300 MW机组EH油动机异常处理

陈兴宇，郭小社

(湖南华电石门发电有限公司，湖南 常德 415300)

1 机组概况

某电厂#3机组汽轮机为哈尔滨汽轮机厂引进美国西屋技术优化设计的N300－16.7/537/537－2型，单轴、高/中压合缸、低压双分流、亚临界、一次中间在热、双缸双排汽、凝汽式汽轮机。高压联合主汽阀(2台)分别布置在高、中压缸左右两侧，每台高压主汽联合阀包括1个主汽阀和3个高调阀。高调门油动机布置在高调门侧面，通过杠杆连接操作高调门的启、闭，高调门油动机通过支撑板悬挂在高压主汽联合阀外壳体上。

2 存在的问题及分析

#3机组于2005年9月投产，在投运不到2个月的时间内，发现EH油系统的油压在机组不挂闸情况下呈下降趋势。从抗燃油设计原理上来分析，哈尔滨主机厂所配的EH油泵是定压变流量油泵。当系统油压稍微有波动的时候，该油泵通过压力测点反馈可自动调节其流量从而稳定系统的工作油压力。在倒换油泵后又出现了上述现象，系统油压持续下降，加上EH油系统是刚投产的新油系统，基本可以排除油泵本身的原因。既然油泵工作正常，那么油压为什么还持续下降呢?作者认为，应该是油泵工作在其最大流量工况下，不能起到调节作用了，而系统又需要更大的流量，故而导致系统油压下降。从油压持续下降的趋势来看，说明系统的漏油量呈现出加大趋势。

通过调节油泵运行，可适当提高油温，采取现场测温的手段，结合机组静调试验，作者判断出有几个油动机的伺服阀(MOOG阀)存在泄漏现象。更换伺服阀(MOOG阀)后，系统油压上升到正常范围。在运行一段时间后，发现EH油系统油压又有所下降，说明伺服阀(MOOG阀)不是问题的关键因素，虽然更换伺服阀能解决一时问题，但治标不治本。

机组又运行3个月后，发现靠近高主门左右两侧的#1，#2高调门油动机发生沿阀杆渗油并且有增大趋势。于是利用机组调峰停运的机会，对#1，#2高调门油动机进行解体检修，通过检查发现油动机导向套(靠近油动机支撑板处)密封圈出现老化、破损现象，另外，高调门油动机阀杆也出现局部变黑现象。现场对其密封件予以更换后回装并将阀杆适当打磨处理，但在机组运行不到4个月后又发生同样现象。进一步对抗燃油油质跟踪化验发现，抗燃油颜色由初装的黄亮色以后变黑变深，颗粒度也出现超标。作者判断是油质被污染了，可能是污染的油质卡涩了伺服阀导致其泄漏，在一般情况下，系统需求流量增大，EH油泵在超出其工作流量后导致系统油压下降。

出现问题的大致方向清晰，剩下的问题就是寻找根源。

考虑到机组刚投油不久，把查找的方向定位于EH油系统的不干净，虽在投用EH油系统之前对管路进行了冲洗，但也不能保证厂家所提供的油动机模块内部都干净。另外，在组织清扫EH油箱时，发现2根加热器套管(材质为不锈钢)表面有1层黑色氧化物，随后用砂纸对其进行了打磨处理，直到漏出金属光泽。过了2 d后，在更换EH油泵入口滤芯时，发现已经打磨完毕的加热器套管上面又出现了1层氧化物，作者分析认为，加热器套管材质存在问题，套管表面产生的氧化物也加剧了EH油的污染。随后对加热器套管进行了更换，更换了有出厂材质证明的不锈钢套管。

自从发现油质变差后，应将重点集中放在油质处理方面。经过不间断地在线处理，油质状况有所好转，油压也基本稳定。根据经验，如此大强度地处理油质，油质应该会提升很快，处理结果和预想的有差距，说明还有污染源没有找到，只不过现在处理的效果和污染源产生的效果基本相当罢了。

根据现场高调门油动机处理现象来看，作者最后判断污染应该是#1，#2高调门渗油所致。2006年12月，利用停机机会，对#1，#2高调门油动机进行了解体检修，发现油动机导向套里边的2套密封圈均发生老化且有炭化现象并失去了弹性，无法起到密封作用，从而造成了漏油。另外，密封圈发生炭化后产生的异物对油动机活塞杆产生了轻微的磨损，对EH油产生了污染，发现油里边有小颗粒等杂物。EH油系统使用的密封圈材料为氟橡胶，在机组运行中，由于导向套处温度较高，从而逐渐发生老化失效，严重影响到了EH油质，油质变差又影响到了MOOG阀的正常工作。拆开其余几个高调门对比发现，只有靠近机头的#1，#2高调门有密封圈变差的现象。在机组运行中，现场采用红外线测温仪测量各高调门油动机缸体温度，发现#1，#2高调门油动机缸体温度达90℃(抗燃油要求使用温度不超过60℃)，其他4台高压调门油动机缸体温度为60℃ 左右。

3 解决措施

(1)根据哈尔滨汽轮机厂生产的机组特点，现场对高压主汽联合阀重新进行了保温，但没有明显的效果，现场查看其安装支架和和高调门阀体挨得很近，温度高不仅仅是由于保温层热辐射引起的，而且也与支架金属传热有关。即使改善了保温措施，也不能解决问题。

(2)更换密封圈，由原来厂家配送密封圈改为进口件。原厂家所配密封圈只能耐热到80℃左右，所以，其说明书要求运行温度在60℃。现所换密封圈可以耐热到100℃。

(3)为了从根本上解决问题，湖南华电石门发电有限公司决定在#1，#2高调门原油动机基础上加装冷却块，具体位置如图1所示。

油动机加装冷却块说明:

1)重新加工冷却板1件(220 mm×126 mm×60 mm)，材质为 0Cr18Ni9。

2)重新加工堵板1件(ø 110 mm×ø 80 mm×10 mm)，材质为 0Cr18Ni9。

3)油动机活塞杆需要重新加工(加长55 mm)。

4)位移传感器连接加长杆重新加工(加长55 mm)。

5)冷却水管接头选用DN25，PN16规格。

6)冷却块进出水选用不锈钢球阀选用DN25，PN16规格。

图1 油动机加装冷却块示意图

在冷却块内通上闭式冷却水，压力0.5 MPa，最高水温38℃，通过冷却水在冷却块内的强制循环带走传导在油动机连接油块路上的部分热量，从而降低油缸的温度。

4 结论

通过对#1，#2高调门油动机加装冷却块等措施，在冷却块内实现通闭式冷却水循环，基本上解决了油动机温度高的问题。在机组运行中，实际测量#1，#2高调门油动机缸体温度已降到60℃，一方面是油动机导向套密封圈工作温度得到了改善，延长了其使用寿命，避免了过早老化、漏油现象的发生;另一方面也满足了抗燃油使用温度不能超过60℃的要求，极大地改善了运行抗燃油的质量，避免了油质颗粒度经常超标引起伺服阀(MOOG阀)卡塞而造成机组非计划停运。实际运行效果良好，改造后几年内未出现过类似问题。