EH油系统组成、工作原理、运行维护及常见故障

EH油系统组成、工作原理、运行维护及常见故障1概述EH控制系统的基本功能是接受DEH控制系统的输出指令，控制汽轮机各主汽门和调节汽阀的开度，改变进入汽轮机的蒸汽流量，以满足汽轮机转速和负荷调节的要求。因此，EH控制系统实际上是DEH控制器的执行机构。EH油系统必须保证安全可靠运行，在接收相应指令信号时，必须能够准确输出阀门开度控制要求；在机组发生事故时，接收相应遮断信号时必须能够迅速关闭汽轮机各进汽门，保证人身和设备安全。2.1EH系统包括供油系统、执行机构和危急遮断系统，供油系统的功能是提供高压抗燃油，并由它来驱动伺服执行机构，执行机构响应从DEH送来的电指令信号，以调节汽轮机各蒸汽阀开度（高压主汽门、高压调门、中压调门，其中中压主汽门是不带开度调节功能的，只有开启和关断两个行程）。危急遮断系统是由汽轮机的遮断参数所控制，当这些参数超过其运行限制值时，该系统就关闭汽轮机全部蒸汽进汽阀门。2系统组成及工作原理2.2EH系统供油装置主要是提供执行机构所需要的液压油及高压力，同时保持液压油的正常理化特性和运行特性。供油装置由以下部套组成：1.油箱2油泵3.控制块4滤油器5.磁性过滤器6.溢流阀7蓄能器8.冷却系统9.自循环系统10.相关指示、报警和控制设备。以下为EH供油装置照片2.2.1油箱组件2.2.2变流量柱塞泵2.2.3控制阀组2.2.4过滤系统2.2.5热交换系统冷却泵加冷却器冷却器：全不锈钢管，冷却面积为7m2可手动或自动，自动时57℃启动，37℃停止。回油冷却器电加热器位于油箱底部，220V5KW2.2.6蓄能器2.2.7抗燃油与再生装置三、抗燃油特性优异的耐热防火性能超群的氧化和热稳定性能良好的水解稳定性能优异的润滑性能最高洁度的液压油高介电性能，能够尽可能控制伺服阀的化上的电化腐蚀四抗燃油主要特性指标五再生装置六、控制信号七、EH油泵及电加热器的联锁要求1）2台EH供油泵（A、B）电机功率30千瓦，三相交流380V。启动和停止可以在集控室控制或就地控制，供油装置附近装有紧急事故停泵开关。2台EH油泵有二种运行状态：独立运行、联锁运行。(1)油泵独立运行：分别可以独立控制A泵或B泵的启停。(2)油泵联锁运行：a.A泵工作时，B泵为备用。当系统压力低到11.2MPa时马上启动B泵。b.B泵工作时，A泵为备用。同样，当系统压力低11.2MPa时，马上启动A泵。联锁运行时可以进行遥控联锁试验运行时可以进行遥控联锁试验，即在集控室里，对20/MPT电磁阀（已装在供油装置的端子箱里），通220V的交流电，电磁阀动作，亦使63/MP动作，此时备份泵应立即启动，说明联锁回路正常。试验成功后，即可关掉任何一个泵。联锁动作压力开关接点由EH供油装置提供。2）温度联锁当油箱油温低于20℃时，加热器应对油箱加热。不能启动泵。说明：由于抗燃油低温时粘度大，所以低于20℃时不允许运行泵，仅允许点动，温度低于9℃时绝对禁止启动油泵。当油箱油温高于25℃时，允许启动泵，并停止加热器投运3）液位联锁当液位低于200mm时跳泵，切断马达电源。2.3执行机构2.3.1从DEH送来的电指令信号，通过执行机构调节汽轮机各蒸汽阀的开度。2.3.2阀门开启由抗燃油压力来驱动，而关闭是靠操纵座上的弹簧力。2.3.3执行机构分为开关型和控制型。2.4危急遮断机构为了防止汽轮机在运行中因部分设备工作失常可能导致的汽轮机发生重大损伤事故，在机组上装有危急遮断系统。危急遮断系统监视汽机的某些运行参数，当这些参数超过其运行限制值时，该系统就送出遮断信号关闭全部汽轮机蒸汽进汽阀门。危急遮断器包括如下部件:1.隔膜阀2.危急遮断集成块3.AST电磁阀4.OPC电磁阀5.单向阀6.压力开关7.空气引导阀3系统运行3.1运行前的准备3.1.1油路冲洗简述新系统运行前、大修后、大部件拆检修理或更换后，均须对系统冲洗。冲洗的实质是在各节流孔、伺服阀、产品使用滤芯被相应的通孔、冲洗板和冲洗滤芯调换的情况下，使系统在低压下作油循环，以捕获已混于油中的和积附在油路某处的颗粒杂质。冲洗时汽机是停运的。下述的冲洗步骤是针对新系统而言，其他情况下的冲洗应参照此原理而进行。3.1.1.1冲洗前的准备将对应的冲洗板代替所有油动机中的伺服阀。拆去所有油动机中的进油节流孔。完全旋松所有油动机中的快速卸载阀先导阀的调压螺钉。3.1.1.2加油准备好至少650升（172加仑）三芳基磷酸酯难燃液。先用输送泵带10微米精滤器对油桶油作外循环过滤至少15分钟后，加入供油装置油箱。加油时顺带复查液位开关的四个报警点。3.1.1.3冲洗保持油温在20℃以上。这时复查压力式温度开关23E/HR是否在油温低于20℃时能切断电动机电源并通电加热和在高于此温度时是否能停止加热并接通上述电源。关闭全部油动机的进口截止阀。关闭两个冷油器的出水阀，开启其进水阀，这时频频放掉水路中的空气。待水进满后，关闭出水进水阀，以使其中水温得以在以后的运行中逐渐升高而避免冷水突然与热油换热而在换热面上形成过冷膜而妨碍传热。先投运整个外循环滤油系统，开始时先在各滤器顶部放气，必要时通过其管接或压力表接头放气。启动一个主泵后，立即调节油箱顶上的泵出口溢流阀，使供油压力限定在3.5MPa。过一短时间后，启动另一台主泵以并联供油。开启机组全部油动机的截止阀，向全部油路块冲洗，此时供油压力应降到3.5MPa以下。油动机的一次冲洗时间至少为2小时。如上反复几次冲洗，使所有油动机至少冲洗2小时。冲洗过程中，由于两主泵并联供油，流量大，主泵出口滤芯前后压差可能超过0.5MPa，这并不一定表示滤芯纳污到达极限，可推迟更换滤芯。冲洗总时间达8小时后，将硅藻土滤器停运，其后续滤器仍继续运行4小时。3.1.1.4测定介质的清洁度在冲洗结束前至少3小时时和冲洗临近结束时，两次从供油装置有压力回油路的取样口取样，查酸值，这两次的酸值应相同，且不得大于0.25mgKOH/g。在冲洗临近结束时从同上取样口取样，查颗粒度。关于颗粒污染的分级标准和要求详见4.2。取样操作和用具必须严格、清洁，查验工作必须由专业人员进行，并必须由有资质的机构提出报告。3.1.1.5系统的复原所有为冲洗而被调换的器件复装到原位。供油装置的出口溢流阀和油动机的快速卸载阀之先导阀复调至原位。3.1.2运行前的系统状态EH系统在启机运行前，应具备以下条件和符合以下状态。各种表、计、传感器等已整定好；运行人员已经过培训；所需测量仪表已准备好；通讯设备已准备好；油箱油位在最高正常位置；冷却水已预先充满于冷油器中；各种电源状态正常；系统中各阀处于表列状态；各泵处于关闭状态；油温在20℃以上。3.2运行前的调试本节所述调试全部在系统挂闸但汽机不进汽而停运，在现场操作进行，DEH中心配合。3.2.1启动一个主泵和冷、滤油泵后，观察旋转方向和供油装置的全部压力指示值是否正常。观察另一主泵是否有反转。3.2.2复查系统各处的外泄漏。3.2.3复查压力开关63/MP的切换主油泵功能关闭端子箱内电磁阀20/MPT的出口小截止阀，开启和它关联的小阀，压力开关63/MP应动作而切换主泵。3.2.4复查端子箱内各压力开关的整定值缓慢降低主泵恒压调节值，当压力降到11.2MPa时，63/MP应动作。主泵恒压调节回复到14.5MPa。本节和上节中调节压力值时的压力观察可按压力传感器XD/EHP的指示。3.2.5复查冷却系统电磁阀20/CW的功能按下冷却泵“自动”按钮，调节数字式温度控制仪23/CW的温度上限值，使其低于实际油温，则电磁水阀应开启，冷却泵应启动。再调节23/CW的温度上限值，使其高于实际油温；并调节下限值，使其高于实际油温，则电磁水阀应关闭，冷却泵应停止。3.2.6试动油动机启动一台主泵。对汽机主汽门油动机缓慢开启其进油截止阀，观察其全行程开启过程是否有爬行等现象。接着旋松其快速卸载阀先导阀的调压弹簧直到油动机开始关闭，观察其全行程关闭过程。旋紧上述调压弹簧后，油动机应再次开启，接着给伺服阀小电流以使其开启和关闭。试完后关闭其进油截止阀。对其他汽阀油动机作同样的观察，给伺服阀小电流以使其开启和关闭，亦通过先导阀使其关闭。逐个试完后关闭其进油截止阀。在以上试动中，记录行程数据。3.2.7试运行EH系统连续试运行30天，每天将每只油动机往复动作5~10次。最后将全部油动机全开，做紧急遮断试验3次。在此期间，按下面3.3的要求，检查运行状况。3.3运行汽机挂闸运行后，按不同时间间隔需作的观察、记录、调节、试验、报警等事项见表。其中凡由DEH中心进行者以“D”表示，其余在现场进行4系统维护4.1例行的维护工作见表4.2工作液体的污染控制4.2.1污染物的来源在液压系统的工作液体中，凡是油液成份以外的任何物质都被认为是污染物。污染物主要有固体颗粒物、水、空气和各种化学物质如酸等。污染物的来源主要有：系统内部残留的如未清除干净而残留的金属屑、焊渣、尘埃、锈蚀物、纤维等。系统外界侵入的如经过油箱呼吸器和油缸活塞杆侵入的水分和尘埃以及注油和维修中带入的污染物等。系统内部生成的如磨损产生的磨粒和油液氧化和分解产生的化学物质等。工作液体的污染直接影响系统工作的可靠性和元件寿命。液压系统的故障大约有70%是由于工作液体污染引起的。在伺服系统，这更为明显。因此，工作液体的污染控制是液压系统安全经济运行中最重要的基础工作。4.2.2工作液体污染的影响主要有：加剧磨损，导致元件性能衰降加快。颗粒物淤积和堵塞，导致元件的突发性故障如阀的污染卡紧、节流孔堵塞等。加速工作液体理化性能的恶化，这又使元件性能衰降加快。固体颗粒引起的磨损形式有切削磨损、疲劳磨损、粘着磨损和冲蚀磨损。污染磨损是导致元件性能衰降的主要原因。元件对不同尺寸的颗粒具有不同的敏感性，而对于那些尺寸和元件中运动副间隙相当的颗粒最为敏感。液压阀的性能衰降在很大程度上是由冲蚀磨损引起的，在压力控制阀和伺服阀表现的尤为突出。污染卡紧是滑阀常见的一种失效形式。虽然某一定尺寸的个别颗粒会引起滑阀卡紧，但卡紧主要还是由于污染物在滑阀间隙内逐渐淤积而致。污染淤积对伺服阀的控制性能有显著影响。油液中的水和悬浮气泡削弱运动副间的油膜强度，降低油液的润滑性。当系统中混入空气时，油液的实际弹性模量降低，使系统的响应特性变差。油液中的空气、水和热能为油液的氧化提供了必要条件，而其中的金属磨粒则对氧化起着催化作用。对于合成磷酸酯液，水的侵入产生加水分解作用，其生成物为酸类物质，它又催化这一水解反应，已经发现磷酸酯液在这种情况下对阀类的侵蚀作用。所以，应建立污染分析的工作体制，以经常监测油液中污染物的成份和性状，从而达到分析、预防故障的目的。4.2.3工作液体的颗粒污染测定4.2.3.1目前采用的油液污染度测量方法见表。由于自动颗粒计数器具有计数速度快、准确度高和操作简便等优点，因而应用日广。目前我国使用的有HIAC/ROYCO（美）、MetOne（美）和PAMAS（德）等公司的产品。目前还有多种便携式自动颗料计数器，它们有以下特点：可在现场使用；可用于在线检测和瓶取样检测；多通道计数且最小测量尺寸为2μm；可按各种油液污染度等级标准报告测定结果。自动颗粒计数器在使用中需要注意的几个问题：一、当样液的颗粒浓度高于传感器的颗粒浓度极限值时，需要用超净油液将样液稀释。二、光学传感器对样液中悬浮的气泡和水珠敏感，因此样液中不得含有气泡和水珠。三、传感器在使用中需定期按标准方法校准。另一种污染检测仪，滤膜式污染检测仪是基于滤膜堵塞原理。它的测量结果不受样液中气泡、水珠和油液透光性的影响，当测量污染度高的样液时一般不必稀释，其测量范围11/8—24/21级，ISO4406。4.2.3.2工作液体的颗粒污染度等级为描述和评定油液的污染程度，需按油液中固体颗粒物的浓度划分污染度等级。国际标准化组织制订的污染度等级标准已普遍被各国采用。我国的油液污染度等级国家标准GB/14309-93等效采用国际标准ISO4406:1987。下面说明几种目前采用的污染度等级标准。1.NAS1638污染度等级这是美国航天标准。