6F．01燃气轮机液压油系统调试故障分析及处理

张大佳，杨鹏

(华电电力科学研究院有限公司，杭州 310000)

1 6F．01燃气轮机简述

6F．01燃气轮机是GE公司第1款应用三维压气机叶型的重型机型，简单循环效率为38．4%，额定转速为7266 r/min，额定功率为54 MW。6F．01燃气轮机由GE公司的6C燃气轮机升级而来，6C燃气轮机最早于2004年在土耳其安装运行，通过系统升级和冷却密封等改进后重新命名为6F．01，原机型已经累计运行超过11万h。和6C燃气轮机相比，改进后的燃气轮机多出力逾10%［1］。

在燃气轮机发电机组中，液压油供给系统向机组中的液压执行机构提供液压油，如压气机进口导叶在启动与停机过程中的开关调整，液体燃料系统里的液体燃料旁路阀、气体燃料系统里的气体燃料控制阀以及气体燃料速度比例关断阀的操作，都是用液压油作动力。

2 故障现象与系统工作原理

2．1 故障现象

某电厂燃气轮机液压油系统经过冲洗恢复后首次启动液压油泵，液压油母管油压为0．02 MPa，远小于系统额定压力。分析处理这个问题首先要了解系统的工作原理，液压油系统涉及的其他系统较多，下面就系统的工作原理进行着重介绍。

2．2 液压油系统工作原理

在燃气轮机发电机组中，液压油系统的油源为润滑油，经过液压油泵增压后向燃料系统和压气机可转导叶系统提供液压油。

系统共配置2台液压油泵88HQ－1/2，1用1备，泵上装有压力补偿器VPR3－1/2，可以用来调整和控制液压油供给系统的油压，泵上还装有容积限制调整器，可以用来改变泵的排量。压力补偿器和容积限制调整器的调整螺母上分别标有P和V的字样。液压油泵出口分别有1只空气排放阀VAB1－1/2和压力调整阀 VR21/22－1(整定压力为 9．270±0．176MPa)，然后是2个并联的过滤器 FH2－1/2，过滤器上共用1只压差变送器。系统还设置1只蓄能器AH1－1，用来吸收系统油压的波动。液压油系统如图1所示。

图1 液压油系统Fig．1 Hydraulic oil system

2．3 进口可转导叶系统

如图2所示，从液压油系统来的高压液压油经单向阀、过滤器后流向伺服阀，单向阀还并联有一个孔板，可保证停机状态下伺服阀不通油，或在伺服阀故障时使液压油从孔板缓慢流回油箱，避免对阀门或管路造成损坏［2］。来自润滑油的控制油通过电磁阀20TV－1控制切换阀VH3的位置，机组启动时20TV－1带电。

电磁阀20TV不带电时，从润滑油系统来的润滑油直接泄入回油管路，而不进入切换阀VH3的位置，使切换阀VH3切断伺服阀90TV与油动机之间的液压油路，从液压油供给系统来的液压油不进入伺服阀90TV，而是直接进入油动机，使导叶关到最小。20TV带电时，润滑油进入切换阀VH3，使切换阀VH3接通伺服阀90TV与油动机之间的液压油路，并且使液压油进入伺服阀90TV的位置，导叶就处于可以被调整的状态了。

2．4 气体燃料系统

液压油控制的气体燃料阀共5个，分别是速度比例截止阀VSR及气体燃料控制阀VGC－1，VGC－2，VGC－3，VGC－4。VSR与燃料控制阀油路相同，只在VH5上略有区别，现以VGC－1为例进行简单介绍，如图3所示。

阀组包括进油过滤器FH8－1、节流孔DI501、伺服阀65GC－1、遮断电磁阀20FGC－1及继动阀VH5－2等部件。20FGC－1不带电时，会将节流孔后的油压泄掉，使VH5－2切断伺服阀65GC－1与油动机之间的油路，并且使油动机中的液压油泄入回油管。值得注意的是，由于节流孔DI501的存在，节流孔前的系统油压几乎不受影响。相反，当20FGC－1带电时，切换阀VH5－2的控制油压得以建立，使伺服阀和油动机间的液压油路接通，这样就可以通过伺服阀调整油动机的位置了［3］。

3 故障分析与排查过程

导致系统油压过低的可能因素较多，需要逐一排查，初步的检查包括压力变送器、系统内设备、油泵、管道安装及破损情况等。

3．1 压力变送器检查

整个系统可用的只有2只压力变送器，由于机组处于调试阶段，压力变送器的准确性需要进行检查。经与加装的临时压力表比较，压力变送器无故障。

3．2 系统内设备检查

(1)调整油泵出口过压阀，系统压力无变化。

(2)检查投/退蓄能器，系统压力无变化。

3．3 油泵检查

(1)检查油泵转向，确认油泵转向正确。

(2)在液压油泵入口的快速接口上安装临时压力表，检查油泵入口油压正常。

图2 进气导叶系统Fig．2 Air inlet vane system

图3 燃料控制阀VGC－1系统Fig．3 Fuel control valve VGC －1 system

3．4 管道安装及破损情况检查

燃气轮机发电机组设备以模块化形式组装在一起，部分管道布置在油箱里，部分管道布置在套管内，不方便检查。为避免大范围的拆卸检查，希望通过试验的方式进行检查。

(1)在油泵出口过滤器后的法兰处加临时堵板及压力表，确认油泵出力正常，法兰前的管道也正常，缩小了检查范围。

(2)通过升高油温，检查管道的温升以确定泄漏点。气体燃料阀和进口可转导叶油动机的进、回油管道均无温升，确认油动机处无泄油点。

3．5 遮断电磁阀20TV－1动作试验

该电厂偶然进行了20TV－1带电试验，发现20TV－1带电后，系统油压成功建立。如图2所示，20TV－1的油来自润滑油，正常情况下作为进口导叶的遮断电磁阀，20TV－1失电后，只会关闭进口导叶油动机，不会对系统油压产生影响，造成目前这个现象的可能原因有以下几点。

(1)节流孔DI100漏装，20TV－1泄油时引起润滑油母管压力下降，从而使液压油泵入口油压降低，液压油泵吸不到足够的润滑油，最终表现为系统油压无法建立。但是，从对液压油泵入口油压表的观察来判断，此项可以排除。

(2)20TV的带电与失电直接影响的是遮断油的压力，间接动作的是继动阀VH3－1，通过VH3－1的泄油只能经相应油动机的回油管回到油箱。采取升高油温的方法来判断，可以排除此项。

(3)由于遮断油管与进口导叶的液压油供油管在同一个套管内且管径一样，大胆猜想这两条管路接反了，20TV泄掉的是液压油，这样就能很好地解释这个现象。拆开检查这两条管路工作量较大，所以决定在图2中的A1与B3口分别接一块临时压力表，通过对20TV的动作试验，确认遮断油管与进口导叶的液压油供油管接反了。遂拆开套管检查，倒换了这2条管路，恢复后系统油压正常建立，问题圆满解决。

4 结束语

此次故障的原因虽然简单，但查找过程耗费了大量的人力和物力，调试过程中经常会出现类似的情况，笔者提出以下几点建议。

(1)安装过程中应严格控制安装质量，严格按照图纸、行业规范等进行施工，严格按照施工工序卡和技术规范进行验收，特别是隐蔽工程，一定要在多方见证下才能进行封闭。

(2)安装人员需要进行定期培训，熟悉技术规范并增强自身技术能力。开工前和安装过程中，还应进行技术交底，保证安装人员正确进行安装。

(3)调试过程中会出现大量的问题，处理问题前要先了解设备及系统的构造和工作原理，利用现有的条件，通过试验，有条理地逐项排除各项可能的原因，最终才能找到问题所在。