1 EH油系統(tǒng)的特點

廈門嵩嶼電廠300 MW汽輪機是上海汽輪機廠引進西屋公司技術(shù)制造的N300-16.7/538/538型機組。其中調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作介質(zhì)是高壓抗燃油（化學(xué)名為三芳基磷酸脂，簡稱EH油）。

　　與采用透平油為工作介質(zhì)的低壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)相比，EH油系統(tǒng)有以下特點。

1.1 工作壓力高

　　EH油系統(tǒng)的工作壓力一般在13～14 MPa，而低壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作壓力一般在2 MPa。由于工作油壓的提高，大大減小了液壓部件的尺寸，改善了汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動態(tài)特性。

1.2 直接采用流量控制形式

　　EH油系統(tǒng)采用電液轉(zhuǎn)換器（又稱為伺服閥），直接將電信號轉(zhuǎn)化為油動機油缸的進出油控制，從而控制油動機的行程。這使系統(tǒng)的遲緩率大大降低，對油壓波動也不再敏感（一般在11～16 MPa范圍內(nèi)都能正常工作），提高了調(diào)節(jié)精度。

1.3 對油質(zhì)的要求特別高

　　雙噴咀擋板式電液轉(zhuǎn)換器最小通流線性尺寸為0.025～0.05 mm，一般節(jié)流孔徑為0.46～0.8 mm，故對高壓抗燃油的雜質(zhì)顆粒含量提出了很高的要求。

　　EH油具有較好的抗燃性能，但如果EH油中混入過多的水、酒精或透平油等，將大大降低EH油的抗燃性，而且可能導(dǎo)致EH油的變質(zhì)或老化，直接影響系統(tǒng)的正常運行。

1.4 具有在線維修功能

　　由于EH油系統(tǒng)設(shè)有雙通道，某些部件有故障時可以從系統(tǒng)中隔離出來進行在線維修。

2 EH油系統(tǒng)常見故障

　　我廠的1，2號機組自投入運行以來，EH油系統(tǒng)發(fā)生了不少異常和故障，主要有以下幾種：

（1）系統(tǒng)壓力下降，個別調(diào)門無法正常開啟；

（2）油動機卡澀，調(diào)門動作遲緩，有時泄油后不回座；

（3）在開關(guān)調(diào)門過程中發(fā)生某個調(diào)門不規(guī)則頻繁大幅度擺動，同時伴隨著EH油系統(tǒng)壓力的波動；

（4）EH油管道開裂、接頭松脫、密封件損壞。

　　其中故障（1）～（3）大多發(fā)生在電液轉(zhuǎn)換器、快速卸荷閥組件上，故障（4）主要和選材和安裝工藝有關(guān)。

3 EH油系統(tǒng)故障原因分析

3.1 EH油系統(tǒng)壓力下降

EH油系統(tǒng)壓力下降的主要原因有：

（1）油中雜質(zhì)將油泵出口濾網(wǎng)的濾芯堵塞；

（2）油箱控制塊上溢流閥整定值偏低；

（3）油泵故障導(dǎo)致出力不足，備用油泵出口逆止閥不嚴(yán)；

（4）系統(tǒng)中存在非正常的泄漏，主要有：

①TV，GV，RSV快速卸荷閥未關(guān)嚴(yán)；

②電液轉(zhuǎn)換器嚴(yán)重內(nèi)漏；

③油動機活塞由于磨損、腐蝕，造成密封不嚴(yán)，漏流增大；

④IV快速卸荷閥底座壓不嚴(yán)，造成泄漏增加；

⑤蓄能器回油閥、OPC試驗放油閥等未關(guān)嚴(yán)；

⑥OPC、AST油進油管路堵塞。

3.2 油動機不受控制

油動機不受控制的主要原因有：

3.2.1 油質(zhì)下降

3.2.1.1 油中大顆粒雜質(zhì)進入

　　檢修環(huán)境不清潔，密封件老化脫落，EH油對油箱、管道內(nèi)壁上有機物的溶解和剝離，金屬間磨擦所產(chǎn)生的金屬碎屑進入EH油中。

3.2.1.2 油的高溫氧化和裂解

　　EH油局部過熱就可能發(fā)生氧化或熱裂解，導(dǎo)致酸值增加或產(chǎn)生沉淀，增加顆粒污染，溫度升高還使油的電阻率降低，對電液轉(zhuǎn)換器閥口的電化學(xué)腐蝕加劇，密封件加速老化。

3.2.1.3 油的水解和酸性腐蝕

　　EH油是一種磷酸脂，和其它　脂類一樣都能水解，磷酸脂水解后生成磷酸根和醇類。所產(chǎn)生的酸性產(chǎn)物又進一步催化水解，促進敏感部件的腐蝕。而且三芳基磷酸脂對周圍環(huán)境中的潮氣吸附能力很強，在南方的梅雨季節(jié)，可能使EH油中含水量增大，使水中的酸性指標(biāo)增加，導(dǎo)電率增大。這會引起電液轉(zhuǎn)換器的腐蝕。從損壞的電液轉(zhuǎn)換器來看，大部分的電液轉(zhuǎn)換器受到不同程度的腐蝕，在滑閥凸肩、噴咀及節(jié)流孔處腐蝕尤為嚴(yán)重。

3.2.2 電液轉(zhuǎn)換器滑閥兩側(cè)壓力偏差大

（1）油中雜質(zhì)堵塞電液轉(zhuǎn)換器的噴咀；

（2）磨擦、酸性腐蝕造成滑閥的凸肩、滑塊與滑座之間磨損，使滑閥相對與滑座之間的間隙加大，使漏流量增加；

（3）酸性油液對噴咀室、通道及節(jié)流孔等的腐蝕，改變了滑閥兩側(cè)的壓力。

3.2.3 LVDT線性電壓位移轉(zhuǎn)換器故障，電液轉(zhuǎn)換器機械零位不準(zhǔn)等

（1）LVDT反饋斷線或反饋信號受到干擾將會影響DEH指令信號與LVDT產(chǎn)生的反饋信號的差值，導(dǎo)致電液轉(zhuǎn)換器輸入的指令信號的改變；

（2）電液轉(zhuǎn)換器機械零位不準(zhǔn)也可能影響DEH系統(tǒng)對電液轉(zhuǎn)換器的控制。

3.3 EH油系統(tǒng)漏油

　　EH油外漏，主要原因有：

（1）工作壓力高，而且還受到機組高溫及高頻振動影響，所以對EH油管道材質(zhì)以及焊接工藝要求高，一些微裂紋可能擴大導(dǎo)致EH油管道開裂；

（2）EH油管路有些分布在高溫區(qū)域，容易造成O型密封圈受熱老化斷裂。這一現(xiàn)象在汽輪機調(diào)門的O型密封圈上經(jīng)常發(fā)生。

（3）EH油管路和汽機調(diào)門連接著，長期受到振動，可能由于接頭的預(yù)緊力不足，造成接頭松脫。這種現(xiàn)象比較少見，但在本廠的1號機組的1B小汽輪機低壓調(diào)門電液轉(zhuǎn)換器EH油進油接頭出現(xiàn)過多次。

4 EH油系統(tǒng)的日常維護及故障防范措施

4.1 EH油系統(tǒng)日常維護

　　要保證EH油系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行就要加強對系統(tǒng)的日常維護。EH油的日常維護工作包括系統(tǒng)的清潔、檢查、更換、EH油的更新等。根據(jù)各廠的實際情況，應(yīng)將這些工作列出日程表，嚴(yán)格執(zhí)行。

4.1.1 EH油系統(tǒng)的清潔

　　EH油系統(tǒng)應(yīng)該定期進行清潔工作，掃除外表的灰塵油污。特別在執(zhí)行檢修工作時，要注意保持工作環(huán)境的清潔，對測量EH油的壓力表/開關(guān)校驗后，一般情況下需經(jīng)過靜置3 h以上并用無水酒精清洗，防止礦物油混入EH油中，禁止對其使用四氯化碳等含氯清洗劑。對檢修中新安裝的EH油管道要進行吹掃，防止存在于管道中的雜質(zhì)進入EH油系統(tǒng)。要定期進行油質(zhì)化驗，加強化學(xué)監(jiān)督，不合格的油絕對不能進入EH油箱，不同廠家的EH油也不要混用，并及時進行EH油濾油工作，保證EH油的油質(zhì)。

4.1.2 EH油系統(tǒng)的檢查和試驗

　　為了保證系統(tǒng)的連續(xù)運行和避免機組故障停機，必須遵循定期檢查及試驗規(guī)程。檢查內(nèi)容包括運動部件的磨損、超溫、不對中、振動、液位等。檢查與試驗的具體步驟可參考有關(guān)說明書。根據(jù)我廠實際還專門制定了以下檢查項目：

（1）定期檢查EH油泵電流。我廠EH油泵為恒壓變流量泵，所以油泵電流是反映出EH油系統(tǒng)流量的重要指標(biāo)。EH油系統(tǒng)流量的變化反映出EH油系統(tǒng)的內(nèi)部泄漏量的大小，可以反映出電液轉(zhuǎn)換器工作是否正常，是否存在非正常的泄漏；

（2）定期檢查LVDT，防止LVDT問題造成控制系統(tǒng)異常；

（3）定期對電液轉(zhuǎn)換器進行檢測，盡快發(fā)現(xiàn)存在的故障和隱患，及時處理；

（4）定期檢查EH油管路接頭、焊口及密封件，防止密封件損壞和接頭松脫等故障發(fā)生；

（5）定期對硅藻土及纖維素精濾器運行狀況進行監(jiān)視。當(dāng)水份和酸性指標(biāo)超標(biāo)時馬上更換硅藻土，降低EH油中雜質(zhì)的顆粒及酸性指標(biāo)。

4.2 EH油系統(tǒng)的故障防范措施

　　為了確保EH油系統(tǒng)的正常運行，除了加強日常維護，還要針對系統(tǒng)的故障制定好防范措施。

4.2.1 改善油動機組件的工作環(huán)境

　　工作環(huán)境溫度過高不僅會造成EH油的高溫氧化和裂解，還可能造成EH油密封件O型圈老化斷裂。因此應(yīng)盡量降低EH油工作環(huán)境溫度。

　　我廠采用具有較好抗燃及隔熱效果的硅酸鋁作為保溫介質(zhì)，對油管及油動機進行隔熱。將EH油管及油動機門座等由原來保溫材料內(nèi)包改為外露于空氣中。合理安排EH油管路，防止EH系統(tǒng)中由于對流或熱輻射而存在局部過熱點。如采取上述處理措施后，在2號機6臺高壓調(diào)速汽門油動機，連接件和油管上設(shè)置的54個測溫點在200 MW負荷時測得的溫度平均值由原來的220℃降為97℃。

　　一般情況下，EH油系統(tǒng)應(yīng)在機組停運3天以后才能停運，防止剛停運時汽機的高溫造成部分殘存在油動機組件里的EH油的高溫氧化和裂解。

4.2.2 解決EH油系統(tǒng)含水量高的問題

　　EH油中含水量高將導(dǎo)致EH油的加速退化，還將影響到油的酸性等其余指標(biāo)。由于我廠位于南方沿海，空氣濕度大，在雨季濕度常達85%以上。解決EH油中含水問題就特別重要。

　　我廠在EH油箱呼吸器上加裝干燥器，有效的防止了外部水分通過呼吸器侵入EH油箱。經(jīng)常采用濾水機過濾，同時對再生裝置進行改進，增加一套獨立的再生裝置。采取處理措施前一年中7次采樣的油中含水量平均值為0.265%，采取措施后的每年7次采樣的平均值降為0.088%。

4.2.3 解決EH油中O型圈經(jīng)常損壞問題

　　O型圈是EH油系統(tǒng)中重要的密封件，它的損壞容易造成EH油泄漏，而且它損壞后的雜質(zhì)還會對EH油產(chǎn)生污染。一般用于礦物油的橡膠、涂料等都不適用于EH油。如選用不合適的材料將會發(fā)生溶脹、腐蝕現(xiàn)象。

　　應(yīng)用在EH油中的O型圈必須采用氟化橡膠，不得采用其他橡膠材料代替，并且要求在安裝前應(yīng)對O型圈進行認真檢查，防止有缺陷的O型圈被安裝至系統(tǒng)中。

5 結(jié) 論

　　EH油系統(tǒng)在汽輪機控制中具有很重要的作用，它發(fā)生故障將直接威脅機組的正常運行。從我廠EH油系統(tǒng)發(fā)生的故障來看，大部分是由于EH油油質(zhì)劣化引起的，一般開始時都只是小故障，而且發(fā)生發(fā)展過程都較緩慢，只要加強日常維護，防范措施得當(dāng)，EH油系統(tǒng)完全可以保持長期正常運行，許多因EH油系統(tǒng)而引起的故障是完全可以避免的。 (趙剛)