贵宾会员zhuh提供----汽轮机DEH 控制系统伺服阀动作异常原因研究分析
吴文1 谢慧1 何红超2 徐冬梅2
(1.河南电力试验研究院,河南 郑州 450052 2.姚孟发电有限责任公司,河南 平顶山 467031)
[摘 要] 河南某电厂一台300MW 机组由于汽轮机DEH 控制系统伺服阀多次出现异常动作引起调门异常关闭和自动开启,导致机组负荷出现大幅度摆动,严重影响汽轮机组的安全经济运行,经研究分析后认为抗燃油污染和劣化产生的油泥是伺服阀异常动作的原因。
KEY WORDS:steam turbine; DEH system; servo valve; fire-resistant oil
1 概述
河南省某电厂某机组2008 年1 月3 日至3 月13 日,由伺服阀动作异常引起高、中压调门运行中频繁出现无指令突然自行关闭和自行开启,至2008 年7 月异常动作高达48 次,严重影响机组的安全运行,河南电力试验院和厂方于7 月15 日联合组织热工、汽机、化学专业人员,经查询DEH 系统历史数据,分析伺服阀异常动作时的特点,排查伺服阀异常动作的原因后认为:电磁干扰、电磁阀直流电源供电、EH 油压波动等因素引起的可能性很小;抗燃油的油质劣化可能是导致伺服阀异常动作的原因;进一步研究认为油中颗粒度连续长时间超标导致系统油路堵塞是其直接原因。利用停机检修机会,将抗燃油从油箱倒出进行外接滤油机滤油处理,对主油箱进行全面清理,对油管路系统进行冲洗,机组启动后采取连续滤油处理等措施,将抗燃油的颗粒度、酸值、电阻率处理合格,排除导致异常动作的因素,效果明显,伺服阀异常动作引起的机组负荷摆动现象频次大大降低直至消失。
2 伺服阀动作异常的影响因素分析
该机组伺服阀异常动作的主要特点:每次异常动作时,均未从控制系统中发出指令,异常动作均为突然快速关闭或者缓慢关闭,异常动作后自行恢复正常,并且恢复开启时阀门动作均较快;EH 油压稳定时、波动时均出现过异常动作,阀门关闭、阀门开启曲线连续、平滑,无局部迟缓增大、停顿现象。将部分更换下的伺服阀返厂检查维修,无发生腐蚀、损坏。将该机组更换下的伺服阀安装在其它机组DEH 系统中使用,无异常。为了查找原因,寻求对策,对可能影响伺服阀异常动作的因素作全面分析。
2.1 电磁干扰
如果是电磁干扰的问题,其伺服阀动作的症状应该是多个一起动作、动作频率很快、方向不确定,与该机组特点不相同。同时,电厂对接地状况进行检查确认正常。可排除电磁干扰的影响的异常。
2.2 电磁阀直流电源供电
该机组调门电磁阀正常运行中为带电状态,由电气供给110V 直流电源,母线上有总开关(保险),每个电磁阀上有分开关(保险),当电磁阀失电时,调门关闭。
该机组异常动作时每次只动作1 个阀门,因此可以排除总电源、总开关的可能;由于机组异常动作时有时较快(2~3s)、有时较慢(40s~7min),而电磁阀瞬间失电时相当于保护动作,阀门关闭速度应该很快(<0.4s),所以电磁阀瞬间失电的可能性也很小;同时,电厂对总开关(保险)、分开关(保险)进行检查确认正常;由直流供电引起的原因也可排除。
2.3 EH 油压波动
从机组DCS 记录的数据可看出,在机组正常运行负荷稳定不变、各阀门无动作、EH 油系统没有瞬间大量供油时, EH 油压有时稳定,有时波动频繁,最大波动范围是10.6~13.2MPa;EH 油压稳定和波动均出现过伺服阀异常动作;油压波动与异常动作无直接相关性。
2.4 抗燃油油质
2.4.1 泡沫特性 当泡沫特性超标时,油中可出现较多泡沫,影响油压的稳定,引起油压波动而导致调节系统摆动,摆动的特点是持续、不间断,该机组阀门异常动作时,现象均为单个阀门异常关闭和开启,未出现摆动现象,因此可排除油质泡沫特性超标引起的异常;经查证,该机组的抗燃油泡沫特性也不超标。
2.4.2 电阻率和酸值
抗燃油品质较差。酸值和电阻率是表证油质劣化和受污染程度的大小,它们不能直接引起伺服阀的动作异常。该机组抗燃油酸值、体积电阻率超标、水分含量较高,油质劣化和受到污染,油质劣化会导致油