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液压控制阀故障问题分析 - 液压机械资讯 - 液压机械网

MS9001E型燃气轮机发电机组其简单循环带基本负荷燃用180号重油时的功率为13.8MW,压比为l2.3。其总体结构布置中2号轴承布置在压气机与透平机之间, 3号轴承布置在透平排气扩压段内。压气机进口导叶可调,通过9OTV-1控制。由主燃油泵供给燃料,主燃油泵的燃油旁通阀调节机组的燃料量,进而控制负荷的变化。而燃油旁通阀由65FP-1控制,该燃机自2002年湖北治疗癫痫的较好的医院下半年以来多次发生因65FP-l故障造成开机延时或燃料量大幅波动而跳机。

1.故障及原因分析

65FP-1是一个电液转换器(或称伺服阀),当输入线圈的电流信号发生变化时,扭矩马达带动电枢和柔性管动作,引起第一级喷射管两侧的流量变化,进而改变第二级滑阀两端压力并带动滑阀动作,使油缸进油或出油,从而带动燃油旁通阀工作。燃油旁通阀故障现象主要有两种:一是在开机过程中,点火后燃油流量FQL偏离流量输入信号FSR,流量过大造成超流量保护动作而启动失败,有时没有流量或者流量非常大而启动失败。另一种是在正常运行过程中,燃油流量FQL瞬间偏离流量输入信号FSR,在几秒钟内燃油流量上飚或下降,但在几秒钟内又能恢复。当燃油流量下降时,负荷下滑,即刻又恢复,一般不会发生跳机,而当燃油流量上飚时,负荷上升,有可能造成排气温度高而跳机。

65FP-1电液转换器发生故障后,曾经解体清理,从解体情况看,内部油滤上有不少油泥,滑阀金属表面能刮下一层漆状沉积物,呈硬质半透明棕色涂层。这种油泥和漆状物是伺服阀故障的原因。造成液压控制阀故障的原因好像是油质恶化,但润滑油常规化验指标(粘度、清洁度、酸值等)均符合要求,而且润滑油到液压油有一个0.5μm的精滤,滤网压差正常,即使更换了油滤,液压控制阀并没有好转的迹象。进一步(2002年5月)分析润滑油指标,润滑油的抗氧化性试验得出,7号、8号机Millipore油泥已分别达到4.21mg/100mL和6.12mg/10OmL。

由于备品油选型和工期安排问题,在2003年初先对8号机用TURBO GT32润滑油进行了更换。更换后,没有再发生65FP-1的卡涩问题。但7号机没有更换,问题依然存在,而且有严重化趋势。到2003年3月中旬,对7号机润滑油再次取样,Millipore油泥达到了9.16mg/100mL,在4月大修中用TURBO GT32油更换,更换后几次开停机都没出现65FP-1的卡涩现象。

2.润滑油的选型

燃气轮机中的润滑油处于极为恶劣武汉癫痫病怎么治疗效果好的高温氧化环境中,巴氏合金轴承可承受的温度高达120℃,但轴承周围的密封空气温度更高,那里油膜温度可达130℃,有的最高甚至有140~150℃,这已达到或超过矿物油及添加剂的温度极限。加上暴露于密封空气中,油的氧化非常剧烈。正因为燃机润滑油在运行中遇到的最大挑战是高温氧化,所以燃机润滑油规格中抗高温氧化性能是最值得关注的指标。联邦氧化试验能比较好地反映油在高温下的抗老化、抗油泥生成性能。联邦氧化试验时,油中加入五种金属作为催化剂(铜、银、铝、镁、铁),在175℃下,通入空气流进行72h的老化。试验报告油老化后粘度的变化、酸值的增加量、油泥的含量等。油品在此试验中经历最苛刻的高温抗氧化考验。常规化验对粘度和酸值关注比较多,但对于要用作液压油的燃机润滑油,油泥对液压控制器的威胁要引起足够的重视。

在比较了多种润滑油的各种技术经济指标后,选择壳牌公司的TURBO GT32。它是由基础油XHVI和特殊的耐高温添加剂配方。XHVI基础油是合成烃类油,它的独到之处是自身抗氧化性强,不易生成氧化物,同时具有很好的聚合物溶解性。经油泥生成试验(175℃、72h),TURBOGT仅为35mg/100mL,而矿物燃气轮机油高达750~1000mg/100mL。

3.换油工作

为了最大限度地清除系统中残存的旧油、油泥、沉积物、漆膜等在维修过程中进入的杂质,经过清洗油箱及管路、反复用冲洗油冲洗、再清洗、再用工作油冲洗、排放后加注全新工作油。换油时,①尽量放尽旧油,减少对冲洗油的污染。在60~70℃油温时排放,清郑州癫痫医院用手术治疗癫痫疾病的效果如何除油箱、冷却器等大容器内积油,打开低位阀门和管路接头,更换所有过滤器。②冲洗过程中,尽量形成湍流,油温最好能在30~80℃波动。在进油口和回油管上加装滤网,当滤网压差过大时,应及时更换。③加热油时,不得超过88℃,加热器表面温度不得超过120℃,停止油循环时加热器表面温度不得超过66℃。④冷却器单独循环,伺服阀、轴承等敏感部件走旁路。⑤工作油冲洗时油温最好控制在60~70℃。⑥换油后,提取油样全面化验,与桶中新油对比。

4.结论

对于燃汽轮机的润滑油品质建议定期进行分析试验,特别对要用作液压油的润滑油,要进行旋转氧弹试验和Millipore油泥含量分析。当油泥含量达到5mg/100mL时,应及时换油,否则油泥生成速率会加快,给液压控制件带来威胁。

由于润滑油不可避免接触高温介质和高温部件,容易发生氧化,加剧了油泥的析出,从而不适合用作液压油。因此,建议燃气轮机设计中考虑将润滑油与液压油分开,从而避免液压油接触高温部件或介质,并且换油时,换油量也可相对小些。

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