油箱提供控制部分所需要的油及压力。它由一个装有油箱、滤油器、高压蓄压器、冷油器、各种压力控制阀、油泵及马达所组成。
一个独立的润滑油系统将润滑油供给汽轮机及发电机的轴承，并提供润滑油供给前轴承座的机械超速遮断装置以及手动遮断杠杆。通过隔膜阀将润滑安全油与控制系统连结在一起。
1.3供热机组运行中存在的缺陷：
投产以来，抗燃油油管路频繁发生震动，同时伴随着低压油动机油缸活塞上下摆动等现象，造成机组抽汽压力波动，运行参数不稳等现象，直接威胁机组供热稳定可靠性。多次发生油管固定卡子紧固螺栓松动、支座焊点开焊及接头松动漏油等缺陷。
2010年1月20日和2月3日，#11机组北侧高压自动主汽门高压因供热控制管路振动剧烈，引发两处焊口开焊，开裂处随油管路的振动频率和振幅强度的变化，漏油量呈逐渐加大趋势，造成主汽门下部因漏油至高温管路上而冒烟着火，抗燃油箱油位下降，油管振动问题对机组的安全运行构成极大威胁。（附处理前、后图表1）
2.原因分析
2.1原因分析一
发生断裂的油管部位分别发生在油管与法兰焊接处和距离法兰根100mm的管段接头焊缝，由于以上两处均处于就近管卡子的最远端和末端，虽然在机组安装投运时，已经进行了18.00Mpa以上的耐压试验和金属检查，焊接质量并不是产生断裂的第一诱因，而造成油管路开焊断裂的直接原因就是两侧低调阀控制油管频繁振动，造成管卡子固定管路的末端产生振幅放大，在两处焊接应力集中处而发生的断裂。
2.2 原因分析二
发生抗燃油管振动的原因，可能是因为抗燃油电阻率偏低，造成伺服阀内部两侧喷嘴腐蚀，因阀芯凸肩发生内漏或喷嘴喷油量不均匀而引发伺服阀活塞频繁摆动，从面引发油管路的振动和油动机活塞的上下不规律抖动。
2.3原因分析三
#10、11机从投产到08年热网投运之前从未发生油管振动问题，现场在对供热期间油管发生振动的机组进行了停止抽汽、供热试验，并将机组两侧低压抽汽调阀大开的情况下，油管振动缺陷消失，说明机组12.6米抗燃油管路发生振动的时间段就在机组带供热调整抽汽期间。
2.4 原因分析四
机组低压调阀油动机油缸活塞内漏加大，使油缸活塞出现不规则上下移动，通过反馈传感装置引发伺服阀频繁动作，从而波及系统压力和流量均产生高频变量聚集，在聚集量无法迅速进行释放缓冲的情况下，就会引发油管路的振动。比照高压调汽门参与机组调节而频繁动作，并未引发油管的现状，主要是在两侧调汽门的来、回油管路上加装了高压蓄能器，从面使油管路中产生压力和流量的聚集量得以释放和缓冲，从未发生油管振动缺陷的情况看，造成两台机组在冬季供热期间12.6米调阀两侧供、回油管路产生振动的直接原因就是系统中缺乏释放缓冲装置，由油缸内漏加大和系统其它不可预测原因造成的油管振动，均可通过在在两侧来回油管中加装高压蓄能器得以根治和有效缓解。（附改造前、后图表）
（改造前） （改造后）
2.5原因分析五
#10、11机组南侧通风条件差（北侧正对窗户，通风良好），造成抗燃油管路受到高温烘烤，系统冷却系统不能及时进行调整跟进降温，系统油温整体上升，磷酸酯抗燃油受高温影响快速氧化，并导致空气释放值、电阻率、颜色等理化指标的劣化，油品质降的同时，对伺服阀内部产生腐蚀，偏差值超标，引起伺服阀喷咀工作失去平衡并放大，从而造成油压波动和管路振动，直接影响机组正常运行的稳定性和安全性。
2.6 综合分析
通过对#10、11机组12.6米平台低压调阀高压抗燃油管路振动原因的综合分析，系统压力油和回油缺乏释放缓冲装置（高压蓄能器）对消除和减缓油管路振动有一定的作用，油缸活塞内漏加大只是加大油管路振动的外因，而不是直接原因。油管路受到汽缸壁烘烤使系统油温升高，使油质劣化，一旦发生指标不合格现象一次，都会造成伺服阀永久性腐蚀损坏，喷咀工作失衡，是造成油管路振动的直接原因。
3.处理方案：
按照设备综合分析得出的结论，在2010年进行的#10、11机组的大修中，提出有针对性的以下处理方案：
（1）将两台机组的低压油动机油缸进行返厂检修，更换油缸活塞内部密封圈，并进行耐压密封试验；
（2）对机组12.6米油管路重新进行固定和检查，增加主管路和分管路固定卡子的密度，间距由5米改为3米，同时对每一个固定卡子均更换防震、缓冲胶皮圈。
（3）将油缸反馈装置由内置式改为外置式，提高反馈装置的准确性和可靠性。
（4）分别在两台机组低压调阀附近的高压抗燃油来、回油管路上加装50L的高压蓄能器，与系统管路并列运行。
（5）更换12.6米所有抗燃油管路的密封胶圈，并对所有焊缝进行金属检查。
（6）将汽缸南侧靠近抗燃油系统设备（管路）处保温加厚，及时检查并保证油系统冷却器的冷却效果和冷却裕量，定期更换抗燃油箱顶部空气呼吸器颗粒（保持去除水份功能良好），使系统油温始终保持在标准值，确保不发生一次油质不合格现象，同时还要加大油品监测频率，始终保持抗燃油各项指标都在优良范围内。
4.效果：
按照以上方案进行实施后，#10机组和#11机组分别于2010年7月24日和8月10日并网运行，在11月1日开始的冬季抽汽供热期间，机组在任何抽汽工况内进行调整，抗燃油控制系统均运行平稳，油管路未发现任何振动、抖动现象，机组原有缺陷得以彻底消除。
5.结束语
高压抗燃油系统做为汽轮机组的调节、保安系统，对机组的安全稳定运行起着至关重要的作用，由于抗燃油管压力高，运行中无法进行退出处理的特点，一旦系统发生泄漏等缺陷，均会造成机组的停运，甚至引发火灾，这不仅要求检修人员要提高检修质量，加强设备巡检力度，还应对抗燃油系统发生的各类缺陷进行综合分析，科学治理，从源头上消除设备存在的各类隐患，从而使机组的安全可靠性得到有力保证。
论文作者:李晋峰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第33期
论文发表时间:2019/5/17
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