60 MW机组EH油系统检修维护实践

陆玉春

（上海梅山钢铁股份有限公司热电厂，江苏南京 210039）

引言

梅钢热电厂动力4号、6号汽轮发电机组为上海汽轮机厂生产的CC60-8.83/4.41/1.27 型60 MW 双抽汽凝汽式汽轮机，其调节保安系统由DEH 系统（采用数字电液调节系统）、EH 供油系统、EH 油动机、保护系统等组成。EH 供油系统包含油箱、油泵、冷油器、蓄能器、控制块等。每个调门由油动机驱动，油动机紧密安装在控制块上，每只控制块与油动机紧密布置在汽轮机本体上。在实际运行过程中，EH 油系统多次发生漏油、油缸和控制块超温、高压油管断裂、油动机失控等故障，导致机组被迫停机。通过对故障原因的查找、分析，在多年改进实践的基础上，形成了有效的应对措施和日常维护方案，最终有效减少了EH油系统的故障次数。

1 EH油系统漏油

EH 油系统常见漏油故障有：密封圈损坏、油管断裂、油管有裂纹等。

（1）密封圈损坏主要有三种情况，第一种是EH油局部受热劣化，引起酸值高，导致密封圈老化，使用寿命缩短；第二种是活塞杆表面因高温积碳拉毛密封圈引起泄漏；第三种是密封圈回装过程中，被丝牙剪切未能及时发现引起泄漏。

从两台机组的运行实绩来看，密封圈突然失效漏油导致机组停役的情况占比最多，这与酸值高、局部高温引起密封圈寿命缩短密切相关。因此，通过将EH 油系统油缸、控制块、电磁阀等部件每4 年拆检维护一次，更换所有密封圈，同时检查确认密封圈材质是否为氟橡胶、是否完好，螺纹接头回装时防止丝牙剪切密封圈，最终实现了两台机组近五年来未发生过因密封圈漏油而导致的停机事故。

(2)EH 油管断裂一般发生在HP 管靠近油动机活接头的焊缝处，是由于管路高频振荡引起的，一般振幅达0.5 mm 以上。从运行实绩来看，6 号机1号高调门、2 号高调门分别发生过一次高压油管断裂引起的停机事故。在排查故障时，首先要确认振动产生的原因，引起油管振动的原因主要有机组振动、管夹固定不好、伺服阀故障、控制信号夹带交流分量。其中伺服阀故障会产生振荡信号，引起油管振动，而控制信号夹带交流分量，使HP 油管内的压力交变，也产生油管振动。

上述故障可以通过试验来判断是哪一种原因引起的振动。当振动发生时，通过强制信号将该阀门慢慢置于全关位置，关闭进油门，拔下伺服阀插头，测量振动。如果此时振动明显减小，说明是伺服阀或控制信号问题；如果振动依旧，说明是机组振动。对于前一种情况，打开进油门，使用伺服阀测试工具通过外加信号的方法将阀门开启至原来位置，如果此时没有振动，说明是控制信号问题，由热工检查处理；如果振动加大，说明是伺服阀故障，应立即更换伺服阀。

(3)油管路有裂纹，常见于焊缝处，在管路振动较大的情况下引起裂纹扩展，引发漏油。例如4 号机蓄能器支架与汽轮机同处于一个平台的情况下，由于机组本身振动引起基础振动较大，引发蓄能器进油管与蓄能器接头处高频振动，导致焊缝出现裂纹泄漏。因此采取了两项措施，一种是将蓄能器及支架移位至另一振动较小的基础平台上，另一种是针对无法移位的蓄能器，在支架与蓄能器之间加橡皮，减小振动幅度。

2 EH油酸值过高

两台机组自投运以来，酸值超标成为常态，即使投入除酸功能进行除酸，酸值也控制不下来，最终不得不换油。

酸值过高主要有两个方面因素，一个是除酸功能失效，第二个是化验频次太低，半年一次，未能及时采取应对措施。

两台机组均采用移动式Pall 滤油机（离子交换再生过滤装置，型号：PFS-001-8300）对机组EH 油进行除酸、除水、过滤，在该滤油机投运之初，除酸功能未发挥作用，以6号机为例，机组酸值曾上升至0.57 mgKOH/g，经现场排查，主要原因是过滤油泵的流量远大于除酸油泵，两台油泵共用一路进油管，导致除酸油泵入口吸不到油，从而未发挥除酸功能。通过单独排一路除酸油泵进油管，投入除酸油泵，20天后酸值降至0.07 mgKOH/g。虽然酸值控制下来了，但曾经酸值高对EH 油系统零部件和密封件的腐蚀是不可逆的，因此6号机安排了大修，对EH 油系统做了全面的维护，并提高EH 油化验频次，由1 次/半年改为1 次/月，监控酸值、水份和颗粒度等指标。改进后三个月EH 油酸值分别为0.03 mgKOH/g、0.05 mgKOH/g、0.05 mgKOH/g，改进后酸值未发生超过0.1 mgKOH/g的情况。

3 部分EH油缸及控制块超温

对汽轮机调门油动机和控制块进行测温，发现油缸和控制块普遍超温，特别是中调门，因油缸与控制块紧贴汽轮机本体表面，最高点温度高达260 ℃。对汽轮机本体保温进行测温，局部达200 ℃。

造成EH 油缸及控制块超温的主要原因有两个：一个是汽轮机保温不达标，局部超温严重，对分布于汽轮机四周的油缸和控制块有持续的热辐射；另一个是油缸和控制块与汽缸本体紧密连接在一起，金属导热引起油缸及控制块温度偏高。

针对上述情况，采取了以下几项措施：

(1)消除汽轮机本体漏汽点，对本体保温进行更换和完善，控制表面温度低于50 ℃。

利用大修机会，拆除汽轮机上下缸保温，采用高位灌水法查找本体漏点，如中分面、法兰、管道焊缝等，消除漏点。保温恢复时，内外层接缝应彼此错开，层间和缝间不得有空穴，用镀锌铁丝和铁丝网扎紧。

(2)将EH油缸及控制块分离，远离热源。

油缸与控制块原设计是紧密贴合在一起，通过改造，将油缸保留在原位，将控制块移至汽轮机侧面，固定于支架上，油缸与控制块之间用硬管连接，管路设置多个弯头，吸收汽轮机热膨胀产生的位移。

(3)对EH 油缸进行改造，增加冷却水套，活塞杆增加节流孔。

对EH 油缸进行改造，油缸油口到集成块的每根管路上都必须配置排气接头，用于排空管道内的空气；重新设计和加工EH 油缸上平面连接法兰，增加冷却水套，设置冷却水接口；重新加工活塞杆，在活塞杆上增加φ0.6 mm 的节流小孔，增加内泄，使油缸内部的抗燃油产生流动，带走局部超温产生的热量。

通过上述改造，可以实现油缸及控制块温度不高于60 ℃，EH 油系统不再局部受热，为酸值控制打好了基础。

4 油动机失控

以4 号机为例，经常出现油动机无法开启或处于全开状态而关不下去的情况，甚至出现将伺服阀插头拔出后，油动机自身先全关而后又全开的不受控现象。

针对油动机无法开启的情况，首先要排查伺服阀的航空插头和航空插头的接线是否良好。排除接线和插头问题后，基本可以判定是伺服阀故障。

伺服阀的故障主要是卡涩和电化学腐蚀，伺服阀卡涩会导致油动机始终处于全开或全关状态，电化学腐蚀会造成伺服阀的灵敏度下降，导致油动机摆动，影响机组稳定运行。

伺服阀的喷嘴和挡板的间隙为30 μm，如果EH 油油质较差，会造成伺服阀的喷嘴堵塞，造成滑阀只能处在或左或右的位置，表现出来的结果是油动机往往卡在全开或全关的位置，失去控制。因伺服阀的滑阀工作间隙只有2～3 μm，杂质很难进入，且在高压油的作用下，稍有卡涩也完全能克服。

4号机EH 油系统故障最严重时，出现冷态启动后多个油动机同时不受控制，始终处于全开或全关状态，当EH 油系统温度上升以后，故障会明显好转。通过系统排查，发现EH 油中有油泥，抽出油箱上的磁棒，能够明显看到附着的胶泥状物质。

针对上述情况，立即安排4号机停役并更换EH油。先将油温升至90 ℃，循环冲洗EH 油系统，并使所有调门油动机全行程动作数次，使油泥溶解于抗燃油中，再放掉所有EH 油，并清理EH 油箱，加入新油继续冲洗，至颗粒度合格后放掉冲洗油，清理油箱、更换滤芯、伺服阀等，再次加入新油，控制油温至正常运行范围，进行循环过滤至颗粒度合格，再投入运行。[1]

上述故障主要是EH 油油质差引起的，经过系统冲洗和换油后，4 号机未再发生油动机失控的故障。因此，在日常运行维护时，要加强油质过滤，定期拆检清洗油箱、油缸、控制块、电磁阀等部套，冲洗管路。

5 总结

EH 油系统局部超温会引起酸值升高，酸值过高会引发密封圈失效漏油、伺服阀故障和EH 油颗粒度超标。EH 油中颗粒度超标或含有油泥会卡涩伺服阀喷嘴，继而导致油动机失控。因此，酸值和颗粒度超标是引起EH 油系统故障的主要原因。所以EH 油系统的维护，平日重点在油质管理，同时结合年修契机，制定电磁阀、伺服阀、EH 油泵、控制块、油缸、隔膜阀等部套的拆检维护计划，为汽轮机的安全、稳定、经济运行奠定基础。