(中国能源建设集团西北电力试验研究院有限公司陕西西安710032)
摘要:DEH系统设置有超速保护控制器(OverspeedProtectionController)简称OPC。主要功能是汽轮机转速超过103%时,关闭汽轮机高调门和中调门,防止汽轮机进一步超速和脱扣,是转速控制中非常重要的一环。在机组调试期间,保证合格、稳定的油压是实现OPC超速保护功能的基础条件,本文结合某机组整套启动发生的OPC油压异常情况来分析其原因,并未后续其他机组的调试提供借鉴。
关键词:DEH;OPC;油压;异常分析;处理
0.引言
OPC主要功能为:当汽轮机OPC控制回路达到OPC动作条件时,OPC电磁阀动作关闭所有调节汽门,汽轮机转速恢复到3000rpm后,重新开启调节汽门维持汽轮机转速在3000rpm运行。
在某机组整套启动期间,EH油系统技术说明要求,OPC油压运行压力范围为在11-13Mpa之间,低压安全油压力为1Mpa。但是在调试过程中,系统EH油压为14Mpa,OPC油压始终在10.8Mpa以下,无法满足技术要求。经过试验和分析后发现,影响OPC油压的主要问题是隔膜阀的弹簧压力整定值不合理。
1OPC油压形成原理及其影响因素
EH油从油泵出口经滤网、节流孔后形成超速控制保护油,即OPC油。从压力大小看,与EH油母管压力相近,约为13.7Mpa。通常OPC油压泄压是通过电磁阀实现的。
影响OPC油压的因素主要包括:管路渗透和管件渗漏、油质不合格等。其中管路渗透又分为管材渗漏和焊口渗漏;管件渗漏包括逆止阀、伺服阀、快速卸荷阀、三通电磁阀、控制块等部件渗漏;油质不合格是指杂质过多导致滤网堵塞。
2.OPC油压异常常见排除方法
结合上述提到影响OPC油压的因素可提出以下方法来进行故障处理。
(1)管路渗透排除方法主要是进行压力试验,找到泄露点,进行补焊或者更换管材。
(2)管件渗漏排除方法包括:更换伺服阀、逆止阀、三通电磁阀、快速卸荷阀及控制模块等。
(3)油质不合格:通过循环油泵重新过滤,更换堵塞滤网,保证EH油的品质。
从EH油母管压力值为14Mpa可知,其故障区域发生在节流孔后,EH油质化验合格且滤网无堵塞现象。通过EH油路检查并无泄漏点,由此判定为隔离阀组故障影响OPC油压的概率极高。
3、高压遮断阀组影响OPC油压的基本原理
(1)AST和OPC油压之间的关系
自动停机危机遮断系统由5YV、6YV、7YV、8YV四个电磁阀构成,其主要功能是机组触发ETS条件时,电磁阀失电动作,高压安全油快速泄压,汽轮机快速遮断。隔膜阀安装在调节座架上,低压安全油送入到隔膜阀盖上部后产生向下的压力,克服弹簧压力关闭隔膜阀,关闭AST高压安全油回油管路。由此可见,隔膜阀是联系低压安全油和高压安全油的纽带,一旦其出现故障,必然会引起高压安全油路导通,产生内漏,从而引起OPC油压低的情况。
(2)OPC油压低的原因分析
通过前文分析发现,隔离阀组发生故障的概率较大,该管路中包含隔膜阀和隔离电磁阀两个部件,通过测试发现隔离电磁阀工作状态正常,因此考虑隔膜阀发生故障引起OPC油压低。
(3)隔膜阀故障原因分析
隔膜阀技术复杂度高,本身发生故障的概率较低,从理论上分析,隔膜阀开启和关闭的压力值会对高压安全油压产生影响,也就是说引起OPC油压低的原因可能是隔膜阀整定压力值偏小。按照公式:
(1)
上述公式(1)中,S1为隔膜阀面积,P1表示安全油压力,l表示弹簧形变长度,k表示弹性系数,S2表示阀芯受压面积,p2表示AST油压力。
通过分析可知,S1、K、S2为恒定值,且安全油压力值固定,因此考虑影响OPC油压的主要因素为l,也就是弹簧形变长度。
4、隔膜阀压力整定方案
由于油路管道和各部件已经安完毕,因此结合实际工况采用在线整定方案。
根据厂家提供资料,通过对隔膜阀弹簧螺母进行调整,并在CRT上观察EH油压力、高压安全油压力、OPC油压等数值。当满足OPC油压满足11-13Mpa时,将薄膜阀螺母紧固,此时EH安全油压力为13.6MPA-14Mpa之间。
整定工作结束后,通过OPC在线试验观察其实际动作情况,满足机组运行要求。
5.小结
通过上述分析可知,OPC油压无法建立的主要原因是由于隔膜阀弹簧压力整定值不满足工程需要。OPC油压是否正常直接关系到超速保护控制回路的正常动作,对于机组的运行安全十分重要。通过该问题的处理,可为同类型机组OPC油压无法建立提供参考。
参考文献:
黄伟.汽轮机OPC误动原因分析及控制逻辑的优化[J].湖南电力,2006,07:35-37.
吴季兰.汽轮机设备及系统〔M〕.北京:水利电力出版社,2002.
吝航航,男,陕西西安人,学士学位,中国能源建设集团西北电力试验研究院有限公司,初级工程师,长期从事火力发电厂的调试研究工作。