秦山核电60万汽轮机调节油系统运行与控制

□程嘉林 刘 通 王绪懿

汽轮机调节油系统(EH油系统)对于汽轮机的安全运行有着非常重要的作用。本文主要从工作原理、油源设计、事故预想三个方面对汽轮机调节油系统进行分析，探讨系统存在的安全隐患，提供必要的安全措施，有利于机组安全稳定运行。

一、汽轮机调节油系统工作原理

秦山核电二厂60万汽轮机调节油系统是向汽机提供高压抗燃油并由它驱动伺服执行机构，来开启和控制汽机各蒸汽阀门。在机组启动之前汽轮机调节油系统启动，对各蒸汽阀门的执行机构供动力油，以保证各阀门的正常动作。在汽轮机启动正常运行时，调节油系统维持保证各蒸汽阀门在固定的开度的油压，以防止阀门误动作导致汽轮机运行出现异常。

汽轮机调节油系统由供油泵从储油箱吸油，通过供油管向用户提供动力油。由于供油系统是一个密闭系统，用户所需供油在工作结束后多余的动力油会通过回油管路进入储油罐。由于汽轮机调节油的油质要求，动力油在回到储油罐前经过油冷器冷却以降低油温，保证油质的良好。

二、汽轮机调节油系统油源设计

汽轮机调节油是一种磷酸酯，外观透明均匀，无沉淀，密度大，具有一定的挥发性，有微毒。EH油在一定温度下会产生氧化、分解，产生一定的沉淀物。该系统有两路独立的供油管及汽机调节油泵，两台油泵的控制电源来自两路不同的电源，动力电源也是两路。正常运行时，只需一台泵运行供油。当一路供油设备运行时，油泵发生故障或汽机调节油压低于11.2Mpa，另一路供油设备自动投运。运行的泵在失去动力电源时，备用的泵会自动启动。

供油泵启动后，从储油箱吸油，并通过其出口压力油管线将动力油供给用户。每台供油泵吸油管线中设有一只过滤器。供油泵出口压力油管线中设有二只带差压开关过滤器。正常运行时一台运行一台备用，当过滤器的差压升高超过设定值时，差压开关动作触发报警，提醒运行人员：过滤器已变脏,必须调换。如果长时间运行将导致油回路堵塞，造成系统油压降低，影响供油用户的正常运行，严重情况下导致机组的停机。

三、汽机调节油系统的事故预想

(一)正常运行期间一台油泵故障的运行分析。汽机调节油系统油泵A、B的控制分别接在这两路电源。正常运行期间只有一台泵运行，另一台泵在备用位置。运行泵在发生故障时，如泵所在电源故障或者系统油压在持续下降过程，此时在系统冗余的设计保证了系统更加可靠稳定的运行，备用泵将启动维持系统的油压，如果自动无法启动时，手动启动备用泵以保证系统油压。

(二)正常运行期间EH油压波动运行分析。EH油系统在运行期间油压出现周期性波动，如：2013年秦二厂4号机组EH油系统压力出现周期性波动；2014年秦二厂3号机组EH油压出现持续波动；2019年秦二厂3号机组出现EH油泵电机电流波动,呈增长趋势。从系统上分析得知可能有以下原因：一是EH油泵为轴向柱塞泵这将导致了EH油系统的供油管路震动，系统运行不正常将产生油压的波动。二是汽轮机调节油系统供油回路上有一油压调节阀，如果该阀存在故障或卡涩将对泵流量调整产生影响，从而导致压力波动。三是EH油泵故障，将导致油压波动。四是EH油系统出现泄漏时，EH油压及油泵运行电流出现波动。如:2019年3号机EH油泵电机电流不断上涨，泵出口流量增加，由于系统无外漏，经过分析认为系统出现了内漏，主调阀的伺服阀存在异常的可能性较大，更换伺服阀后泵出口流量下降，电流恢复到正常值。

通过以上分析如果EH油压波动频繁，可以采取对应的措施进行修正：一是EH油泵换型。二是定期对油压调节阀进行校验。三是EH油泵定期进行维护。四是有针对性地进行巡检关注。如果没有相应的分析和干预将导致EH油系统运行出现异常。

(三)正常运行期间油质的变化导致系统供油用户故障。汽轮机调节油是一种磷酸酯，能水解，产生酸性产物可能导致相关部位的损坏。如果EH油的温度控制不好就会导致EH油发生分解或氧化，产生沉淀，增加颗粒污染等。主调阀的伺服阀是一个精密元件，尺寸小。通过汽轮机调节油的油流就相对较少，如果油质较差将导致伺服阀的相关部件损坏，老化。私服阀的损坏导致汽轮机的进气阀门动作异常，比如主调节阀门的伺服阀存在异常，从而导致阀门开度异常，可能影响汽轮发电机组的正常运行，严重者将导致机组的停机，影响经济效益。

通过以上分析如果出现油质异常的变化，将要考虑进行换油或者滤油，以便保证EH油系统的油质在规范的要求内，日常也要加强维护，定期对EH油进行取样检测，对EH油系统及供油用户的工作的相关环境改善，对相关的进气阀门采取相关隔热的保温措施，加强EH油温的检测，如果出现异常要立即分析并检查。

机组在停运过程在中，汽轮机调节油系统是不停运的，以便保证EH油的温度在正常要求内，防止汽轮机停运后供油用户里残存的EH油在经过高温分解挥发产生沉淀物。从而导致精密元件的损坏，造成不必要的经济损失。

(四)汽轮机调节油系统油位异常下降分析。EH油系统长期运行过程中在系统的震动下可能会导致EH供油回路产生泄漏，供油用户的相关部件如密封垫长期在高温环境下工作，导致老化、断裂等，从而影响油回路的完整性，导致了油系统的长期泄露。如果发生EH油位异常下降时必须采取以下措施：一是运行人员要在现场进行查漏，注意EH油有微毒，同时就地密切关注EH油系统的储油罐的油位。二是若漏点在某个主汽门，降功率至325MW，现场用专用工具关闭故障汽门EH油供油阀。三是若漏点在其他汽门，根据一回路热功率不超过1930MW，调门开度不超过56%为依据降功率，现场用专用工具关闭故障汽门EH油供油阀。四是若漏点在EH油泵回路或者过滤器回路，则进行切换并隔离。同时联系维修紧急补油，通知消防干预队待命。

四、结语

汽轮机调节油系统在汽轮机控制系统中起着重要作用。系统出现故障时将很有可能导致机组的停机停堆，影响经济效益。从核电厂近几年EH油系统出现的故障来看，EH油压波动及油位异常比较突出。在运行实践中稳定油源及油压，只要在日常加强运行巡检，化学取样监督，采取必要的保护措施，系统上通过设备的改造及控制方式的改变来加强EH油系统运行的稳定性，完全可能保证汽轮机调节油系统的长期有效的运行。