中电投新疆能源化工集团有限责任公司乌苏热电分公司
摘要：结合330MW汽轮机组在运行过程中发生单侧主汽门异常关闭的的现象，阐述了伺服阀的日常维护和EH油系统阀门各种故障现象，并进行分析。
关键词：主汽门关闭 EH油 油动机 伺服阀故障
前言
电液伺服阀是工业自动化控制系统中的重要元件，他能将几毫安的微弱电控信号转换成几十马力以上的巨大液压功率输出，驱动各种各样的负载，进行位置控制、速度控制或拖力控制等。电液伺服阀具有控制精度高、响应快、体积小、重量轻、功率放大系数高和直线性好等优点，所以得到了广泛的应用。DEH控制系统已成为火力发电厂的核心控制系统，由于电液伺服阀在DEH控制系统中起着犹如“心脏”的重要作用，所以在工作和日常维护中应该特别重视。
一、事件经过
2015年1月3日10时57分，某电厂 1号机组机组负荷282.2MW，机跟随方式运行，顺序阀控制，右侧高压主汽阀、调阀全开，左侧高压主汽阀（TV1）全开，1号高压调节阀（GV1）、5号高压调节阀（GV5）全开、3号高压调节阀（GV3）开度20%。10时58分GV3开度由20%开至88%出现连续波动，11时01分37秒，高压主汽阀TV1开度反馈从100%开始下降，DEH画面显示“阀门故障”报警，至11时02分51秒TV1开度反馈降至15.1%，并保持在此开度，同时3号高压调节阀（GV3）逐渐全开，机组负荷降至245.2MW（如下图）。
此时热控人员检查DEH逻辑正常，高压主汽门TV1、TV2的逻辑指令均为100。先后尝试活动TV1、将主汽门TV1逻辑手操器切为手动输入指令阀门反馈均无变化，就地拔出伺服阀航空插头TV1关闭，使用信号发生器驱动伺服阀主汽门仍无法打开。
12时30分更换伺服阀后重新开启主汽门TV，在阀门开至15%时无法继续开启，将左侧高压调门GV1、GV3、GV5关闭后TV1立即开至100%。
二、原因分析
1、检查高压主汽门TV1伺服阀，发现伺服阀内滤网进油面已被黑色带铁屑污垢覆盖，导致TV1伺服阀油路堵塞，电液转换效率降低，在伺服阀机械零偏作用下TV1缓慢关闭。主汽门油动机控制原理图如下：
2、事件处理后立即对1号机组EH油取样化验，化验结果为15级，颗粒度严重超标（见表一）。而查看近两次（一个月内）的EH油定期化验记录，化验结果均为5级合格。
1号机运行抗燃油颗粒度分析报表
查看运行日志发现2014年12月31日热网供汽由2号机组切至1号机组，由于五抽至热网抽汽液控蝶阀（两台LEV阀）以及中低压缸连通管调节阀（两台EGV阀），在机组供热时都要参与供汽压力调节，这四台阀门与主汽门公用一套EH油系统。在1号机组未供热时LEV阀与EGV阀油动机进回油手动门均处于关闭状态，当1号机组供热时将LEV阀与EGV阀油系统打开投入使用，其油动机中的杂质经过EH油箱进入主汽阀和调节阀控制油路，淤积在伺服阀滤网处。后来对1号机组所有伺服阀进行在线检查时，所有伺服阀滤网都存在不同程度的颗粒物与积污。如下图：
3、更换伺服阀后，TV1开至15%后任无法继续打开，原因为当时高压调门均全开，未考虑TV1阀前后压差大，开启力矩过大TV1无法打开。将左侧高压调门GV1、GV3、GV5逐个缓慢关闭后，TV1可正常打开。如下图：
三、油动机常见故障及应对方法
1、主汽门或调节门油动机无法开启。
拔下伺服阀航空插头，用万用表测量伺服阀线圈上的阻值应在80Ω左右，用伺服阀驱动器加正负电流信号，看阀门油动机是否有变化。如果无法开启，并且听不到进油管的油流声，则说明伺服阀故障；如果有油流声，则说明该油动机卸荷阀或安全油有故障。如果油动机能够开启，则应考虑DEH机柜到就地的控制电缆或柜内卡件有问题。
2、主汽门或调节门油动机无法关闭。
拔下伺服阀航空插头，此时如果阀门不关闭说明伺服阀卡死，更换伺服阀。如果阀门关闭则为VP卡、电缆或位置反馈装置故障，可通过查看DEH趋势进一步排查VP卡输出和LVDT输入信号。一旦发现阀门阀杆卡死，则关闭油动机进油截止阀，并打开快速卸荷阀。
3、调节门油动机摆动
检查伺服阀、位置反馈装置接线是否良好，检查位置反馈装置安装是否出现松动。拔下伺服阀航空插头，用信号发生器接入驱动伺服阀，检查油动机在开关行程中是否有摆动、振动现象，如果有则需更换伺服阀。如果不振动则要检查位置传感器和VP卡的参数。
阀门突跳引起的指令输出也会出现油动机摆动现象。当阀门工作在某一特定的工作点时，由于蒸汽压力作用，使阀门由门杆的下死点突然跳到门杆的上死点，造成阀门流量增大机组功率突增，DEH发出阀门关小的指令。在阀门关小的过程中，同样因为蒸汽压力作用，使阀门由门杆的上死点突然跳到门杆的下死点，造成阀门流量增大机组功率突减，DEH发出阀门开大的指令。如此反复造成油动机摆动，这种现象只有通过修改阀门特性曲线时常用的调节范围远离该店工作。
4、油管路振动
EH油管路特别是靠近油动机部分发生高频振动，其中以EH高压油管发生较频繁。油管路振动回引起接头或管道夹松动，造成接头泄漏严重时还会发生管道断裂。出现管道振动主要有以下几方面原因：第一、机组振动。油动机与阀门本体相连，当机组振动时势必引起油动机振动，与之相连的管道也必然振动。第二、管道夹未安装牢固，油管路会出现振动。第三、伺服阀故障产生振荡信号，造成油管路振动。第四、控制回路夹带交流分量（干扰），使HP油管内压力发生变化产生振动。
四、预防对策
1、加强日常维护工作，定期更换油泵出口高压过滤器、油动机伺服阀上的过滤器、供油装置回油过滤器、滤油器回路中的滤芯等。
2、定期测试高、低压蓄能器的一次侧压力，必要时补充压力。如发现邮箱油位低，则考虑蓄能器是否漏气或胶囊破裂，应立即检测压力。
3、确保系统动静密封点的密封件材料为耐磷酸酯抗燃油氟橡胶，减少系统漏油。
4、系统大小修时，彻底清理系统及油箱内的机械杂质，加强对油质的的化学监控处理，不合格的油不能进入EH油箱。
5、当EH油系统出现问题时，应准确判断故障发生的位置，及时更换故障部件。
6、改善EH油系统各部件的工作环境，保证EH油温控制在40~50℃之间。
参考文献
[1]《上海汽轮机-EH油系统资料》.
[2]《汉中众邦电液伺服控制系统资料——伺服阀常见故障》.
[3]《汽轮机EH油控制系统》.
论文作者:周中斌
论文发表刊物:《基层建设》2016年5期
论文发表时间:2016/6/28
标签：阀门论文; 动机论文; 机组论文; 高压论文; 油管论文; 汽门论文; 故障论文; 《基层建设》2016年5期论文;